Jenis Dan Fungsi Mikrokontroler.docx

JENIS DAN FUNGSI MIKROKONTROLER

SONI SETIAWAN 1461505295 KELAS A

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA 2017/2018

Pendahuluan Mikrokontroler sebagai teknologi baru yaitu teknologi semikonduktor kehadiranya sangatmembantu perkembangan dunia elektronika. Dengan arsitektur yang praktis tetapi memuat banyak kandungan transistor yang terintegrasi, sehingga mendukung dibuatnya rangkaianelektronika yang lebih portable. Mikrokontroler dapat diproduksi secara masal sehingga harganya menjadi lebih murahdibandingkan dengan mikroprosessor, tetapi tetap memiliki kelebihan yang bisa diandalkan.Mikrokontroler memiliki perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar, artinya programkontrol disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannyarelatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpan sementara,termasuk

register-register

yang

digunakan

pada

mikrokontroler

yang

bersangkutan.

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. Mikrokontroler tersusun dalam satu chip dimana prosesor, memori, dan I/O terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga mikrokontroler dapat dikatakan sebagai komputer mini yang dapat bekerja secara inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem. Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis hal-hal sebaliknya.

Jenis-jenis Mikrokontroler 1. Mikrokontroler AVR Mikrokonktroler Alv and Vegard’s Risc processor atau sering disingkat AVR merupakan mikrokonktroler RISC 8 bit. Karena RISC inilah sebagian besar kode instruksinya dikemas dalam satu siklus clock. Mikrokontroler AVR merupakan salah satu jenis arsitektur mikrokontroler yang menjadi andalan Atmel. Arsitektur ini dirancang memiliki berbagai kelebihan dan merupakan penyempurnaan dari arsitektur mikrokontroler-mikrokontroler yang sudah ada.

Berbagai seri mikrokontroler AVR telah diproduksi oleh Atmel dan digunakan di dunia sebagai mikrokontroler yang bersifat low cost dan high performance. Di Indonesia,

mikrokontroler AVR banyak dipakai karena fiturnya yang cukup lengkap, mudah untuk didapatkan, dan harganya yang relatif terjangkau.

Varian Mikrokontroler AVR Antar seri mikrokontroler AVR memiliki beragam tipe dan fasilitas, namun kesemuanya memiliki arsitektur yang sama, dan juga set instruksi yang relatif tidak berbeda. Tabel dibawah ini membandingkan beberapa seri mikrokontroler AVR buatan Atmel.

Keterangan: 

Flash adalah suatu jenis Read Only Memory yang biasanya diisi dengan program hasil buatan manusia yang harus dijalankan oleh mikrokontroler



RAM (Random Acces Memory) merupakan memori yang membantu CPU untuk penyimpanan data sementara dan pengolahan data ketika program sedang running



EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) adalah memori untuk penyimpanan data secara permanen oleh program yang sedang running



Port I/O adalah kaki untuk jalur keluar atau masuk sinyal sebagai hasil keluaran ataupun masukan bagi program



Timer adalah modul dalam hardware yang bekerja untuk menghitung waktu/pulsa



UART (Universal Asynchronous Receive Transmit) adalah jalur komunikasi data khusus secara serial asynchronous



PWM (Pulse Width Modulation) adalah fasilitas untuk membuat modulasi pulsa



ADC (Analog to Digital Converter) adalah fasilitas untuk dapat menerima sinyal analog dalam range tertentu untuk kemudian dikonversi menjadi suatu nilai digital dalam range tertentu



SPI (Serial Peripheral Interface) adalah jalur komunikasi data khusus secara serial secara serial synchronous



ISP (In System Programming) adalah kemampuan khusus mikrokontroler untuk dapat diprogram langsung dalam sistem rangkaiannya dengan membutuhkan jumlah pin yang minimal

Arsitektur Mikrokontroler AVR Mikrokontroler AVR sudah menggunakan konsep arsitektur Harvard yang memisahkan memori dan bus untuk data dan program, serta sudah menerapkan single level pipelining. Selain itu mikrokontroler AVR juga mengimplementasikan RISC (Reduced Instruction Set Computing) sehingga eksekusi instruksi dapat berlangsung sangat cepat dan efisien. Salah satu seri mikrokontroler AVR yang banyak menjadi andalan saat ini adalah tipe ATtiny2313 dan ATmega8535. Seri ATtiny2313 banyak digunakan untuk sistem yang relatif sederhana dan berukuran kecil. Berikut adalah feature-feature mikrokontroler seri ATtiny2313. 

Kapasitas memori Flash 2 Kbytes untuk program



Kapasitas memori EEPROM 128 bytes untuk data



Maksimal 18 pin I/O



8 interrupt



8-bit timer



Analog komparator



On-chip oscillator



Fasilitas In System Programming (ISP) Sedangkan ATmega8535 banyak digunakan untuk sistem yang kompleks, memiliki

input sinyal analog, dan membutuhkan memori yang relatif lebih besar. Berikut adalah feature-feature mikrokontroler seri ATmega8535. 

Memori Flash 8 Kbytes untuk program



Memori EEPROM 512 bytes untuk data



Memori SRAM 512 bytes untuk data



Maksimal 32 pin I/O



20 interrupt



Satu 16-bit timer dan dua 8-bit timer



8 channel ADC 10 bit



Komunikasi serial melalui SPI dan USART



Analog komparator



4 I/O PWM Fasilitas In System Programming (ISP)

Blok Diagram Mikrokontroler AVR

Gambar 2.3 Bentuk fisik Mikrokontroler ATMega8535 Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki : A. Port A Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port A dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port A (DDRA) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port A digunakan. Bit-bit DDRA diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port A yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, kedelapan pin port A juga digunakan untuk masukan sinyal analog bagi A/D converter. B. Port B Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port B dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port B (DDRB) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port B digunakan. Bit-bit DDRB diisi 0

jika ingin memfungsikan pin-pin port B yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port B Port Pin

Fungsi Khusus

PB0

T0 = timer/counter 0 external counter input

PB1

T1 = timer/counter 0 external counter input

PB2

AIN0 = analog comparator positive input

PB3

AIN1 = analog comparator negative input

PB4

SS = SPI slave select input

PB5

MOSI = SPI bus master output / slave input

PB6

MISO = SPI bus master input / slave output

PB7

SCK = SPI bus serial clock

C. Port C Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port C dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port C (DDRC) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port C digunakan. Bit-bit DDRC diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port C yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Selain itu, dua pin port C (PC6 dan PC7) juga memiliki fungsi alternatif sebagai oscillator untuk timer/counter 2. D. Port D Merupakan 8-bit directional port I/O. Setiap pinnya dapat menyediakan internal pull-up resistor (dapat diatur per bit). Output buffer Port D dapat memberi arus 20 mA dan dapat mengendalikan display LED secara langsung. Data Direction Register port D (DDRD) harus disetting terlebih dahulu sebelum Port D digunakan. Bit-bit DDRD diisi 0 jika ingin memfungsikan pin-pin port D yang bersesuaian sebagai input, atau diisi 1 jika sebagai output. Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port D Port Pin

Fungsi Khusus

PD0

RDX (UART input line)

PD1

TDX (UART output line)

PD2

INT0 ( external interrupt 0 input )

PD3

INT1 ( external interrupt 1 input )

PD4

OC1B (Timer/Counter1 output compareB match output)

PD5

OC1A (Timer/Counter1 output compareA match output)

PD6

ICP (Timer/Counter1 input capture pin)

PD7

OC2 (Timer/Counter2 output compare match output)

E. RESET RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low selama minimal 2 machine cycle maka system akan di-reset. F. XTAL1 XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke internal clock operating circuit. G. XTAL2 XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier. H. AVcc Avcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter. I. AREF AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus dibeikan ke kaki ini. J. AGND AGND adalah kaki untuk analog ground. Hubungkan kaki ini ke GND, kecuali jika board memiliki anlaog ground yang terpisah.

2. Mikrokontroler MCS-51 Mikrokonktroler ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC (Complex Instruction Set Computer). Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock. Mikrokontroler MCS51 buatan Atmel terdiri dari dua versi, yaitu versi 20 kaki dan versi 40

kaki. Semua mikrokontroler ini dilengkapi dengan Flash PEROM (Programmable Eraseable Read Only Memory) sebagai media memori-program, dan susunan kaki IC-IC tersebut sama pada tiap versinya.

Perbedaan dari mikrokontroler-mikrokontroler tersebut terutama terletak pada kapasitas memori-program, memori-data dan jumlah pewaktu 16-bit.

Diagram blok Mikrokontroler MCS51 Atmel

Susunan kaki Mikrokontroler MCS51 Atmel

Fungsi-Fungsi Kaki (Pin) a.VCC Kaki VCC digunakan untuk masukan suplai tegangan. b.GND Kaki

(pin)

GND

funsinya

sebagai

saluran ground atau

pentanahan.

c.RST Kaki RST fungsinya sebagai masukan reset. Kondisi “1” selama 2 siklus mesin pada saatoscillator bekerja akan me-reset mikrokontroler yang bersangkutan. d.ALE Kaki ALE digunakan sebagai keluaran ALE atau Adreess Latch Enable yang akan menghasilkan

pulsa-pulsa

untuk

menahan byte rendah

(low

byte)

alamat

selama

mengakses memori eksternal. Kaki ini juga berfungsi sebagai masukan pulsa program (the program pulse input) atau selama pemrograman flash. Pada operasi normal, ALE akan

berpulsa dengan laju 1/6 dari frekuensi kristal dan dapat digunakan sebagai pewaktuan (timing) atau pendekatan (clocking) rangkainan eksternal. Kaki (Program Store Enable) merupakan sinyal baca untuk memori program eksternal. Saat mikrokontroler MCS51 menjalankan program dari memori eksternal, akan diaktifkan dua kali per-siklus mesin, kecuali dua aktivasi dilompati (diabaikan) saat mengakses memori data eksternal.

e. /VPP Kaki /VPP ( Exkternal Access Enable) fungsinya sebagai kontrol untuk mengakses memori. harus dihubungkan ke ground, jika mikrokontroler akan mengeksekusi program dari memori eksrternal. Selain itu harus dihubungkan ke VCC jika akan mengakses program secara internal. Kaki ini juga berfungsi untuk menerima tegangan 12V (VPP) selama pemrograman flash, khususnya

untuk

tipe

mikrokontroler

12V

volt.

f. XTAL1 Kaki XTAL1 merupakan masukan untuk penguat inverting oscillator dan masukan untukclock internal pada

rangkaian

operasi

mikrokontroler.

g. XTAL2 Kaki XTAL2 merupakan keluaran dari rangkaian penguat inverting oscilator

3.Mikrokontroler PIC

PIC memungkinkan Anda untuk mengontrol perangkat output ketika mereka dipicu oleh sensor dan

switch. Program dapat

alurdalam perangkat

lunak

dihasilkan dengan

komputer, yang

kemudian

menggunakan diagram

dapat di-download ke

dalam

chip PIC.Mereka dapat ditulis ulang sebanyak yang Anda inginkan. Memori jenis ini disebut memori flash. Sebuah mikrokontroler PIC adalah sirkuit terpadu tunggal cukup kecil untuk muat di telapak tangan dan berisi memori pengolahan unit, Jam dan sirkuit Input / Outputdalam satu unit. Sebuah mikrokontroler PIC, oleh

karena

itu, sering

digambarkan

sebagai komputer dalam sirkuit

terpadu.

Mikrokontroler PIC dapat

dibeli kosong dan

kemudian

program kontrol

diprogram dengan

tertentu. Mikrokontroler PIC juga dapat

dibeli dengan pra-diprogram seperangkat perintah yang memungkinkan downloadlangsung dari kabel komputer dan mengurangi biaya peralatan pemrograman.

4. Mikrokontroler 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). Pada awalnya ARM prosesor dikembangkan untuk PC (Personal Computer) oleh Acorn Computers, sebelum dominasi Intel x86 prosesor Microsoft di IBM PC kompatibel menyebabkan

Acorn

dunia, arsitektur ARM adalah

Computers yang

paling

bangkrut.

Melalu

iizin dari seluruh

umum dilaksanakan32-bit set

instruksi

arsitektur. Arsitektur ARM diimplementasikan pada Windows,Unix, dan sistem operasi mirip Unix, termasuk

Apple iOS, Android, BSD, Inferno,Solaris, WebOS, Plan

9 dan GNU / Linux. Advanced RISC Machine awalnya dikenal sebagai Mesin Acorn RISC.

KONSEP DASAR MIKROKONTROLER 1.Umum. Dengan memahami bagian-bagian utama dan fungsi bagian-bagian utama dari mikrokontroler secara umum untuk keluarga tertentu merupakan pedoman pemahaman konsep dasar bagaimana prinsip kerja suatu mikrokontroler. 2. Deskripsi Mikrokontroler. Pemahaman konsep dasar dari mikrokontroler ditunjukkan pada Gambar 2.1 Diagram blok mikrokontroler umum.

Gambar 2.1 Diagram blok mikrokontroler umum Masing-masing bagian tersebut saling dihubungkan melalui internal bus, umumnya terdiri dari 3 bus yaitu address bus, data bus dan control bus. Masing-masing bagian memiliki fungsi-fungsi : a. Register. Register adalah suatu tempat penyimpanan (variabel) bilangan bulat 8 atau 16 bit. Pada umumnya register jumlahnya banyak, masing-masing ada yang memiliki fungsi khusus

dan ada pula yang memiliki kegunaan umum. Register yang memiliki fungsi khusus misalnya adalah register timer yang berisi data penghitungan pulsa untuk timer, atau register pengatur mode operasi counter (pencacah pulsa). Sedangkan register yang bersifat umum digunakan untuk menyimpan data sementara yang diperlukan untuk proses penghitungan dan proses operasi mikrokontroler. Register dengan kegunaan umum dibutuhkan mengingat pada saat yang bersamaan mikrokontroler hanya mampu melakukan operasi aritmatika atau logika hanya pada satu atau dua operand saja. Sehingga untuk operasi-operasi yang melibatkan banyak variabel harus dimanipulasi dengan menggunakan variabel-variabel register umum. b. Accumulator. Merupakan salah satu register khusus yang berfungsi sebagai operand umum proses aritmetika dan logika. c. Program Counter. Merupakan salah satu register khusus yang berfungsi sebagai pencacah/penghitung eksekusi program mikrokontroler. d. ALU (Arithmetic and Logic Unit). ALU memiliki kemampuan mengerjakan proses-proses aritmatika (penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian) dan operasi logika (misalnya AND, OR, XOR, NOT) terhadap bilangan bulat 8 atau 16 bit. e. Clock Circuits. Mikrokontroler adalah rangkaian logika sekuensial, dimana proses kerjanya berjalan melalui sinkronisasi clock. Karenanya diperlukan clock circuits yang menyediakan clock bagi seluruh bagian rangkaian. f. Internal ROM (Read Only Memory). Merupakan memori penyimpan

data yang isinya tidak dapat diubah atau dihapus

(hanya dapat dibaca). ROM biasanya diisi dengan program untuk menjalankan mikrokontroler segera setelah power dinyalakan, dan berisi data-data konstanta yang diperlukan oleh program. Isi ROM tidak dapat hilang walaupun power dimatikan. g. Internal

RAM

(Random Access Memory).

Merupakan memori penyimpan data yang isinya dapat diubah atau dihapus. RAM biasanya berisi data-data variabel dan register. Data yang tersimpan pada RAM bersifat hilang jika catu daya yang terhubung padanya dimatikan. h. Stack Pointer. Stack adalah bagian dari RAM yang memiliki metode penyimpanan dan pengambilan data secara khusus. Data yang disimpan dan dibaca tidak dapat dilakukan dengan metode acak. Karena data yang masuk ke dalam stack pada urutan yang terakhir adalah data yang pertama kali dibaca kembali. Stack Pointer berisi offset dimana posisi data stack yang terakhir masuk (atau yang pertama kali dapat diambil). i. I/O (input/output) Ports. Merupakan sarana yang dipergunakan oleh mikrokontroler untuk mengakses peralatan-peralatan lain di luar dirinya, berupa pin-pin yang dapat berfungsi untuk mengeluarkan data digital ataupun menginputkan data. j. Interrupt circuits. Adalah rangkaian yang memiliki fungsi untuk mengendalikan sinyal-sinyal interupsi baik internal maupun eksternal. Adanya sinyal interupsi akan menghentikan eksekusi normal program mikrokontroler untuk selanjutnya menjalankan sub-program untuk melayani interupsi tersebut. Diagram blok tersebut tidaklah selalu sama untuk setiap jenis mikrokontroler. Beberapa mikrokontroler menyertakan rangkaian ADC (Analog to Digital Converter) di dalamnya, ada pula yang menyertakan port I/O serial di samping port I/O paralel yang sudah ada. 3. Cara Kerja Mikrokontroler. Prinsip kerja mikrokontroler adalah : a. Berdasarkan nilai yang berada pada register Program Counter, mikrokontroler mengambil data pada ROM dengan address sebagaimana nilai

yang tertera pada Program Counter.

Selanjutnya Program Counter ditambah nilainya dengan 1 (increment) secara otomatis. Data yang diambil tersebut adalah urutan instruksi program pengendali mikrokontroler yang sebelumnya

telah dibuat oleh pemakai.

b. Instruksi tersebut diolah dan dijalankan. Proses pengerjaan bergantung

pada jenis

instruksi: bisa membaca, mengubah nilai-nilai pada register, RAM, isi port atau melakukan pembacaan dan dilanjutkan dengan pengubahan data. c. Program Counter telah berubah nilainya (baik karena penambahan otomatis sebagaimana pada langkah 1 di atas atau karena pengubahan pada langkah b. Selanjutnya yang dilakukan mikrokontroler adalah mengulang kembali siklus ini pada langkah 1. Demikian seterusnya hingga power dimatikan. Dari pengertian di atas dapat disimpulkan bahwa pada dasarnya unjuk kerja mikrokontroler sangatlah bergantung pada urutan instruksi yang dijalankannya, yaitu program yang ditulis di ROM. Dengan membuat program yang bermacam-macam, maka tentunya mikrokontroler dapat mengerjakan proses yang bermacam-macam pula. Fasilitas-fasilitas yang ada misalnya timer/counter, port I/O, serial port, Analog to Digital Converter (ADC) dapat dimanfaatkan oleh program untuk menghasilkan proses yang diinginkan. Misalnya saja ADC dipergunakan oleh sebuah mikrokontroler pengendali alat ukur digital untuk mengukur tegangan sinyal input. Kemudian hasil pembacaan ADC diolah untuk kemudian dikirimkan ke sebuah display yang terhubung pada port I/O, menampilkan hasil pembacaan yang telah diolah. Proses pengendalian ADC, pemberian sinyal-sinyal yang tepat pada display, kesemuanya dikerjakan secara berurutan pada program yang ditulis di ROM. Penulisan program mikrokontroler pada umumnya adalah menggunakan bahasa assembly untuk mikrokontroler yang bersangkutan (setiap mikrokontroler memiliki instruksi bahasa assembly yang berlainan). Kemudian dengan bantuan sebuah komputer, bahasa assembly tersebut diubah menjadi bahasa mesin mikrokontroler, dan disalin ke dalam ROM mikrokontroler. Pada buku ini akan dibahas mikrokontroler dari keluarga MCS-51, dengan beberapa contoh aplikasi sederhana. Selanjutnya dari pengertian yang didapat, diharapkan dapat dikembangkan sendiri aplikasi-aplikasi lain sebagaimana yang diinginkan. 4. Keluarga Mikrokontroler Mcs-51 Keluarga mikrokontroler MCS-51 terdiri dari 8031, 8032, 8051, 8052, 8751, 8752, 8951 dan 8952. Masing-masing berbeda dalam konfigurasi internalnya. Perbedaan pokok

adalah bahwa 8031 dan 8032 tidak memiliki internal ROM, 8751 dan 8752 jenis internal ROM-nya adalah EPROM (Erasable & Programmable ROM) sedangkan 8951 dan 8952 jenis internal ROM-nya adalah PEROM (Flash Programmable and Erasable ROM). Keluarga mikrokontroler MCS-51 memiliki konfigurasi dasar sebagai berikut : a. Parallel I/O Port 8 bit (P0-P3) b. Serial Full-Duplex Asynchronous I/O Port c. Internal Random Access Memory (RAM) sejumlah 128 byte (8051, 8031, 8751) atau 256 byte (8052, 8032, 8752) d. Internal Read Only Memory (ROM) sejumlah 4 kilobyte (8051, 8751) atau 8 kilobyte (8052, 8752) e. Programmable Timer/Counter sejumlah 2 (8051, 8031, 8751) atau 3 (8052, 8032, 8752) f. System Interrupt dengan 2 sumber interrupt eksternal dan 4 sumber interrupt internal Dengan fasilitas yang cukup lengkap semacam itu, maka dimungkinkan penggunaan mikrokontroler ini dalam konfigurasi single chip, dimana hanya dibutuhkan satu chip untuk menjalankan seluruh sistem rangkaian. Tabel 3.1 Keluarga MCS-51 Device 8052AH 8051AH 8051 8032AH 8031AH 8031 8751H 8751H8751H12 AT89C51 88

Internal memory Internal

Timers/Event

Interrupts

Program 8KX8 RAM 4KX8 ROM 4KX8 ROM None None None 4KX8 EPROM 4KX8 EPROM 4KX8 EPROM 4KX8 PEROM

Counters 3 X 16 BIT 2 X 16 BIT 2 X 16 BIT 3 X 16 BIT 2 X 16 BIT 2 X 16 BIT 2 X 16 BIT 2 X 16 BIT 2 X 16 BIT 2 X 16 BIT

6 5 5 6 5 5 5 5 5 5

Memory data 256X8 RAM 128X8 RAM 128X8 RAM 256X8 RAM 128X8 RAM 128X8 RAM 128X8 RAM 128X8 RAM 128X8 RAM 128X8 RAM

5. Arsitektur MCS-51. a. Diagram blok MCS-51.

Diagram blok arsitektur MCS-51 dapat

gambar 2.1. Pada diagram blok tersebut dapat disimpulkan bahwa

dilihat

pada

untuk aplikasi yang

tidak membutuhkan adanya RAM dan/atau ROM

dengan skala

besar, maka

MCS-51 telah dapat dipergunakan dalam konfigurasi single chip. Fasilitas Parallel Port yang dimiliki dapat dipergunakan untuk mengendalikan peralatan eksternal atau menginputkan data yang diperlukan. Port serial dapat dipergunakan untuk mengakses sistem komunikasi data dengan dunia luar, misalnya dengan komputer IBM PC, atau peralatan lainnya baik langsung lewat kabel ataupun melalui modem dengan saluran telepon, radio, atau bahkan serat optik. Timer/counter yang ada dapat dipergunakan untuk mencacah pulsa, menghitung lama pulsa, atau sebagai pewaktu umum. Sedangkan sistem interrupt membuat MCS-51 dapat dipakai pada aplikasi-aplikasi yang mendekati sistem dengan proses real-time. Rangkaian clock internal yang dimiliki MCS-51 menjadikan cukup hanya ditambahkan sebuah kristal osilator dan dua buah kapasitor untuk menghasilkan clock bagi seluruh sistem rangkaian. Untuk kebutuhan ROM dan RAM yang besar, sistem MCS-51 mengijinkan penggunaan RAM dan ROM masing-masing sebesar maksimal 64 Kilo byte, cukup besar untuk aplikasi-aplikasi umum mikrokontroler.

Gambar 3.1 Diagram blok MCS-51 b.Fungsi kaki-kaki (pin out) MCS-51. Pin Out MCS-51 dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 3.2 Pin-out 8031 Fungsi kaki-kaki 8031 : VSS

: dihubungkan dengan ground rangkaian

VCC : dihubungkan dengan tegangan catu +5 V Port 0 : merupakan Port I/O 8 bit dua-arah. Port ini digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama pengaksesan ke eksternal memori. Setiap pin-nya dapat mengendalikan langsung 4 beban TTL. Port 0 juga menerima dan mengeluarkan code byte selama proses pemrograman dan verifikasi ROM/EPROM internal. Port 1 : merupakan Port I/O 8 bit dua-arah, yang dapat mengendalikan beban 4 TTL secara langsung. Setiap pin dapat diakses secara operasi tiap bit atau byte bergantung pemrogram. Port 1 juga menerima address rendah selama proses pemrograman dan verifikasi ROM/EPROM internal.

Port 2 : merupakan Port I/O 8 bit dua-arah, yang dapat mengendalikan beban 4 TTL secara langsung. Port ini digunakan sebagai bus alamat tinggi

selama

pengaksesan ke eksternal memori. Port 2 juga menerima address tinggi selama proses pemrograman dan verifikasi ROM/EPROM internal. Port 3 : merupakan Port I/O 8 bit dua-arah, yang dapat mengendalikan beban 4 TTL secara langsung. Setiap pin dapat diakses secara operasi tiap bit atau byte bergantung pemrogram. Masing-masing pin pada Port ini memiliki fungsi khusus sebagai berikut : Tabel 3.1 Fungsi Pin-pin Port 3 Port Pin

Fungsi Alternatif

P3.0

RXD (serial input port)

P3.1

TXD (serial output port)

P3.2

-INT0 (external interrupt 0)

P3.3.

-INT1 (external interrupt 1)

P3.4

T0 (timer/counter 0 external input)

P3.5

T1 (timer/counter 1 external input)

P3.6

-WR (external data memory write strobe)

P3.7

-RD (external data memory read strobe)

RST

: merupakan input untuk RESET.

ALE

: Address Latch Enable, digunakan untuk memberikan sinyal latch pada alamat rendah pada multipleks bus adress dan data.

PSEN : merupakan sinyal read strobe untuk eksternal program memori.

EA/VPP

: merupakan input untuk mode program memori.jika dihubungkan ke ground , program memori adalah eksternal, jika dihubungkan ke VCC, program memori adalah internal, jika dihubungkan ke VPP, diperlukan untuk proses pemrograman ROM.

XTAL1, XTAL2 : merupakan input untuk kristal clock.

DAFTAR PUSTAKA https://sites.google.com/site/informasiterbarusekali/pengertian-mikrokontroller http://dwisetiyamaghdasela.blogspot.co.id/2015/01/jenis-jenis-microcontroller-dan.html http://mjalaluddinjabbar.blogspot.co.id/2012/04/belajar-sendiri-mikrokontroler-lengkap.html