Oleh Muchlisin Riadi Oktober 27, 2012
Mikrokontroler adalah mikrokomputer dalam keping tunggal (single chip Microcomputer) yang dapat berdiri sendiri serta memiliki CPU dan dilengkapi dengan memori input output. Mikrokontroler AT89C51 adalah mikrokontroler ATMEL yang kompatibel penuh dengan mikrokontroler keluarga MCS-51, membutuhkan daya yang rendah, memiliki performa yang tinggi dan merupakan mikrokomputer 8 bit yang dilengkapi 4 Kbyte EPROM (Erasable and Programable Read Only Memori) dan 128 byte RAM internal. Program memori dapat diprogram ulang dalam sistem atau dengan menggunakan Program Nonvolately Memory Konvensional.
Arsitektur dasar dari mikrokontroler AT89C51 seperti diagram blok berikut ini:
| Arsitektur Mikrokontroler AT89C51 |
- CPU 8 bit termasuk keluarga MCS-51.
- 4 Kbyte alamat untuk memory program internal (EEPROM).
- 128 byte memory data dalam ( Internal Data memory/ RAM).
- 8 bit program status word (PSW).
- 8 bit stack pointer ( SP).
- 32 pin I/O tersusun yaitu port 0-port 3 @ 8 bit.
- 2 buah timer/ counter 16 bit.
- Data serial full dupleks.
- Control register.
- 5 sumber interrupt.
- Rangkaian osilator dan clock.
| PIN Mikrokontroler AT89C51 |
Port 1 merupakan port I/O yang berada pada pin 1-8. Port ini dapat bekerja dengan baik untuk operasi bit maupun byte, tergantung dari pengaturan pada software
Port 2 merupakan port I/O serba guna yang berada pada pin 21- 28, port ini dapat juga digunakan sebagai bus alamat byte tinggi untuk rancangan yang melibatkan pengaksesan memori eksternal.
Port 3 merupakan port I/O yang memiliki dua fungsi yang berada pada pin 10-17, port ini mempunyai multi fungsi, seperi yang terdapat pada tabel berikut:
BIT | NAMA |
BIT | FUNGSI ALTERNATIF |
P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 | RXD TXD INT0 INT 1 T0 T1 WR RD | B0H B1H B2H B3H B4H B5H B6H B7H | Penerima data pada port serial
Pemancar data pada port serial
Eksternal interupsi 0
Eksternal interuposi 1
Input Timer/ counter eksternal
Input Timer / counter
Sinyal pembacaan memori data eksternal Sinyal penulisan memori data eksternal |
Sinyal output ALE yang berada pada pin3.0 fungsinya sama dengan ALE pada mikroprosesor INTEL 8085 atau 8088. Sinyal ALE dipergunakan untuk demultlipleks bus alamat dan bus data. Dan untuk menahan alamat memori eksternal selama pelaksanaan instruksi.
Maksudnya sinyal EA terdapat pada pin 3.1 yang dapat diberikan logika rendah (ground) atau logika tinggi(+ 5 V ). Jika EA diberikan logika tinggi maka mikrokontroller akan mengakses program dari ROM internal ( EEPROM/ flash memori).Jika EA diberi logika rendah maka mikrokontroller akan mengakses program dari memori eksternal.
Input reset pada pin 9 adalah reset master untuk AT89C51. Perubahan tegangan dari rendah ke tinggi akan merest AT 89C51.
Osilator yang disediakan pada chip dikemudikan dengan kristal yang dihubungkan pada pin 18 (X2) dan pin 19 (X1) sebesar 12 Mhz.
| Osilator Eksternal AT89C51 |
Mikrokontroller merupakan alat pengolahan data digital dan analog (fitur ADC pada seri AVR) dalam level tegangan maksimum 5V. Keunggulan mikrokontroller dibanding microprocessor yaitu lebih murah dan didukung dengan software compiler yang sangat beragam seperti software compailer C/C++, basic, pascal, bahkan assembler. Sehingga penggunaan dapat memilih program yang sesuai dengan kemampuannya. Dalam hal penggunaan, mikrokontroller dapat dibedakan jenis dan tipenya, seperti mikrokontroller atmega 8, atmega 8535, atmega 16 dan lain-lain.
ATMEGA 8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya rendah berbasis arsitektur RISC yang ditingkatkan. Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATMEGA 8 mempunyai throughput mendekati 1 MPS per MHz membuat disain dari sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses.
Susunan pin – pin dari IC mikrokontroler ATMEGA 8 diperlihatkan pada gambar dibawah ini. IC ini tersusun dari 28 pin yang memiliki beberapa fungsi yang berbeda-beda baik sebagai port ataupun sebagai fungsi yang lain.
Baca juga Memahami Cara Kerja Kabel Serat Optik Atau Fiber Optik
Deskripsi pin-pin pada mikrokontroler ATMega8
- VCC
Merupakan supply tegangan untuk digital. - GND
Merupakan ground untuk smua komponen yang membutuhkan grounding. - Port B
Adalah 8 buah pin mulai dari pin B.0 sampai dengan pin B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input dan juga output. Port B merupakan sebuah 8-bit bit directional I/O port dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin yang terdapat pada port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Jika ingin menggunakan tambahan kristal,maka cukup untuk menghubungkan kaki dari kristal ke kaki pada pin port B. Namun jika tidak digunakan, maka cukup untuk dibiarkan saja. Pengguna kegunaan dari masing-masing kaki ditentukan dari clock fuse setting-nya. - Port C
Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O yang di dalam masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pin-nya hanya 7 buah mulai dari C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran / output, port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal kemampuan menyarap arus ( sink ) ataupun mengeluarkan arus (source). - Reset / PC6
Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Untuk diperhatikan juga bahwa pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang tedapat pada port C. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak deprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak berkerja. - Port DPort D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.
Baca juga Persiapan Ujian Masuk Jurusan Teknik Informatika
- AVCC
Pada pin ini memiliki fungsi sebagai power supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan, tetap saja disarankan untuk menghubungkan secara terpisah dengan VCC. Cara menghubungkan AVCC adalah melewati low-pass filter setelah itu dihubungkan dengan VCC. - AREF
Merupakan pin referensi analog jika menggunakan ADC. Pada AVR status Register mengandung beberapa informasi mengenai hasil dari kebanyakan hasil eksekusi intruksi aritmatik. Informasi ini dapat digunakan untuk altering arus program sebagai kegunaan untuk meningkatkan performa pengoperasian. Perlu diketahui bahwa register ini di-update setelah semua operasi ALU ( Arithmetic Logic Unit ). Hal tersebut seperti yang telah tertulis dalam datasheet khususnya pada bagian Intruction Set Reference. Dalam hal ini untuk beberapa kasus dapat membuang kebutuhan penggunaan instruksi perbandingan yang telah didedikasikan serta dapat menghasilkan peningkatan dalam hal kecepatan dan kode yang lebih sederhana dan singkat. Register ini tidak secara otomatis tersimpan ketika memasuki sebuah rutin interupsi dan juga ketika menjalankan sebuah perintah setelah kembali dari interupsi. Namun hal iini harus dilakukan melalui software. - Bit 7 (1)Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set supaya semua perintahinterupsi dapat dijalankan. Untuk fungsi interupsi individual akan dijelaskan padabagian yang lain. Jika bit ini di-reset, maka semua perintah interupsi baik yangsecara individual maupun yang secara umum akan diabaikan. Bit ini akandibersihkan atau cleared oleh hardware setelah sebuah interupsi dijalankan danakan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset
melalui aplikasi dengan instruksi SEI dan CLI.
- Bit 6 (T)Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instruction BLD ( Bit LoaD ) danBST ( Bit Store ) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit yangtelah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dan Register File dapat disalinke dalam bit ini dengan menggunakan intruksi BST, dan sebuah bit di dalam bitini dapat disalin ke dalam sebuah bit di register pada Register File dengan
menggunakan perintah BLD.
- Bit 5 (H)Merupakan bit Half Carry Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam
beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatik BCD.
- Bit 4 (S)Merupakan Sign bit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif di antara Negative
Flag (N) dan Two’s Complement Overflow Flag (V).
- Bit 3 (V)
Merupakan bit Two’s Complement Overflow Flag. Bit ini menyediakan fungsi aritmatika dua komplemen. - Bit 2 (N)
Merupakan bit Negative Flag. Bit ini menyediakan sebuah hasil negatif di dalam sebuah fugnsi logika atau aritmatika. - Bit 1 (Z)
Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil nol “ 0 ” dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika. - Bit 0 (C)
Merupakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah Carry atau sisa dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.
Semoga bermanfaat dan Jangan lupa Ikuti INSTAGRAM dan FACEBOOK kami di ILMU TEKNIK dan dapatkan informasi seputar dunia teknik setiap harinya.