GÖMÜLÜ SİSTEM NEDİR?

Gömülü sistemler, belirli bir işlev veya daha büyük bir sistemdeki işlevler için tasarlanmış, kabiliyette sabitlenmiş veya programlanabilir ve kullanıcı arabirimine (UI) sahip olmayan bir bilgisayar donanımı ve yazılımı birleşimidir. Endüstriyel makineler, tarım ve zirai endüstrisi cihazları, otomobiller, tıbbi cihazlar, kameralar, ev aletleri, uçaklar, oyuncaklar ve mobil cihazlar, gömülü bir sistemin kullanılması için olası yerlerdir.

 

GÖMÜLÜ SİSTEMİN TARİHİ

            Gömülü sistemler, 1960’lara dayanır. Charles Stark Draper, Apollo Komuta Modülü ve Ay Modülü üzerine kurulu dijital sistem olan Apollo Kılavuz Bilgisayarının boyutunu ve ağırlığını azaltmak için 1961’de bütünleşmiş bir devre (IC) geliştirdi. IC’ leri kullanan ilk bilgisayar, astronotların gerçek zamanlı uçuş verilerini toplamasına yardımcı olmuştur.

            1965 yılında, şimdilerde Boeing’in bir parçası olan Autonetics, Minuteman’ın füze rehberlik sisteminde kullanılan ve yaygın olarak üretilen ilk seri gömülü sistem olarak D-17B’yi geliştirdi. Minuteman II, 1966’da üretime girdiğinde, D-17B, yüksek hacimli entegre devrelerin kullanımıyla bilinen NS-17 füze rehberlik sistemi ile değiştirildi. 1968’de, bir araç için ilk gömülü sistem piyasaya sürüldü; Volkswagen 1600, elektronik yakıt enjeksiyon sistemini kontrol etmek için bir mikroişlemci kullandı.

            1987’de, ilk gömülü işletim sistemi olan gerçek zamanlı VxWorks, Wind River tarafından ve ardından 1996’da Microsoft’un Windows Embedded CE tarafından piyasaya sürüldü. 1990’ların sonunda ilk gömülü Linux ürünleri ortaya çıkmaya başladı. Bugün Linux, hemen hemen tüm yerleşik cihazlarda kullanılmaktadır.

GÖMÜLÜ SİSTEM DONANIMI

(MİCROPROCESSOR TABANLI,  MİCROCONTROLLER TABANLI)

            Gömülü sistem donanımı, mikroişlemci veya mikroişlemci tabanlı olabilir. Her iki durumda da, genel olarak gerçek zamanlı işlemler için hesaplama yapmak üzere tasarlanmış entegre bir devre ürünün kalbidir. Mikroişlemciler mikrodenetleyicilerden görsel olarak ayırt edilemez, ancak mikroişlemci yalnızca merkezi bir işlem birimi (CPU) uygularken ve dolayısıyla bellek yongaları gibi diğer bileşenlerin eklenmesini gerektirirken, mikro denetleyiciler kendi kendine yeten sistemler olarak tasarlanmıştır.

            Mikrodenetleyiciler sadece bir CPU değil, aynı zamanda bellek ve flash bellek, RAM veya seri haberleşme portları gibi çevre birimlerini de içerir. Mikrodenetleyiciler tam (nispeten düşük bilgisayar gücü varsa) sistemleri uygulama eğiliminde oldukları için, genellikle daha karmaşık görevlerde kullanılırlar. Örneğin, mikrodenetleyiciler taşıtların, robotların, tıbbi cihazların ve ev aletlerinin operasyonlarında kullanılır.

            Gömülü pazarın 2013 yılında 140 milyar doları aştığı tahmin edildi. Pek çok analist 2020 yılına kadar 20 milyar dolardan daha büyük bir pazar öngördü. Gömülü sistemler için yonga üreticileri arasında Apple, IBM, Intel ve Texas Instruments gibi bilgisayar dünyasının pek çok ana üssü ve daha birçok şirket var. ARM bu alanda oldukça etkili bir satıcı olmuştur.

GÖMÜLÜ SİSTEM YAZILIMI

            Tipik bir endüstriyel mikroişlemci, tipik kurumsal masaüstü bilgisayarla karşılaştırıldığında genellikle daha basit ve daha az bellek yoğun bir program ortamına bağlıdır. En basit cihazlar çıplak metal üzerinde çalışır ve doğrudan çip işlemcisinin makine kodu dili kullanılarak programlanır.

            Genellikle, gömülü sistemler, özellikle gerçek zamanlı çalışma ortamlarının servis edilmesi gerektiği yerlerde, gömülü kullanıma özel işletim sistemleri veya dil platformlarını kullanır. Linux işletim sisteminin basit sürümleri yaygın şekilde kullanılmaktadır, ancak Embedded Java ve Windows IoT dâhil olmak üzere gömülü sistemler üzerinde çalışmak üzere ayrıştırılmış başka işletim sistemleri de vardır.

            Genel olarak, programların ve işletim sistemlerinin gömülü cihazlarda saklanması, flaş veya yeniden yazılabilir flash bellek ile olur.

 

Tolga OGANER

Ar-Ge Mühendisi

Bren İleri Teknoloji Enerji A.Ş