EL3046 Sistem Embedded

Kurikulum 2008, tahun ajaran 2008/2009 semester 2

1 Pendahuluan

1.1 Umum• Mailing list kuliah : el3046@ee.itb.ac.id ,

• Untuk subscribe, kirim email ke el3046-subscribe@ee.itb.ac.id

• Jadwal praktikum akan diumumkan terpisah

1.2 ReferensiReferensi Utama

• Peter Marwedel, “Embedded System Design” , powerpoint buku ini tersedia di http://ls12-www.cs.uni-dortmund.de/~marwedel/kluwer-es-book .Buku ini berisi penjelasan ringkas tentang sistem embedded, namun penjelasan setiap bagian tidak mendalam.

• Michael J Pont, "Embedded C", Addison Wesley, 2002, ringkasannya tersedia dalam bentuk PDF di http://www.le.ac.uk/eg/mjp9/pes1ohp_a4.pdf. Buku ini berisi pengantar pemrograman 8051 dengan bahasa C menggunakan compiler Keil. Situs buku ini ada di http://www.engg.le.ac.uk/books/Pont/ec51.htm

• Michael Pont, Patterns for Time Triggered Embedded Systems, Addison Wesley 2001 ; Buku ini secara khusus membahas mengenai sistem embedded jenis time-triggered . Dapat didownload di http://www.tte-systems.com/downloads/

• Anthony J. Massa, Embedded Software Development With eCos, Prentice Hall, 2002• Simon, David E., "An Embedded Software Primer", Addison Wesley, Boston, 1999

Referensi Tambahan

• Labrosse, Jean J.,"MicroC/OS-II The Real-Time Kernel", R&D Books, Lawrence, 1999

• Arnold, Ken, "Embedded Controller Hardware Design", LLH Technology Publishing, 2001 • Berger, Arnold, "Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools, and

Techniques", CMP Books, Lawrence Kansas • Frank Vahid and Tony Givargis, "Embedded System Design: A Unified Hardware/Software

Introduction", John Wiley & Sons, 2002

• Raj Kamal, Embedded Systems: Architecture, Programming and Design, Mc Graw Hill, 2004

• Daniel W. Lewis, “Fundamentals of Embedded Software”, Prentice Hall, 2002

1

2 Silabus Singkat• Konsep Sistem Embedded

• Real time system, hard RT, soft RT

• event triggered, time triggered

• single task, multi tasking

• polling, interrupt, DMA

• arsitektur software sistem embedded

• Pemodelan sistem embedded

• pemodelan dengan flow chart

• pemodelan dengan FSM

• Metodologi desain

• Pemrograman 8051 dengan C

• interrupt

• interrupt latency

• reentrancy

• shared data

• aplikasi sistem embedded dengan 8051

• Real Time Operating System

• eCos

• shared data

• reentrancy

• semaphore

• multi threading

• deadlock

• priority inversion

• aplikasi sistem embedded dengan eCos

3 Konsep Dasar Sistem Embedded

3.1 Definisi Sistem EmbeddedDefinisi 1

An embedded system is an application that contains at least one programmable

2

computer (typically in the form of a microcontroller, a microprocessor or digital signalprocessor chip) and which is used by individuals who are, in the main, unaware that thesystem is computer-based.1

Definisi 2Electronic devices that incorporate a computer (usually a microprocessor) within their implementation. A computer is used in such devices primarily as a means to simplify the system design and to provide flexibility. Often the user of the device is not even aware that a computer is present. 2

Macam-macam penggunaan komputer3:• komputer desktop (general purpose)• information system (spesifik untuk mengolah informasi)

embedded system (spesifik sebagai komponen produk lain)

3.2 IstilahIstilah-istilah yang perlu dipahami:

• real time system

• multi tasking

• arsitektur software

• pemodelan software

3.3 Macam-macam pengolahan informasi Pembagian sinyal dilihat dari jenis kuantisasi waktu:

• continuous time

• discrete time

pembagian sinyal dilihat dari jenis kuantisasi sinyal

• continuous level

• discrete level

Pada umumnya yang dimaksud dengan information processing adalah pengoalahan informasi secara digital dengan menggunakan discrete time & discrete level

3.4 Implementasi sistem digitalImplementasi sistem digital secara garis besar ada 2 macam:

• Menggunakan gate: dengan RTL (Register Transfer language)

1 Pont, Patterns for Time Triggered Embedded Systems, Addison Wesley 2001, halaman 92 Daniel W. Lewis, “Fundamentals of Embedded Software”, Prentice Hall, 2002, hal 173 Pont, Patterns for Time Triggered Embedded Systems, Addison Wesley 2001, halaman 3

3

• Menggunakan hardware prosesor dengan perangkat lunakMacam-macam prosesor:

• mikroprosesor general purpose• DSP (Digital Signal Processor)• mikrocontroller

Hardware untuk sistem embedded• - 8051 based : tanpa RTOS• - PC Based + eCos

Macam-macam prosesor:• - RTL based: Gate, FPGA, ASIC• - Software based (C,Assembly, dsb): uP, uC, DSP, Desktop-based

Manajemen task pada sistem mikroprosesor• multi tasking• single tasking

3.5 Real Time SystemDefinisi ringkas: sistem yang mempunyai jadwal yang harus ditepati

Macam-macam real time system:

• hard real time : keterlambatan data berakibat fatal• soft real time : keterlambatan data tidak berakibat fatal

3.6 Triger pada sistem real time• Event Triggered / Event Driven :

• Time Triggered

3.7 Pemodelan perangkat lunakMacam-macam teknik pemodelan perangkat lunak:

• flowchart

• FSM (finite state machine)

• Petri net

• UML (Universal Modelling Language)

• dsb

4

3.8 Arsitektur software• super loop• super loop + interrupt driven• time triggered• RTOS (Real Time Operating System)

4 Pemrograman C pada 8051Point penting:

• Penggunaan compiler dan IDE (Integrated Development Environment)

• Cara mengakses macam-macam memori di 8051 dari C

• Ukuran variabel di C

• Kompilasi

• Linking

Referensi:

• The Final Word on The 8051 (file PDF)

• Pont, Programming Embedded Systems I, sumber dari http://www.le.ac.uk/engineering/mjp9/pes1ho_a4.pdf

• Pont, Programming Embedded Systems II , sumber dari http://www.engg.le.ac.uk/mjp/data/pes2ho_a4.pdf

• Software Keil (demo version) http://www.keil.com/demo/eval/c51.htm

• _________, “Cx51 Compiler User’s Guide”, Keil Software , 2001 . Berisi manual penggunaan compiler Keil. File ini ada di instalasi compiler Keil.

• Small Device C Compiler http://sdcc.sourceforge.net/

Contoh software• pembangkit sinyal dengan software

5

5 Contoh Kasus Sistem Pemanas

6 Contoh Kasus Jam Digital

7 Tautan Umum

7.1 Proses Pengembangan Softwarehttp://en.wikipedia.org/wiki/Software_development_process

Computer System Analysthttp://www.bls.gov/oco/ocos287.htmhttp://en.wikipedia.org/wiki/Systems_analysthttp://www.total.or.id/info.php?kk=System%20Analyst

Programmerhttp://en.wikipedia.org/wiki/Programmerhttp://www.bls.gov/oco/ocos110.htm

6

Gambar 2: Diagram sistem pemanas

Gambar 1: Sistem Pemanas

Gambar 3: Sistem Jam Digital