ARTIKEL MIKROKONTROLER
1.1 DEFINISI MIKROKONTROLER
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.
Begitu
pula jika Anda sudah mahir membaca dan menulis data maka Anda dapat membuat
program untuk membuat suatu sistem pengaturan otomatik menggunakan
mikrokontroler sesuai keinginan Anda. Mikrokontroler merupakan komputer
didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang
menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut
“pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak
memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat
direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh
mikrokontroler ini. Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka :
·
Sistem elektronik akan menjadi
lebih ringkas
·
Rancang bangun sistem elektronik
akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang
mudah dimodifikasi
·
Pencarian gangguan lebih mudah
ditelusuri karena sistemnya yang kompak
Namun
demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi komponen IC TTL dan
CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau
sekedar menambah jumlah saluran masukan dan keluaran (I/O). Dengan kata lain,
mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah komputer karena mikrokontroler
sudah mengandung beberapa periferal yang langsung bisa dimanfaatkan, misalnya
port paralel, port serial, komparator, konversi digital ke analog (DAC),
konversi analog ke digital dan sebagainya hanya menggunakan sistem minimum yang
tidak rumit atau kompleks.
1.2. Jenis-jenis Mikrokontroler
Secara
teknis hanya ada 2 yaitu RISC dan CISC dan masing-masing mempunyai
keturunan/keluarga sendiri-sendiri.
·
RISC kependekan dari Reduced
Instruction Set Computer : instruksi terbatas tapi memiliki fasilitas
yang lebih banyak
·
CISC kependekan dari Complex
Instruction Set Computer : instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi
dengan fasilitas secukupnya.
Tentang
jenisnya banyak sekali ada keluarga Motorola dengan seri 68xx, keluarga MCS51
yang diproduksi Atmel, Philip, Dallas, keluarga PIC dari Microchip, Renesas,
Zilog. Masing-masing keluarga juga masih terbagi lagi dalam beberapa tipe. Jadi
sulit sekali untuk menghitung jumlah mikrokontroler.
1.3. Varian jenis Mikrokontroler
Secara
umum mikrokontroler terbagi menjadi 4 keluarga besar yang ada di pasaran.
Setiap keluarga memepunyai cirri khas dan karekteriktik sendiri sendiri,
berikut pembagian keluarga dalam mkrokontroler:
A. Keluarga MCS51
Mikrokonktroler
ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC. Sebagian besar instruksinya
dieksekusi dalam 12 siklus clock. Mikrokontroler ini berdasarkan arsitektur
Harvard dan meskipun awalnya dirancang untuk aplikasi mikrokontroler chip
tunggal, sebuah mode perluasan telah mengizinkan sebuah ROM luar 64KB dan RAM luar
64KB diberikan alamat dengan cara jalur pemilihan chip yang terpisah untuk
akses program dan memori data.
Salah
satu kemampuan dari mikrokontroler 8051 adalah pemasukan sebuah mesin pemroses
boolean yang mengijikan operasi logika boolean tingkatan-bit dapat dilakukan
secara langsung dan secara efisien dalam register internal dan RAM. Karena
itulah MCS51 digunakan dalam rancangan awal PLC (programmable Logic Control).
Gambar 1.2 Diagram
blok Mikrokontroler MCS51 Atmel
B. 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. AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling
sering dipakai dalam bidangelektronikadaninstrumentasi.
Secara umum, AVR dapat dikelompokkan dalam 4 kelas. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Keempat kelas tersebut adalah keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx.
Secara umum, AVR dapat dikelompokkan dalam 4 kelas. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Keempat kelas tersebut adalah keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx.
C. PIC
PIC
ialah keluarga mikrokontroler tipe RISC buatan Microchip Technology. Bersumber
dari PIC1650 yang dibuat oleh Divisi Mikroelektronika General Instruments.
Teknologi Microchip tidak menggukana PIC sebagai akronim,melaikan nama brandnya
ialah PICmicro. Hal ini karena PIC singkatan dari Peripheral Interface
Controller, tetapi General Instruments mempunyai akronim PIC1650 sebagai Programmabel
Intelligent Computer.
PIC
pada awalnya dibuat menggunakan teknologi General Instruments 16 bit CPU yaitu
CP1600. * bit PIC dibuat pertama kali 1975 untuk meningkatkan performa sistem
peningkatan pada I/). Saat ini PIC telah dilengkapi dengan EPROM dan komunikasi
serial, UAT, kernel kontrol motor dll serta memori program dari 512 word hingga
32 word. 1 Word disini sama dengan 1 instruki bahasa assembly yang bervariasi
dari 12 hingga 16 bit, tergantung dari tipe PICmicro tersebut.
D. 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 Computers bangkrut.
Dari
varian diatas, masing-masing mempunyai keluarga mempunyai turunan
sendiri-sendiri. Sekarang kita akan membahas pembagian jenis-jenis
mikrokonktroler yang telah umum digunakan.
1.
Mikrokontroler AT89S52
Mikrokontroler
89S52 merupakan versi terbaru dibandingkan mikrokontroler AT89C51 yang telah
banyak digunakan saat ini. AT89S52 mmpunyai kelebihan yaitu mempunyai flash
memori sebesar 8K bytei, RAM 256 byte serta 2 buah data pointer 16 bit,
Spesifikasinya:
·
Kompatibel dengan keluarga
mikrokontroler MCS51 sebelumnya.
·
8 K Bytes In system Programmable
(ISP) flash memori dengan kemampuan 1000 kali baca/tulis
·
Tegangan kerja 4-5 V
·
Bekerja dengan rentang 0 – 33MHz
·
256x8 bit RAM internal
·
32 jalur I/O dapat deprogram
·
3 buah 16 bit Timer/Counter
·
8 sumber interrupt
·
saluran full dupleks serial UART
·
watchdog timer
·
dual data pointer
·
Mode pemrograman ISP yang
fleksibel (Byte dan Page Mode)
2. AMCC
Hingga Mei 2004, mikrokontroler ini masih
dikembangkan dan dipasarkan oleh IBM, hingga kemudian keluarga 4xx dijual ke
Applied Micro Circuits Corporation, jenis-jenisnya yaitu:
·
403 PowerPC CPU (PPC 403GCX)
·
405 PowerPC CPU (PPC 405EP, PPC
405GP/CR, PPC 405GPr, PPC NPe405H/L)
·
440 PowerPC Book-E CPU (PPC
440GP, PPC 440GX, PPC 440EP/EPx/GRx, PPC 440SP/SPe)
3.
Cypress MicroSystems
Jenis
dari Cypress MicroSystems yang ada di pasaran adalah CY8C2xxxx (Pso C) Freescale
Semiconductor. Hingga 2004, mikrokontroler ini dikembangkan dan dipasarkan oleh
Motorola, yang divisi semikonduktornya dilepas untuk mempermudah pengembangan
Freescale Semiconductor, adapun jenis-jenisnya yaitu sebagai berikut:
·
8-bit (68HC05 (CPU05), 68HC08
(CPU08), 68HC11 (CPU11))
·
16-bit (68HC12 (CPU12), 68HC16
(CPU16), Freescale DSP56800 (DSPcontroller))
·
32-bit (Freescale 683XX (CPU32),
MPC500, MPC 860 (PowerQUICC), MPC 8240/8250 (PowerQUICC II), MPC 8540/8555/8560
(PowerQUICC III))
4.
Fujitsu
Jenis chip mikrokontroler yang dikeluarkan oleh fujitsu diantaranya adalah
:
·
F²MC Family (8/16 bit)
·
FR Family (32 bit)
·
FR-V Family (32 bit RISC)
5.
Holtek
Chip mikrokontroler keluaran holtek adalah jenis HT8
6.
Intel
Intel
adalah salah satu perusahan yang banyak mengeluarkan jenis chip di pasaran,
secara umum intel mengeluarkan dua jenis chip mikrokontroler yaitu:
·
8-bit (8XC42, MCS48, MCS51, 8061,
8xC251)
·
16-bit (80186/88, MCS96, MXS296,
32-bit, 386EX, i960)
7.
Microchip
Dalam
mengeluarkan prduknya, microchip membagi produknya kedalam beberapa jenis yaitu
:
·
Low End, Mikrokontroler PIC
12-bit
·
Mid Range, Mikrokontroler PIC
14-bit (PIC16F84, PIC16F877)
·
16-bit instruction PIC
·
High End, Mikrokontroler PIC
16-bit
1.4. Fungsi
setiap pin pada Mikrokontroler
Gambar 2.2 Susunan
kaki Mikrokontroler MCS51 Atmel
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
Created by:
Sinangling Wangsiting Esthi 37/XITKJ2
Dian Liana Eris W. 17/XITKJ2
Telkom Schools
SMK Telkom Malang
0 komentar