3.6 Menerapkan dasar dasar mikrokontroler

1.     Pengertian Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program didalamnya. Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program did umumnya terdiri dari CPU (Central Processing Unit), memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya. Kelebihan utama dari mikrokontroler ialah tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi sangat ringkas. Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program did MCS51 ialah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 4 KB Flash PEROM (Programmable and Erasable Only Memory) yang dapat dihapus dan ditulisi sebanyak 1000 kali. Mikrokontroler ini diproduksi dengan menggunakan teknologi high density non-volatile memory. Flash PEROM on-chip tersebut memungkinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem (in-system programming) atau dengan menggunakan programmer non-volatile memory konvensional. Kombinasi CPU 8 bit serba guna dan Flash PEROM, menjadikan mikrokontroler MCS51 menjadi microcomputer handal yang fleksibel.

2.     Arsitektur mikrokontroler

1. MCS 51

    

       Arsitektur mikrokontroler MCS-51 adalah jenis mikrokontroler dengan arsitektur CISC diotaki oleh CPU 8 bit yang terhubung melalui satu jalur bus dengan memori penyimpanan berupa  RAM dan ROM serta jalur I/O berupa port bit I/O dan port serial.

       Arsitektur mikrokontroler MCS-51 adalah jenis mikrokontroler dengan arsitektur CISC diotaki oleh CPU 8 bit yang terhubung melalui satu jalur bus dengan memori penyimpanan berupa RAM dan ROM serta jalur I/O berupa port bit I/O dan port serial.

2.Microcontroller AT89S51

     Termasuk salah satu jenis microcontroller keluarga MCS-51 yang dalam standar DIP (Dual Inline Package) 40 pin yang mempunyai konfigurasi tersendiri. Microcontroller AT89S51 memiliki konfigurasi sebagai berikut:

1. Sebuah Central Processing Unit (CPU) 8 bit.

2. Program Counter (PC) dan data pointer (DPTR) 16 bit.

3. Program Status Word (PSW) 8 bit.

4. Stack Pointer (SP) 8 bit.

5. ROM internal 4 Kbyte (on chip).

6. RAM internal 128 byte (on chip) terdiri dari:

a. 4 register bank masing-masing 8 register.

b. 16 byte yang dapat dialamati pada bit level.

c. 80 byte data memori general purpose.

d. Empat buah programmable port, masing-masing terdiri dari 8 buah jalur

input/output(I/O).

e. Dua buah timer/counter 16 byte.

f. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter).

3.AT89s52

       Mikrokonntroller AT89S52 adalah sebuah mikrokontroller buatan ATMEL yang masih masuk keluarga mikrokontroller MCS-51 yaitu merupakan versi yang dilengkapi dengan ROM tersendiri (internal). Mikrokontroller AT89S52 adalah mikrokontroller dengan konsumsi daya yang rendah dengan performa yang tinggi (low power-high performance), CMOS 8-bit dengan 8K bytes dari ISP (In Serial Programming) Flash memory. IC mikrokontroller ini sesuai dengan standart MCS-51. Baik dari instruksi maupun pin-pinnya dapat diaplikasikan sebagai Embedded Controller.

Fitur yang disediakan oleh mikrokontroller AT89S52 ini adalah :
1. Kompatibel dengan produk MCS-51

2. 8K byte in Serial Programmable Flash Memory

Dapat dilakukan pemograman 1000 tulis dan hapus

3. Range catu daya 4,0 V s/d 5,5 V

4. Operasi Statis : 0 Hz s/d 33 MHz

5. Tiga tingkat program memory lock

6. 256 x 8 bit RAM internal

7. 32 programmable jalur I/O

8. Dua 16 bit Timer/Counter

9. Enam Sumber Interupsi

10. Full duplex Serial Channel

11. Low power idle dan mode power down

12. Watch dog timer

13. Dual data pointer

14. Power off flag

15. Waktu pemograman cepat (fast programming time)

16. Fleksibel ISP programming

4.ATMega8535

        Merupakan salah satu mikrokontroler 8 bit buatan Atmel untuk keluarga AVR yang diproduksi secara masal pada tahun 2006. Karena merupakan keluarga AVR, maka ATMega8535 juga menggunakan arsitektur RISC.

dengan kemampuan :

-Sistem mikrokontroler 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz.

-Memiliki memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte dan EEPROM (Electrically -------Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 512 byte.
-Memiliki ADC (Pengubah analog-ke-digital) internal dengan ketelitian 10 bit sebanyak 8 saluran.

-Memiliki PWM (Pulse Width Modulation) internal sebanyak 4 saluran.
-Portal komunikasi serial (USART) dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.
-Enam pilihan mode sleep, untuk menghemat penggunaan daya listrik.

5.ATmega8

           Adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR RISC yang memiliki 8K Bytes In-System Programmable Flash. Mikrokontroler dengan konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan kecepatan maksimum 16 MIPS pada frekuensi 16MHz.

6.ATmega16

         Mikrokontroler ini menggunakan arsitektur Harvard yang memisahkan memori program dari memori data, baik bus alamat maupun bus data, sehingga pengaksesan program dan data dapat dilakukan secara bersamaan (concurrent).

Secara garis besar mikrokontroler ATMega16 terdiri dari :

1. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16Mhz.
2. Memiliki kapasitas Flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte.

3. Saluran I/O 32 buah., yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.

4. CPU yang terdiri dari 32 buah register.

5. User interupsi internal dan eksternal.

6. Port antarmuka SPI dan Port USART sebagai komunikasi serial

7. Fitur Peripheral.

7.ATmega32

 Mikrokontroller Atmega32 adalah mikrokontroler yang diproduksi oleh Atmel. mikrokontroler ini memiliki clock dan kerjanya tinggi sampai 16 MHz, ukuran flash memorinya cukup besar, kapasistas SRAM sebesar 2 KiloByte, Flash 32 KiloByte dan 32 buah port input/output yang sangat memadai untuk berinteraksi dengan perangkat lainya.

        8.ATmega328

            ATMega328 adalah mikrokontroller keluaran dari atmel yang mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang dimana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC (Completed Instruction Set Computer). ATMega328 merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8 bit.

        9.ARM

      ARM adalah prosesor dengan arsitektur set instruksi 32­bit RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang dikembangkan oleh ARM Holdings. ARM merupakan singkatan dari Advanced RISC Machine (sebelumnya lebih dikenal dengan kepanjangan Acorn RISC Machine).

10.MIPS

MIPS dirancang sama John L Hennesy pada 1981 yang waktu itu dibuatnya di Stanford University, jadi komponen-komponennya masih dasar dan mudah dipahami untuk pembelajaran di kuliah. MIPS sendiri punya kepanjangan : Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages.

 Versi dasar dari MIPS adalah versi R2000 yang merupakan MIPS yang pertama kali di-release. Dibagi menjadi 2 jenis, yaitu MIPS satu siklus dan MIPS 2 siklus.Komponen utama Control Unit Merupakan bagian pengendali yang berfungsi mengendalikan bagian-bagian MIPS yang lain (aktivitas prosesor). Instruksi tediri dari 2 bagian yaitu input dan operan. Instruksi di MIPS panjangnya 32 bit. Namun yang masuk ke dalam control unit hanya 6 bit, yaitu bit ke 26-31. Kemudian mengeluarkan output 9 bit kendali komponen yang akan menjadi input bagian-bagian MIPS yang lain.

Aplikasi Counter Sederhana dengan ATMega16 Microcontroller

Aplikasi yang dibutuhkan adalah :

1. MikroC, program berbasis bahasa C untuk meng-compile program yang akanditanam ke dalam mikrokontroler.

2. Proteus, merupakan program untuk simulasi dari rangkaian dengan mikrokontroler yang akan kita buat.

berat.