Risant Rizqi Dzulauzan / 18110018

Rangkuman Sistem Embedded BAB I : Review of Electronic Fundamentals

Contoh aplikasi sistem embedded :

Sabuk yang dapat mendeteksi denyut jantung dan pernapasan yang dapat berfungsi sebagai alarm penanda

bahaya. Peringatan dikirim dengan sinyal radio ke microcontroller yang terdapat di pager.

Enviromental system control yang dapat mengontrol air conditioning di suatu tempat.

Sebuah sistem dapat mendeteksi dan mengontrol adanya porsi material yang tidak diinginkan dalam proses

pembuatan sebuah integrated circuit.

Arsitektur

Ada dua macam device utama dalam sistem embedded, yaitu microprocessor dan microcontroller. Microprocessor hanya

terdiri dari central processing unit (CPU), sedangkan microcontroller memiliki sistem memori dan I/O pada chip yang

mengandung CPU. Microcontoller digunakan untuk kebutuhan khusus, sedangkan microprocessor lebih umum.

Mesin berbasis mikroprosesor biasanya memiliki arsitektur von Neumann dengan memori tunggal untuk kedua program

dan data untuk memungkinkan fleksibilitas maksimum dalam alokasi memori. Chip mikrokontroler, di sisi lain,

menggunakan arsitektur Harvard, yang memiliki memori terpisah untuk program dan data.

Di sebagian besar mesin arsitektur Harvard, memori terhubung ke CPU dengan menggunakan bus yang

membatasi paralelisme untuk bus tunggal. Sistem embedded terdiri dari CPU, memori, dan I / O terhubung

melalui sistem bus.

Periferal pada chip mikrokontroler biasanya terdiri dari timer, counter, port data serial atau paralel, dan konverter analog-ke-digital dan digital-ke-analog yang terintegrasi langsung pada chip. Keuntungan dari memiliki bus connection, CPU, memori, dan fungsi I/O pada satu chip :

Sedikit chip diperlukan karena sebagian besar fungsi yang sudah hadir pada chip prosesor.

Turunkan biaya dan hasil ukuran yang lebih kecil dari desain yang lebih sederhana.

Kebutuhan daya rendah karena kebutuhan daya on-chip jauh lebih kecil dari beban eksternal.

Koneksi eksternal sedikit diperlukan karena sebagian besar dibuat on-chip, dan sebagian besar koneksi chip dapat

digunakan untuk I / O.

Lebih pin pada chip tersedia bagi pengguna I / O karena mereka tidak diperlukan untuk bus.

Keandalan keseluruhan lebih tinggi karena ada komponen lebih sedikit dan interkoneksi.

Kerugian dari memiliki bus connection, CPU, memori, dan fungsi I/O pada satu chip :

Mengurangi fleksibilitas karena Anda tidak dapat dengan mudah mengubah fungsi dirancang ke dalam chip.

Perluasan memori atau I / O terbatas atau tidak mungkin.

kecepatan transfer data terbatas karena ukuran praktis dan batas kecepatan untuk chip tunggal.

Menurunkan kinerja I / O karena kompromi desain untuk menyesuaikan segala sesuatu pada satu chip.

Dalam sistem embeddded, selain CPU, memori, dan I/O, diperlukan pula sebuah fungsi logika, yang disebut juga sebagai

glue logic. Glue logic terdiri dari satu atau lebih gerbang logika yang terintegrasi. Gerbang logika tersusun dari transistor,

dioda, resistor, dan kabel interkoneksi.

Dioda

Dioda adalah sebuah devais semikonduktor yang berfungsi sebagai katup searah untuk arus. Dioda melewatkan arus pada

suatu arah dan memblokir arus pada arah sebaliknya.

Transistor

Transistor dapat bekerja sebagai penguat. Terdapat dua jenis transistor secara umum, yaitu transistor bipolar dan

transistor FET. Pada transistor bipolar terdapat dua jenis transistor yaitu NPN dan PNP. Transistor terdiri dari tiga kaki, yaitu

emittor, collector, dan base. Ketiga kaki ini dihubungkan dengan sumber arus, output, dan ground, dimana perbedaan

konfigurasi penghubungan berpengaruh pada efek faktor penguatan yang berbeda beda.

Transistor Sebagai Inverter

Ketika diberi tegangan pada kaki base (input bernilai 1), kaki transistor collector-emitter bekerja layaknya switch yang

tertutup, sehingga arus dari collector dilanjutkan ke ground melalui emittor, sehingga tegangan output bernilai 0.

Sebaliknya, ketika pada kaki base tidak diberi tegangan (input bernilai 0), kaki transistor collector-emittor bekerja

layaknya switch yang terbuka, sehingga arus dilanjutkan ke output (output bernilai 1).

Transistor FET Sebagai Logic Switch (NMOS)

NMOS FET bekerja mirip dengan bipolar transistor.

Transistor FET Sebagai Logic Switch (CMOS)

CMOS digunakan pada circuit dengan daya rendah dan tingkat kerumitan yang cukup tinggi. NMOS mengkonsumsi daya

cukup tinggi, sedangkan dengan menggunakan CMOS, konsumsi daya dapat ditekan karena CMOS mengkonsumsi sedikit

daya. NMOS tidak dapat digunakan pada circuit yang rumit dikarenakan dengan tingginya daya yang didisipasikan dapat

menghasilkan panas yang tinggi pula.

Logic Symbols