Arsitektur Sistem Tertanam: Memahami Komponen dan Strukturnya

Arsitektur sistem tertanam adalah desain atau struktur yang mengatur komponen-komponen dan operasi dari sistem tertanam. Sistem tertanam sendiri adalah sistem komputer khusus yang dirancang untuk melakukan satu atau beberapa fungsi tertentu, sering kali sebagai bagian dari perangkat yang lebih besar.

Baca juga : Sistem Tertanam dalam IoT: Memanfaatkan Potensi Penuh

 

Komponen Sistem Tertanam

 

1. Mikrokontroler atau Mikroprosesor

Mikrokontroler adalah chip yang menggabungkan CPU, memori dan perangkat input/output dalam satu paket. Berikut ini beberapa contoh mikrokontroler populer termasuk keluarga AVR dari Atmel, PIC dari Microchip dan seri STM32 dari STMicroelectronics. Mikrokontroler berbeda dengan mikroprosesor, yang hanya terdiri dari CPU dan memerlukan komponen eksternal untuk memori dan input/output.

2. Memori

Memori dalam sistem tertanam terdiri dari dua jenis utama: ROM (Read-Only Memory) dan RAM (Random Access Memory). ROM digunakan untuk menyimpan perangkat lunak (firmware) yang dijalankan oleh sistem tertanam. Sedangkan RAM digunakan untuk menyimpan data sementara yang dibutuhkan oleh CPU selama operasi.

3. Perangkat Input/Output (I/O)

Perangkat I/O memungkinkan sistem tertanam untuk berinteraksi dengan dunia luar. Interaksi ini seperti mengukur parameter fisik, aktuator untuk mengontrol perangkat eksternal serta antarmuka komunikasi seperti UART, SPI dan I2C untuk berkomunikasi dengan komponen atau sistem lain.

4. Bus Sistem

Bus sistem adalah jalur komunikasi yang menghubungkan berbagai komponen dalam sistem tertanam. Bus ini memungkinkan transfer data antara CPU, memori dan perangkat I/O. Contoh bus yang sering digunakan dalam sistem tertanam adalah bus SPI, I2C, dan CAN.

5. Catu Daya

Catu daya menyediakan listrik yang dibutuhkan untuk menjalankan sistem tertanam. Sistem ini sering dirancang untuk efisiensi energi, menggunakan sumber daya seperti baterai atau sumber daya terbarukan dalam aplikasi yang lebih kecil.

6. Clock dan Timer

Clock menyediakan sinyal waktu yang diperlukan untuk sinkronisasi operasi dalam sistem tertanam. Timer digunakan untuk menghasilkan penundaan waktu atau untuk mengukur interval waktu tertentu, yang penting dalam aplikasi yang membutuhkan presisi waktu.

 

Struktur Sistem Tertanam

 

1. Lapisan Perangkat Keras

Lapisan perangkat keras mencakup semua komponen fisik dari sistem tertanam, termasuk mikrokontroler, memori, perangkat I/O, dan bus sistem. Desain perangkat keras yang efisien dan andal sangat penting untuk kinerja sistem secara keseluruhan.

2. Lapisan Firmware

Firmware adalah perangkat lunak tingkat rendah yang tertanam dalam ROM dan bertanggung jawab untuk mengontrol perangkat keras. Firmware ini mencakup bootloader, yang memuat sistem operasi atau aplikasi utama ke dalam memori dan menginisialisasi perangkat keras.

3. Lapisan Sistem Operasi Tertanam

Sistem operasi tertanam menyediakan antarmuka antara firmware dan aplikasi pengguna. Sistem operasi ini sering kali ringan dan dioptimalkan untuk kinerja dan efisiensi. Contoh sistem operasi tertanam termasuk FreeRTOS, Contiki, dan VxWorks.

4. Lapisan Middleware

Middleware adalah perangkat lunak yang menyediakan layanan umum untuk aplikasi, seperti komunikasi jaringan, manajemen file, dan layanan keamanan. Middleware membantu mengabstraksi kompleksitas perangkat keras dan sistem operasi, sehingga pengembangan aplikasi menjadi lebih mudah.

5. Lapisan Aplikasi

Lapisan aplikasi adalah tempat aplikasi pengguna yang sebenarnya dijalankan. Aplikasi ini menggunakan layanan yang disediakan oleh lapisan firmware, sistem operasi, dan middleware untuk melakukan fungsi-fungsi spesifik yang diinginkan.

 

Baca juga : Panduan Desain untuk Sistem Tertanam: Prinsip dan Praktik Terbaik

 

 

 

 

 

 

 

Siap Untuk Membuat Proyek Impianmu Menjadi Kenyataan?

Klik di sini untuk chat langsung via WhatsApp dan dapatkan dukungan langsung dari tim ahli kami!