TUGAS EMBEDDED SYSTEM

MIKROPROSESOR OMAP4 PADA GOOGLE GLASS

Disusun Oleh :

Fadli Tamrin (13/356464/PPA/04427)

PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU KOMPUTER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2014

Abstrak Teknologi informasi yang berkembang pesat dewasa ini, telah mendorong percepatan

di berbagai bidang. Hal ini juga yang menyebabkan munculnya kemajuan pada perangkat

lunak dan diimbangi pula dengan kemajuan dan kecanggihan teknologi beserta perangkat

kerasnya. Secara langsung ataupun tidak, teknologi informasi telah menjadi bagian penting

dari berbagai bidang kehidupan. Karena banyak kemudahan yang ditawarkan, teknologi

informasi hampir tidak dapat dilepaskan dari berbagai aspek kehidupan manusia. Salah satu

teknologi informasi yang sangat populer saat ini adalah tekologi perangkat wearable.

Perangkat wearable computing merupakan teknologi komputer yang bisa dipakai layaknya

pakaian atau menempel di tubuh pemakainya. Contoh penerapanya adalah Google Glass

(gaya " GLSS ") adalah sebuah komputer yang dapat dipakai dengan layar kepala-mount optik (OHMD) yang sedang dikembangkan oleh Google dalam penelitian dan pengembangan

proyek Project Glass, Google Glass menampilkan informasi di handsfree Format smartphone

seperti, yang dapat berinteraksi dengan Internet melalui perintah suara bahasa alami.Pada

google glass terdapat komponen Mikroprosesor atau sebuah central processing unit (CPU)

elektronik komputer yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit

terintegrasi semikonduktor jenis Mikroprosesor SoC (System on Chip) menggunakan chipset

dari Texas Instruments OMAP4.

KeyWords : Wearable Computing, Google Glass, Mikroprosesor, Texas Instruments

OMAP4

PENDAHULUAN

1.1 Teknologi Wearable Wearable computer adalah teknologi komputer yang bisa dipakai layaknya pakaian dan

atau menempel di tubuh pemakainya. Konsep wearable komputer sudah ada sejak era 1960-

an. K omputer wearable pertama bisa sedini sempoa pertama pada kalung, cincin sempoa

abad ke-16, arloji pertama yang dibuat oleh Breguet untuk Ratu Naples pada tahun 1810 ,

atau perangkat waktu rahasia yang tersembunyi di sepatu untuk menipu di roulette oleh

Thorp dan Shannon pada tahun 1960 dan 1970-an. Sebuah komputer bukan hanya perangkat

waktu-penjaga atau alat untuk menghitung, melainkan barang-pengguna, diprogram untuk

algoritma kompleks, berinteraksi, dan manajemen data. Dengan definisi ini, komputer

wearable diciptakan oleh Steve Mann, pada akhir tahun 1970. Perkembangan item

wearable telah mengambil beberapa langkah miniaturisasi dari elektronik diskrit atas desain

hybrid untuk sepenuhnya didesain, di mana hanya satu chip prosesor, baterai dan beberapa

pendingin item antarmuka membuat seluruh unit yang terintegrasi.

Gambar 1. Wearable computing

1.1.1 Keamanan Pada Teknologi Wearable

Keamanan komputer wearable tergantung pada jaringan dan sistem operasi. Tidak ada jalan

keluar di luar konsep firewall konvensional dan pilihan password pada individu. Ancaman

bahkan lebih besar dengan komunikasi nirkabel ke dan dari unit wearable dan kemampuan

pemrosesan yang terbatas.

1.1.2 Ancaman

Setiap komunikasi ke dan dari komputer wearable rentan terhadap semua prinsip yang dikenal

serangan antara fasilitas Server / router dan unit wearable sendiri. Ada pertumbuhan

eksponensial probabilitas untuk kemungkinan ancaman dengan langkah-langkah dalam rantai

link. Setiap link tunggal harus dilindungi secara independen.

1.2 Google glass Google Glass ( gaya " GLSS " ) adalah sebuah komputer yang dapat dipakai dengan layar

kepala-mount optik ( OHMD ) yang sedang dikembangkan oleh Google dalam penelitian dan

pengembangan proyek Project Glass , dengan misi memproduksi massal pasar komputer di

mana-mana. Google Glass menampilkan informasi di handsfree Format smartphone seperti ,

yang dapat berinteraksi dengan Internet melalui perintah suara bahasa alami . Sementara

frame saat ini tidak memiliki lensa dipasang pada mereka , Google sedang

mempertimbangkan kemitraan dengan pengecer sunglass seperti Ray - Ban atau Warby

Parker , dan toko ritel mungkin juga terbuka untuk memungkinkan pelanggan untuk mencoba

perangkat.

1.2.1 Sejarah/perkembangan Google Glass

Google Glass menjadi produk wearable dari Google yang paling dinanti oleh para pengguna

gadget dalam Google I/O tahun ini. Mencoba menceritakan sejarah perjalanan Google Glass,

sebuah video hadir melengkapi laman YouTube. Seperti dilansir dari Engadget, Kamis

(16/05/13), Jean Wang yang tak lain merupakan salah satu insinyur dalam pengembangan

proyek Google Glass, menjelaskan dalam sebuah video yang diunggah ke Youtube bila

Google Glass sendiri berkembang dari konsep awal sebuah proyektor pico yang dipasang

pada sebuah kacamata hingga menjadi bentuk cetak 3D seperti prototip Google Glass di

kanan atas gambar, hingga terus berkembang dengan bentuk yang lebih baik. Ia juga tidak

membantah bahwa inspirasi untuk membuat Google Glass datang dari sebuah tayangan di

televisi. Hal tersebut juga menjadi usaha awal tim dalam mengembangkan teknologi gerakan

dan kontrol suara pada Google Glass. Dalam Google I/O tahun ini, Google Glass juga

mengenalkan aplikasi terbarunya, yaitu MedRef for Glass. Fitur tersebut hadir untuk

mempermudah pengguna mengingat nama dan wajah orang lain. MedRef for Glass sendiri

hadir karena kebutuhan orang-orang yang bekerja mengandalkan informasi di dalam sebuah

rumah sakit

Gambar 2. Google Glass

1.2.2 Fitur Google Glass

Dengan antarmuka yang sangat sederhana Google Glass menawarkan beberapa fitur. Dan

untuk menikmati seluruh fitur yang ada pada Google Glass, Anda cukup mengawalinya

dengan kalimat Ok Glass. Fitur-fitur yang ditawarkan oleh Google Glass yaitu:

Mengambil Foto dan merekam Video : katakan take a picture dan kacamata ini langsung otomatis mengambil foto yang Anda inginkan

Fitur Berbagi ke jejaring sosial: Anda dapat langsung berbagi foto atau video yang Anda ambil ke teman-teman Anda yang ada pada lingkaran Google Plus

GPS: Anda tidak akan mungkin nyasar dengan dukungan peta dari Google Maps yang akan langsung muncul di hadapan Anda

Kirim Pesan: Pilih menu pesan dan hanya dengan membacakan pesan yang Anda inginkan, maka kacamata ini akan langsung mengirimkannya ke teman Anda

Googling atau cari info langsung ke Google: Anda bisa menanyakan apa saja ke Google Glass dan kacamata ini akan otomatis mencari jawabannya di Google.

Google Translate: Dengan dukungan Google Translate, kacamata ini bisa menjadi penerjemah Anda yang tidak butuh makan dan minum.

Asisten Pribadi: Google Glass dapat mengingatkan dan menampilkan informasi jadwal yang Anda buat tanpa perlu diminta.

1.2.3 Spesifikasi Google Glass

Dilihat dari fitur, wujud serta video yang kami lihat, bisa ditarik beberapa kesimpulanyaitu:

Terdapat layar LCD transparan untuk menampilkan informasi

Google Glass memiliki kamera yang sanggup digunakan untuk memotret dan merekam video.Kamera dengan resolusi 5 megapiksel dengan kemampuan untuk merekam video

HD 720p.

Sisi audio menggunakan teknologi Bone Conduction Transducer.

Koneksi 3G/4G, mengingat Google Glass perlu terhubung ke Internet untuk lebih optimal dengan mesin pencari Google atau sekedar mengirim pesan singkat (SMS)

Koneksi lain tersedianya Bluetooth atau WiFi. Ini untuk memungkinkan Google Glass terhubung ke perangkat gadget lain seperti smartphone atau tablet PC.

Sistem Operasi Android

GPS - Sensor Gerak, gunanya untuk navigasi seperti melakukan scroll atau memilih menu Anda hanya perlu menggerakkan kepala saja

Voice Input dan Output. Inilah kecanggihan dari Google Glass. Untuk berkomunikasi dengan Google Glass Anda cukup menggunakan suara karena kacamata ini telah

dilengkapi dengan perintah suara dan dapat menjadi asisten pribadi Anda dengan

kemampuan voice outputnya.

SoC (System on Chip) belum diketahui, beberapa sumber menyebutkan menggunakan chipset dari Texas Instruments OMAP4.

Display dengan resolusi 640 x 360 piksel, diklaim setara dengan layar definisi tinggi berukuran 25 inci yang dilihat dari jarak delapan kaki.

Memori internal berkapasitas 16GB dengan ruang kosong 12GB.

Dilengkapi port microUSB.

Kompatibel dengan Android 4.0.3 atau lebih baru dengan aplikasi My Glass.

Kapasitas baterai tidak diketahui, diklaim mampu digunakan seharian penuh sekali charge.

Struktur Diagram(Hardware) dan Fungsional Hardware (Cara Kerja)

Gambar 3. Struktur softaware dan Hardware

Gambar 4 Components inside google glass

1.3 Mikroprosesor Sebuah mikroprosesor (disingkat P atau uP) adalah sebuah central processing unit (CPU)

elektronik komputer yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit

terintegrasi semikonduktor. Sebelum berkembangnya mikroprosesor, CPU elektronik terbuat

dari sirkuit terintegrasi TTL terpisah; sebelumnya, transistor individual; sebelumnya lagi, dari

tabung vakum. Bahkan telah ada desain untuk mesin komputer sederhana atas dasar bagian

mekanik seperti gear, shaft, lever, Tinkertoy, dll.

Evolusi dari mikroprosesor telah diketahui mengikuti Hukum Moore yang merupakan

peningkatan performa dari tahun ke tahun. Teori ini merumuskan bahwa daya penghitungan

akan berlipat ganda setiap 18 bulan, sebuah proses yang benar terjadi sejak awal 1970-an;

sebuah kejutan bagi orang-orang yang berhubungan. Dari awal sebagai driver dalam kalkulator,

perkembangan kekuatan telah menuju ke dominasi mikroprosesor di berbagai jenis komputer;

setiap sistem dari mainframe terbesar sampai ke komputer pegang terkecil sekarang

menggunakan mikroprosesor sebagai pusatnya.

1.3.1 Prinsip kerja mikroprosesor Cara suatu mikroprosesor bekerja dalam suatu rangkaian elektronik diarahkan oleh suatu

program dalam kode-kode bahasa mesin (machine language) yang telah dimasukkan terlebih

dahulu kedalam memory sistem rangkaian berbasis mikroprosesor itu. Di dalam sebuah

mikroprosesor paling tidak terdiri dari rangkaian-rangkaian digital; memory/register, pengolah

logika aritmatika, rangkaian kontrol operasi sekuensial.Walau sebenarnya pekerjaan

mikroprosesor jauh lebih rumit, tetapi pada dasarnya hanya ada 3 pekerjaan yang dilakukan :

Menggunakan ALU, mikroprosesor dapat melakukan operasi aritmatik (penjumlahan,

pengurangan, perkalian, dan pembagian). Mikroprosesor modern memiliki prosesor

floating point yang bisa melakukan operasi-operasi yang sangat rumit untuk membantu

CPU.

Mikroprosesor bisa memindahkan data dari lokasi memori ke peranti lainnya dan

sebaliknya.

Mikroprosesor bisa membuat keputusan dan melompat ke set instruksi yang baru,

berdasar pada keputusan itu.

1.3.2 Jalur data mikroprosesor

Bus alamat (bisa berukuran 8, 16, atau 32-bit) : berfungsi untuk mengirim alamat ke

memori.

Bus data (juga bisa berukuran 8, 16, atau 32-bit) : berfungsi untuk

mengirim/menerima data ke/dari memori.

Jalur RD (read) dan WR (write) berfungsi untuk memberitahu memori apakah ia

harus membaca atau menulis data di lokasi yang dialamati.

Jalur clock : berfungsi memberikan deretan pulsa clock pada prosesor.

Jalur reset : berfungsi mereset penghitung program ke nol (atau ke sesuatu nilai) dan

memulai lagi pekerjaan dari awal.

1.3.3 Fungsi komponen di dalam mikroprosesor :

Bus alamat (bisa berukuran 8, 16, atau 32-bit) : berfungsi untuk mengirim alamat ke

memori.

Bus data (juga bisa berukuran 8, 16, atau 32-bit) : berfungsi untuk

mengirim/menerima data ke/dari memori.

Jalur RD (read) dan WR (write) berfungsi untuk memberitahu memori apakah ia

harus membaca atau menulis data di lokasi yang dialamati.

Jalur clock : berfungsi memberikan deretan pulsa clock pada prosesor.

Jalur reset : berfungsi mereset penghitung program ke nol (atau ke sesuatu nilai) dan

memulai lagi pekerjaan dari awal.

1.3.4 Instruksi Pada Mikroprosesor

Mikroprosesor yang sangat sederhana sekalipun tetap memiliki instruksi-instruksi yang

jumlahnya cukup banyak. Instruksi diimplementasikan dalam pola-pola bit (disebut juga

bahasa mesin, machine language), masing-masing memiliki arti sendiri-sendiri saat dimuatkan

ke dalam instruction register.Manusia pada umumnya tidak mungkin mengingat-ingat pola-

pola bit, maka sebagai jalan keluar dirancanglah satu set kata pendek yang melukiskan pola-

pola bit tersebut, yang lebih mudah dipahami.Koleksi kata-kata pendek ini disebut sabagai

bahasa assembly.Untuk menterjemahkan kata-kata pendek ini ke dalam bahasa yang

dimengerti oleh mesin, digunakan peranti yang disebut assembler.Instruksi yang telah

diterjemahkan oleh assembler ditempatkan ke dalam memori untuk dieksekusi oleh

mikroprosesor.

Contoh Instruksi Mikroprosesor Sederhana

LOADA mem Muat register A dari alamat memori

LOADB mem Muat register B dari alamat memori

CONB con Muat sebuah nilai konstan ke register B

SAVEB mem Simpan register B ke alamat memori

SAVEC mem Simpan register B ke alamat memori

ADD Tambahkan A dan B dan simpan hasilnya di C

SUB Kurangi A dan B dan simpan hasilnya di C

MUL Kalikan A dan B dan simpan hasilnya di C

DIV Bagi A dan B dan simpan hasilnya di C

COM Bandingkan A dan B dan simpan hasilnya di C

JUMP addr Melompat ke sebuah alamat

JEQ addr Melompat, jika setara, ke alamat

JNEQ addr Melompat, jika tak setara, ke alamat

JG addr Melompat, jika lebih besar dari, ke alamat

JGE addr Melompat, jika lebih besar dari atau setara, ke alamat

JL addr Melompat, jika lebih kecil dari, ke alamat

JLE addr Melompat, jika lebih kecil dari atau setara, ke alamat

STOP Berhenti melakukan eksekusi

1.3.5 OMAP 4 mobile applications platform Overview Platform OMAP 4 termasuk aplikasi prosesor, sebuah suite perangkat lunak yang

komprehensif, teknologi manajemen daya dan komponen pendukung untuk membawa

Smartphone generasi berikutnya dan Mobile Internet Devices (MID) ke pasar dengan cepat.

Platform adalah bukti masa depan, menawarkan programabilitas dan kinerja headroom untuk

mendukung aplikasi dan standar baru dan muncul. Tidak hanya akan platform OMAP 4

mempercepat waktu ke pasar dan mengurangi penelitian dan pengembangan (R & D) waktu

dan biaya untuk ers handset pabrikan, namun fleksibilitas dan keterbukaan akan

memungkinkan produsen untuk memberikan aplikasi inovatif pada kinerja komputasi mobile.

TI tes platform OMAP 4 untuk kasus penggunaan dunia nyata, mempercepat waktu ke pasar

dan memungkinkan pengalaman pengguna yang menakjubkan.

Platform OMAP 4 adalah ful system-on-chip daya-yang mencakup Keseimbangan sempurna

efisiensi daya dan kinerja tinggi. OMAP 4 prosesor keseimbangan proses melalui empat mesin

utama: mesin multimedia diprogram berdasarkan TI C64x DSP danhemat daya, multi-format

hardware akselerograf erators; pengolahan tujuan umum berdasarkan dual-core ARM Cortex

-A9 MPCore mendukung Symmetric Multiprocessing (SMP) dan mampu kecepatan lebih dari 1 GHz per core; kinerja tinggi mesin grafis diprogram; dan Signal Image Processor (ISP)

untuk video tak tertandingi dan kinerja pencitraan. OMAP 4 keluarga termasuk dua

aplikasiprosesor, baik berdasarkan dual-core Cortex-A9 MPCore prosesor tujuan umum:

OMAP4430 beroperasi sampai dengan 1 GHz, sedangkan OMAP4460 beroperasi sampai

dengan 1 + GHz. Kedua prosesor menawarkan berbagai penuh subsistem dan aplikasi dibahas

di bawah untuk memberikan perangkat keras dan perangkat lunak sistem solusi yang skala di

peta jalan pelanggan mengoptimalkan waktu ke pasar, fleksibilitas dan R & D efisiensi.

1.3.6 Fitur

Sangat dioptimalkan Platform aplikasi mobile termasuk: aplikasi prosesor, perangkat

lunak multimedia dan manajemen daya untuk mendorong Smartphone dan MID

IVA 3 akselerator memungkinkan full HD 1080p, encode video multi-standar / decode

Terintegrasi Signal Image Processor (ISP) untuk lebih cepat, gambar berkualitas tinggi

dan video capture dengan pencitraan 20-megapixel SLR seperti digital

Terintegrasi PowerVR SGX540 graphics accelerator drive generasi berikutnya, user

interface 3D dengan layar yang lebih besar, grafis hidup seperti dan layar sentuh yang

intuitif

Dual-core ARM Cortex -A9 MPCore

dengan SMP untuk kinerja komputasi mobile yang lebih tinggi dan PC-seperti, tidak ada

kompromi pengalaman web browsing

Dukungan untuk sistem operasi ponsel terkemuka termasuk Symbian , Microsoft

Windows

Mobile, Linux (Android, LiMo)

Suite perangkat lunak komprehensif mendukung semua OS mobile utama yang

terintegrasi dan diuji untuk kasus penggunaan dunia nyata untuk mengurangi waktu

pengembangan dan biaya

Programabilitas dan kinerja headroom untuk mendukung aplikasi dan standar baru dan

muncul

Pra-solusi terintegrasi konektivitas dari portofolio TI dari WiLink , Bluelink dan

NaviLink solusi konektivitas mobile multi-video standar encode / decode dan pra-

divalidasi software antarmuka modem untuk menghubungkan dengan eksternal lebih

cepat, modem

2 teknologi industri terkemuka manajemen daya dan SmartReflex memberikan lebih

dari 10 jam pemutaran video 1080p HD, 4 + jam merekam video 1080p HD dan 140 +

jam pemutaran audio berkualitas CD

Dirancang di 45-nm teknologi proses CMOS mobile untuk konsumsi daya yang lebih

kecil dan meningkatkan kinerja perangkat

M-Shield capability enhanced with ARM TrustZone support ensures mobile

security

Kemasan: 12 mm x 12 mm, 0,4 mm lapangan PoP (Paket-on-Package)

Gambar 5.OMAP44x system diagram

Gambar 6. Omap Block Diagram

1.3.7 Device Features

Dual-core ARM Cortex-A9 MPCore SMP general-purpose processors for higher performance and efficiency

VA 3 Hardware accelerator Delivers true 1080p multi-standard HD record and playback with the industrys broadest support for multimedia codecs available today as well as programmability to add support for future codecs Provides support for high denition stereoscopic 3D encode/decode (OMAP4430: 720p, OMAP4460: 1080p)

Image Signal Processor (ISP) for high-quality image and video capture,delivering digital SLR-like performance with 20-megapixel still image capture

Imagination Technologies POWERVR SGX540 3D graphics core for stunning 3D user interfaces and high intensity 3D mobile gaming

Audio back end (ABE) processor provides a virtual low power audio chip for significant power savings Flexible system suppor Composite TV output HDMI v1.3 output to drive HD displays WUXGA

display suppor Peripheral interfaces: MIPI serial camera and serial display interfaces, MIPI

SLIMbusSM, MMC/SD, USB 2.0 On-The-Go High Speed, UART, SPI, and more

Support for leading mobile OSes: Microsoft Windows Mobile, Symbian and Linux (Android, Limo)

45-nm mobile process technology for improved performance and power efficiency

Optimized power and audio management companion chips: TWL6030 and TWL6040.

Referensi

[1] Maskuri. (2005). Pengendali suhu alat penetas telur ayam berbasis Mikrokontroler

at89c51. Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sultan Fatah.

[2] Ginting, E. A. Mikroprosesor Sistem dan Cara Kerja ALU dan Memori. Teknik

Instrumentasi Elektronika Migas, (STT MIGAS) Balikpapan.

[3] Putra, C. A. (2013). Wearable Computer. [online]. http://www.candra.web.id/2013/

02/28/wearable-computer/. [16 Desember 2014].

[4] Teardown.com. Google Glass Teardown. [online]. http://www.techinsights.com/

teardown.com/google-glass/. [16 Desember 2014].

[5] Setiawan, I W. A. (2014). Komuniksi Data dan Jaringan Komputer Teknologi Wearable

Pada Samsung Gear Menggunakan Bluetooth Smart. Program Studi Teknik Informatika Jurusan Ilmu Komputer, FMIPA Universitas UDAYANA.

[6] Texas Instrument. (2011). OMAPTM 4 Mobile Applications Platform.

AbstrakPENDAHULUAN1.1 Teknologi Wearable1.1.1 Keamanan Pada Teknologi Wearable1.1.2 Ancaman

1.2 Google glass1.2.1 Sejarah/perkembangan Google Glass1.2.2 Fitur Google Glass1.2.3 Spesifikasi Google Glass

1.3 Mikroprosesor1.3.1 Prinsip kerja mikroprosesor1.3.2 Jalur data mikroprosesor1.3.3 Fungsi komponen di dalam mikroprosesor :1.3.4 Instruksi Pada Mikroprosesor1.3.5 OMAP 4 mobile applications platform Overview1.3.6 Fitur1.3.7 Device Features

Referensi