Gömülü Sistem Nedir?

Buzdolabı, çamaşır makinesi, yazıcı gibi günlük eşyalarımızın sahip olduğu fonksiyonları bizler tarafından verilen ufak bir komut ile gerçekleştirmeleri hepimizin merak konularından biri olmuştur. Bu komutları işlevsel hale getiren sistem olan Gömülü Sistemi yazımızda sizler için inceledik.

A- A+

22.07.2013 tarihli yazı 99822 kez okunmuştur.

Gömülü Sistem Nedir?

Herhangi bir sistem içerisinde yer alarak, o sistemi akıllı hale getiren elektronik donanım ve yazılım ile oluşmuş entegre sisteme gömülü sistem denir. Bu yazılımların bilgisayarlarımızdaki yazılımlardan en büyük farkı tek bir görevi yerine getirmesi ve kullanıcıyla dolaylı olarak etkileşimde bulunmasıdır. Günlük yaşantımızda kullandığımız eşyalarımızın hemen hemen hepsinde bu sistemi görmek mümkündür. Kişisel bilgisayar, yazıcı, tarayıcı (scanner), hesap makinesi, cep telefonu, televizyon fotoğraf makinesi, bulaşık makinesi, elektronik oyuncaklar vb.

Bu eşyalardaki işlevselliği inceleyecek olursak örneğin tarayıcı, tek bir işlevsel fonksiyona sahiptir. Bir belgeyi tarayıcı sayesinde elektronik ortama taşırsınız. Yani gömülü sistemler belirli bir fonksiyonu yerine getirmek için tasarlanmış yazılım ve donanım kombinasyonudur şeklinde de tanımlanabilir.

Gömülü sistemler, genellikle daha büyük bir sistemin içinde “gömülü” olarak çalışırlar. Örneğin bir çamaşır makinesinde veya buzdolabında birçok mekanik bölüm olmasıyla birlikte, bütün bunları kontrol eden bir veya birden fazla mikrodenetleyici tabanlı sistem bulunur. Bu sistemler kullandığımız cihazların “akıllı olmasını” sağlayan, beyin vazifesi gören birimlerdir. Örneğin: buzdolabının kapağını açtığımızda ışığının yanması bu beyin vazifesi gören birim sayesinde olan bir işlemdir.

►İlginizi Çekebilir: Öğrenebilen Makinalar | Siemens

Mikrodenetleyici, Mikroişlemci nedir?

Çok geniş bir başlık olmasına karşın konuyla ilişki olduğunu düşünerek kısaca bir tanım yapmamız gerekirse,

Mikroişlemci: Ana işlem biriminin (CPU) fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tümleşik devrede (IC) birleştiren programlanabilir bir sayısal elektronik bileşendir. (yani beyin)

Mikrodenetleyici ise bir silikon yonga (chip) üzerinde birleştirilmiş bir mikroişlemci (microprosesor), bellek ( memory), sayısal (lojik) giriş ve çıkışlar (I/O) ve gereken diğer çevre birimlerini (zamanlayıcılar, sayaçlar, kesiciler, analogtan sayısala çeviriciler) bulunduran mikrobilgisayarlardır.

►İlginizi Çekebilir: Elektronik Programlama Teknolojisi | PLC

İşletim Sistemi

Gömülü sistemlerin genellikle bir işletim sistemleri yoktur ya da özelleştirilmiş gömülü işletim sistemleri kullanılmaktadır.

Gömülü Sistemlerin Tasarımı

Gömülü sistemlerinin tasarım ekibinde yazılımcı ve donanımcıların bir arada çalışmaları gerekmektedir. Çünkü yazımızda daha önce belirttiğimiz gibi gömülü sistemler donanım ve yazılım olarak iki ana bölümden oluşur. Burada donanım ve yazılım bileşenleri birbirleriyle sıkı sıkıya bağlı olduğundan bütünlüğün sağlanması için birlikte çalışma alanı söz konusudur. Gömülü yazılımların karmaşıklığı artıkça ve aynı anda yapılacak işlemlerin sayısı arttığından değişik yapılara ihtiyaç duyulur.

Bu anlamda gömülü sistemler için “multi-disipliner” bir alan diyebiliriz. Bu alandaki mühendislerin donanım, yazılım, kontrol sistemleri vs. gibi birçok alanda bilgi sahibi olmaları gerekmektedir.

Gömülü sistemler, yıllarca hatasız bir şekilde çalışacağı varsayılan donanımların içinde bulunur. Bu yüzden gömülü sistem içindeki yazılımlar, kişisel bilgisayar içinde olanlardan daha dikkatli bir şekilde geliştirilip test edilir.

Pek çok gömülü sistemde, disket sürücü, anahtar ya da buton gibi mekanik parçaların kullanımından sakınılır çünkü bu tip parçalar flash bellekler gibi statik parçalara kıyasla daha az güvenilirdir. Tasarımcılar hataları işaret etmesi açısından genellikle LED kullanımını tercih ederler.

Gömülü sistemlerin tasarım gereksinimleri şunlardır:

► İşlem Gücü
► Bellek
► Geliştirme Maliyeti
► Birim Üretim hacmi
► Beklenilen yaşam süresi
► Güvenilirlik

Gömülü Sistemlerin Kritik Kullanım Alanları

Günlük yaşamda kullandığımız eşyaların yanı sıra Abs Fren Sistemleri, Hava Savunma Sistemleri, Tıbbi Ekipmanlar da kullanılan gömülü sistemler, bu gibi kullanım alanlarında zaman zaman oldukça kritik görevleri yerine getirebilirler. Burada oluşabilecek hatalar büyük mal ve can kayıplarıyla sonuçlanabilir. Bu açıdan bakıldığında bu sistemlerin “güvenilir” ve “hataları tolere edebilir” özellikte olmaları çok önemlidir.

Bir buzdolabının ya da bir oyuncağın içindeki sistemin zaman zaman hatalı çalışması çok büyük sorun oluşturmaz; ancak bir uçağın otomatik pilot sistemindeki hata birçok insanın hayatını tehlikeye atabilir.

Kaynak

►Wikipedia.org
►Coskuntasdemir.net