Embedded Systems “GÖMÜLÜ SİSTEMLER”

0
60

Teknolojinin gelişmesine bağlı olarak, bugün kullandığımız pek çok eşya elektronik sistemler sayesinde işlevlerini yürütmektedir. Peki ama nasıl? Aslında birçoğumuz kullandığımız eşyaların içinde bir “bilgisayar” olduğunun farkında bile değil. Bilgisayar diyoruz, çünkü bu cihazların içinde bulunan bazı parçalar bir yazılım taşırlar ve programlandıkları görevleri yerine getirmek üzere işlevlerini sürdürürler. İşte bu şekilde herhangi bir sistem içerisinde yer alarak, o sistemi akıllı hale getiren elektronik donanım ve yazılım ile oluşmuş entegre sisteme gömülü sistem denir. Bu yazılımların bilgisayarlardaki yazılımlardan en büyük farkı tek bir görevi yerine getirmek üzere tasarlanmış olmaları ve kullanıcı ile dolaylı olarak iletişimde bulunmalarıdır.

Dijital elektronik öncesindeki analog elektronik dönemi kullanılan teknoloji hem zor hem de büyük boyutlardaydı. Analog elektronik döneminde bir sistemin çalışabilmesi için birçok hesap yapması gereken devreler tasarlanırken bu kaba sistemlerin, programlanabilir entegrelerin bulunması ile daha kolay bir şekilde kontrol ve tasarımı sağlanmıştır. Önceden elektronik devrelerin yapacağı işleme göre devre tasarımı yapılırken, bugünün teknolojisinde artık sistem kurulduktan sonra bile yazılımsal kontrol yapılabilmektedir. Bu da bize daha fazla zaman ve kolaylık sağlamaktadır. Analog devre ile tasarlanan devreler artık daha az maliyetli ve daha ufak tasarımlı olmaları nedeniyle kontrolleri daha kolay sağlanabilmektedir. Özetle; içinde bulunduğumuz zamanda teknolojik aletlerin ucuz, küçük ve işlevsel olmalarının tek nedeni gömülü sistemlerdir. Gömülü sistemlerin geliştirilmesinin önemine dair en güzel örnek kullanmış olduğumuz cep telefonlarıdır. Telefon ilk bulunduğunda neredeyse bir 37 ekran televizyon boyutunda, oldukça hantal bir aletti. Zamanla içindeki yazılım sistemleri geliştirildi ve bugün cebimize sığacak boyuta geldi. Üstelik yalnızca telefon görüşmesi yapmakla kalmadık, günlük hayatımızın vazgeçilmez bir parçası haline getirdik. Bugün resmi işlemleri bile cep telefonlarımız ile halledebiliyoruz ki buna daha pek çok örnek verilebilir.

Peki o zaman gömülü sistemlere akıllı sistemler de diyebilir miyiz? Aslına bakarsak hayır. Çünkü ikisi arasında bir fark var. Bir sistemin akıllı olması demek, çalışma esnasında yaşadığı problemlere karşı geçmişte karşılaştığı olumlu ya da olumsuz davranışlardan çıkarım yaparak buna göre karar alması ve çözüm üretebilmesidir. Şu an akıllı sistemler ve gömülü sistemlerle ilgili bir kavram karmaşası yaşanmaktadır. Örneğin; pek çok sistem üreticisi akıllı ev adı altında birçok tasarım oluşturdular ve uzaktan kumanda ile yönetilebilen bu sistemlere de akıllı dediler. Oysa sistem bizim kontrolümüz ile yönetilmeye devam edip kendi kendine kararlar alamadığı sürece akıllı değildir. Tüm görevlerini yapabilmeleri kullanılan cihazların içindeki gömülü sistemlere bağlıdır. Stabil çalışan sistemler de denilebilir.

Gömülü sistemler, elektrik-elektronik mühendisliği bölümünün alt dallarından biridir. Bugün bazı üniversitelerde yüksek lisans düzeyinde eğitimi de verilmektedir. Elektrik ve yazılım alanının ortak noktası diyebiliriz gömülü sistemler için. Bu iki alan da ilgisi olanların tercih edeceği ortak bir alan haline gelmiş durumda. Gömülü sistem alanında çalışmak isteyenlerin göz önünde bulundurması gereken bazı durumlar var. Bu iki alanın ortak noktalarının olması bir artı olarak görülürken, aynı zamanda gömülü sistemlerin bir sektör değil disiplin olması ve ülkemizde henüz bu alanda yeteri kadar çalışma yapılmıyor olması da eksi olarak görülebilir.

Bu sistemler üretici firmaların en büyük sorunlarından biri olan maliyeti düşürmektedir. Çünkü belli bir amaç için ve çok fazla sayıda üretilirler. Genelde yarı kalıcı veya firmware yazılım şeklindedirler. Yani ömürleri boyunca en fazla birkaç kez değiştirilebilirler. Bu yazılımlar tasarlanan sistemlerin merkezi kontrol birimi olan elektronik elemanlara yüklenir. Bunlar da mikro işlemciler veya mikro denetleyicilerdir. Bir gömülü sistem tasarlanırken bazı noktalara dikkat edilmelidir. Bunlar;

*Yapılacak işlem gücü

*Maliyet

*Bellek özellikleri

*Stabilite

*Güvenlik

Bunlar haricinde temel olarak gömülü sistemler kendi içinde ikiye ayrılır. Bunlar yazılım ve donanım bölümüdür. Donanım bölümünün kontrol biriminin nasıl olduğundan bahsettik. Bu kontrol birimine özelliğe göre harici donanım eklemek gerekebilir. Gömülü sistemlerle ilgili maalesef Türkçe kaynaklarda yeteri kadar bilgi bulunmamaktadır. Bu da demek oluyor ki bu alana ilgi duyan ve bu alanda ilerlemek isteyenlerin yabancı dildeki kaynaklar üzerine araştırma yapmaya eğilmeleri gerekir. Ayrıca bu alanda kariyer yapmak isteyenlerin İngilizce eğitimi alması gerektiğinin yanı sıra, proje yapabilme becerisine sahip olmaları ve bol bol konu ile ilgili okumalar yapmaları gerekmektedir. Teorik temelleri olsa bile netice itibariyle uygulamalı bir alan. Amaç; çalışan sistemler üretmek. Bu sebeple hem teoride hem de uygulamada gelişim göstermek şart.

Gömülü sistem programlama, masaüstü bilgisayar üzerinde geliştirilen uygulamalardan biraz daha farklıdır. Bu iki sistem arasındaki temel farklar;

*Gömülü cihazlar sınırlı kaynağa sahiptir (sınırlı RAM, sınırlı ROM, sınırlı yığın alanı vb.)

*Gömülü sistemlerde daha küçük ve daha az güç tüketen bileşenler kullanılır

*Gömülü sistemler ile bilgisayarda kullanılan bileşenler farklıdır

*Gömülü sistemler daha fazla donanıma bağlıdır

Gömülü programlamada göze çarpan en önemli iki özellik kodun hızı ve büyüklüğüdür. Kodun hızı, işlemci gücü ve zaman kısıtlamaları ile yönetilirken, kodun boyutu mevcut program hafızası ve kullanılan programlama diline bağlıdır.

Gömülü sistemler farklı tür diller kullanılarak programlanırlar

*Machine code

*Low level language (Assembly)

*High level language (c, c++ java, ada)

*Visual basic, access

Bu alan, ülkemizde henüz yeteri kadar önemli bir noktaya ulaşamamış olsa da dünyada stratejik önemi yüksek bir konumda. Özellikle son dönemdeki teknolojik gelişmelerle birlikte nesnelerin interneti, otonom otomobiller gibi konularla gömülü sistemler en hızlı ilerleyen ve en çok personel ihtiyacının olduğu alanlardan biri haline gelecektir. Ülkemizde şu an için gelişme düzeyinin nereye varacağı tam olarak kestirilemese de, yüksek teknoloji üreten her alanda gömülü sistem uzmanlarına ihtiyaç duyulacağı kesindir.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here