Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam sebuah chip. Microcontroler berbeda dari microprosesor serba guna yang digunakan dalam sebuah PC, karena di dalam sebuah microcontroler umumnya juga telah berisi komponen pendukung sistem minimal microprosesor, yakni memori dan antarmuka I/O, sedangkan di dalam microprosesor umumnya hanya berisi CPU saja.

Mikrokontroler berdasarkan arsitekturnya

CISC (Complex Instruction Set Computing)

RISC (Reduced Instruction Set Computing)

Sesuai dengan namanya masing-masing, maka dapat disimpulkan bahwa CISC mempunyai instruksi lebih banyak daripada RISC. Akan tetapi RISC mempunyai fasilitas internal lebih banyak daripada CISC.

 Jenis-jenis Mikrokontroller

Secara umum mikrokontroler terbagi menjadi 3 keluarga besar yang ada di pasaran. Setiap keluarga memepunyai cirri khas dan karekteriktik sendiri sendiri, berikut pembagian keluarga dalam mkrokontroler:

1.    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).

2.    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 bidang elektronika dan instrumentasi.
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.

3.    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. Silahkan kunjungi www.microchip.com untuk melihat berbagai produk chip tersebut
Pada awalnya, PIC merupakan kependekan dari Programmable Interface Controller. Tetapi pada perkembangannya berubah menjadi Programmable Intelligent Computer. PIC termasuk keluarga mikrokonktroler berarsitektur Harvard yang dibuat oleh Microchip Technology. Awalnya dikembangkan oleh Divisi Mikroelektronik General Instruments dengan nama PIC1640. Sekarang Microhip telah mengumumkan pembuatan PIC-nya yang keenam.
PIC cukup popular digunakan oleh para developer dan para penghobi ngoprek karena biayanya yang rendah, ketersediaan dan penggunaan yang luas, database aplikasi yang besar, serta pemrograman (dan pemrograman ulang) melalui hubungan port  serial yang terdapat pada komputer.

Integrasi

Berbeda dengan CPU serba-guna, mikrokontroler tidak selalu memerlukan memori eksternal, sehingga mikrokontroler dapat dibuat lebih murah dalam kemasan yang lebih kecil dengan jumlah pin yang lebih sedikit.

Sebuah chip mikrokontroler umumnya memiliki fitur:

central processing unit - mulai dari prosesor 4-bit yang sederhana hingga prosesor kinerja tinggi 64-bit.

input/output antarmuka jaringan seperti port serial (UART)

antarmuka komunikasi serial lain seperti I²C, Serial Peripheral Interface and Controller Area Network untuk sambungan sistem

periferal seperti timer dan watchdog

RAM untuk penyimpanan data

ROM, EPROM, EEPROM atau Flash memory untuk menyimpan program komputer

pembangkit clock - biasanya berupa resonator rangkaian RC

pengubah analog-ke-digital

 BASIC I/O P1 SEBAGAI OUTPUT

 Langkah:

1.      Hubungkan PORT DT51 Min Sys dengan PORT OUTPUT DT-51 tariner board.

2.      Hubungkan CONTROL DT-51 Min Sys dengan CONTROL DT-51 trainer board.

3.      Hubungkan DT-51 Min Sys dengan PC menggunakan kabel serial

4.      Hubungkan Dt-51 MIn Sys dengan sumber tegangan

Program 4 Transfer data Output dari Data RAM

Data disimpan di RAM, kemudian satu persatu dikeluarkan ke P1

1.  Source 

$mod51

                CSEG

                ORG       4000H

                LJMP     START

                ORG 4100H

START:  MOV 30H,#00000001B

MOV 31H,#00000010B

MOV 32H,#00000100B

MOV 33H,#00001000B

MOV 34H,#00010000B

MOV 35H,#00100000B

MOV 36H,#01000000B

MOV 37H,#10000000B

ULANG:   MOV P1,30H

                                MOV P1,31H

ACALL TUNDA

MOV P1,32H

ACALL TUNDA

                                MOV P1,33H

                                ACALL TUNDA

                                MOV P1,34H

                                ACALL TUNDA

                                MOV P1,35H

                                ACALL TUNDA

                                MOV P1,36H

                                ACALL TUNDA

                                MOV P1,37H

                                ACALL TUNDA

                                SJMP ULANG

TUNDA:   MOV R7,#0FFh

LAGI:     MOV R6,#0FFh

SINI:      DJNZ R6,SINI

                                DJNZ R7,LAGI

                                RET

END

2.        Setelah itu di modifikasi menjadi source code yang lebih singkat.

$mod51

                                ROM EQU 0000h

                                ORG ROM

                                LJMP MULAI

                                ORG ROM+0100

MULAI: MOV A, #00000001b

NEXT:    MOV P1, A

                                ACALL TUNDA

                                RL A

                                CJNE A,#10000000b, NEXT

                                SJMP NEXT

TUNDA:                MOV R7,#03h

LUP1:    MOV R6,#0ffh

LUP2:    MOV R5,#0ffh

                                DJNZ R5,$

                                DJNZ R6,LUP2

DJNZ R7,LUP1

RET

END