Sistem Waktu Nyata Silabus 1 Pengenalan Sistem Waktu

Sistem Waktu Nyata Silabus 1. Pengenalan Sistem Waktu Nyata 2. Konsep Computer Control 3. Perangkat keras yang diperlukan 4. Algoritma Direct Digital Control 5. Bahasa pemrograman Waktu nyata 6. Sistem Operasi 7. Perancangan Sistem waktu nyata 8. Analisis perancangan 9. Dependability, Fault Detection and Fault Tolerance 10. Pustaka : 11. Stuart Bennett, Real-Time Computer Control: An Introduction, 2 nd Edition, Prentice Hall, 1994 1

Latar Belakang • Usulan penggunaan komputer yang beroperasi pada waktu nyata sebagai bagian dari Sistem Pengaturan dikemukan dalam paper dari Brown dan Cambpell (1950) Raw material Proses reaction Plant Appropriate parameter Computer Mean of Quality Measurement Reference 2

Latar Belakang • Computer digital pertama yang berhasil digunakan untuk pengontrolan waktu nyata adalah untuk operasi pengontrolan automatic pilog dan sejata pesawat terbang pada tahun 1954 • Penggunaan komputer digital dalam industri mulai pada akhir tahun 1950 sedangkan penggunaan komputer digital sebagai pengontrol sistem waktu nyata mulai berhasil pada 1962 yang disebut direct digital control (DDC) • Pada saat itu digunakan alat simpan mulai dari inti besi (ferrite core) sampai drum store. Program disimpan dalam programmable readonly memory (PROM). 3

Definisi Sistem Waktu Nyata Menurut definisi Kamus komputer Oxford : Setiap sistem yang waktu terjadinya output sangat signifikan. Jarak antara waktu input terhadap waktu terjadinya output harus sangat kecil terhadap waktu yang diperbolehkan. Menurut Cooling pada buku Software Design for Real Time Systems (1991): Sistem Waktu Nyata adalah sistem yang harus memprodukis respon yang tepat dalam suatu batasan waktu yang tentu. Komputer yang responnya melebihi batasan waktu ini akan memberikan performansi yang terdegradasi atau malfunction 4

Definisi Sistem Waktu Nyata (2) Sebuah sistem waktu nyata membaca input dari plant dan mengirim sinyal kontrol ke plant pada waktu-waktu yang ditentukan oleh pertimbangan operasional dari plant bukan oleh sistem komputer Menurut Bennet: Sebuah program yang ketepatan operasinya tergantung pada hasil logika komputasi dan waktu suatu hasil diproduksi 5

Klasifikasi Sistem Waktu Nyata Suatu ciri sistem waktu nyata adalah komputer yang terhubung dengan lingkungan melalui peralatan interfacing yang banyak dan komputer menerima dan mengirim bervariasi sinyal. Contoh Sistem Waktu Nyata: • Proses pengambilan uang pada ATM • Proses login atau pendaftaran online • Proses pengenalan sidik jari pada absensi • Proses perekaman suara • Sistem pendeteksian dan alarm • Sistem pengiriman data transmisi (TV, Telepon) • Proses isi ulang pulsa 6

Klasifikasi Sistem Waktu Nyata (2) Sistem Waktu Nyata diklasifikasikan menjadi : • Clock-based Task (Cyclic, periodic) • Event-based Task (aperiodic) • Interactive Systems Clock-based Task Sistem Waktu Nyata yang diukur berdasarkan konstanta waktu yaitu waktu yang diambil dari respon suatu plant terhadap perubahan input atau beban. Konstanta waktu bisa diukur dalam satuan jam untuk proses kimia atau detik untuk sistem penerbangan. Semakin kecil konstanta waktu maka sampling rate semakin kecil 7

Sinkronisasi diperoleh dengan menambahkan clock pada sistem komputer yang dikenal dengan realtime clock. Sinyal clock ini digunakan untuk menginterrupt operasi komputer pada waktu yang telah ditetapkan (Clock-interrupt) Event-Based Task Sistem yang beraksi karena respon terhadap suatu kejadian (event). Contoh menutup katup pada saat permukaan air sudah mengenai batas penuh. Digunakan interrupt untuk memberitahukan komputer aksi yang diperlukan atau bisa juga mempergunakan pooling (komputer menanyakan 8 (polls) pada sensor apakah perlu dilakukan aksi)

Interactive Systems Sistem waktu nyata yang terjadi karena adanya suatu kejadian dan waktu rata-rata dari respon kejadian ini tidak boleh melebihi waktu yang ditetapkan. Jadi merupakan gabungan antara clock-based dan event-based hanya bedanya waktu respon setiap kejadian tidak selalu sama. Misal pengambilan uang di ATM. 9

Batasan Waktu (Time Constraints) Sistem Waktu Nyata dapat dibedakan berdasarkan Batasan waktu: • Hard Real-Time Sistem Waktu Nyata yang harus memenuhi target waktu pada setiap kesempatan Contoh : Pengontrolan Temperatur blower • Soft Real-Time Sistem Waktu Nyata yang tidak harus memenuhi target waktu tetapi harus memenuhi suatu nilai ketepatan yang diambil dari nilai rata-rata. Contoh : Pengambilan uang di ATM 10

Kriteria Sistem Waktu Nyata Terdapat dua kriteria yang harus dipenuhi oleh sistem waktu nyata yaitu: • Batasan Waktu (time constraint) Setiap sistem dengan waktu nyata memiliki batasan waktu berupa waktu maksimum proses (akuisisi, transmisi, perekaman, perhitungan) dan standar waktu (waktu yang sama dengan waktu sehari-hari) • Respon waktu dan Saturation Limit Sistem Waktu nyata jika dipergunakan untuk mengontrol alat perlu mempertimbangkan kecepatan dari respon alat dan batas saturasi dari alat tersebut 11