Mikroprosesor dan Mikrokontroler
MUSA
211 03 016
AKADEMI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN
KOMPUTER GLOBAL KENDARI
2013
PENDAHULUAN
Puji dan syukur kita
hadiratkan kepada ALLAH SWT, karena hanya dengan ridho-Nya lah kita dapat belajar dan menyelesaikan
laporan ini. Dan tak pula Shalawat serta salam kepada Rasulullah SAW.
1.1 Latar
Belakang
Latar
belakang disusunnya makalah ini adalah untuk membahas tentang Mikrokontroler Makalah ini
disusun berdasarkan pelajaran yang telah kami terima dan peraktikan. Disini
penyusun ingin memberikan hasil pembelajaran kami tentang Mikroprosesor dan
Mikrokontroler untuk merangkum dan menyimpulkan hasil pembelajaran.
1.2 Tujuan
Tujuan
penyusunan ini adalah untuk mencari tahu, menjelaskan, mempresentasikan,
melaporkan, meringkas dan saling membagi ilmu untuk memperluas jendela
pengetahuan kita semua tentang Mikroprosesor dan Mikrokontroler. Selain itu
penyusun juga bertujuan agar laporan ini berguna tidak hanya bagi kami tim
penyusun, akan tetapi bermanfaat bagi teman semua yang akan membaca laporan tugas
makalah ini.
Teori Singkat
1.
Dasar -Dasar Mikroprosesor
Mikroprosesor
adalah suatu rangkaian digital yang terpadu yang memiliki dimensi ukuran sangat
kecil. Mikroprosesor merupakan komponen sentral pada system mikrokomputer.
Sistem mikroprosesor terbagi menjadi dua bagian perangkat, perangkat keras dan
perangkat lunak.
Gambar.
Konfigurasi sistem mikroprosesor
2. Sistem
Mikroprosesor terdiri dari :
1.
Clock,
yang befungsi mengirimakan pulsa ke CPU.
2.
MP,
mikroprosesor atau disebut sebagai CPU(central processing unit).
3.
Memori,
dibagi menjadi dua :
1)
ROM
(read only memory) berfungsi untuk menyimpan instruksi (perintah program) dasar
yang disediakan di dalam sebuah mikroprosesor.
Jenis-jenis ROM :
a)
PROM
(programmable ROM) yaitu memory yang sekali tulis saja tidak dapat dihapus.
b)
EPROM
(erasable PROM) yaitu memory yang dapat dihapus dengan sinar UV, dapat ditulis
ulang dan data permanen.
c)
EEPROM (electric EPROM), yaitu memory yang
dapat dihapus dengan elektrik dan dapat ditulis ulang.
2)
RAM
(random access memory) berfungsi untuk menyimpan pemrosesan sementara.
4.
I/O
(input/output system), untuk pemrosesan data kedalam/keluar system.
3. Jenis
Bus pada mikroprosesor :
1.
Bus
Address : berisi signal alamat dengan satu arah yaitu dari CPU keluar. Dengan
16 bit, 32 bit, 64 bit. Dari A0 – A15.
2.
Bus
Data : berisi signal data dengan dua arah yaitu keluar dan kedalam CPU. Dengan
8 bit, 16 bit, 32 bit, 64 bit. Dari D0 – D7.
3. Bus Control : berisi signal
control yaitu reset, read, write dan interrupt
I/O
Ada
dua jenis komunikasi data I/O :
1.
I/O paralel : pengiriman data secara bersama-sama
2.
I/O serial : pengiriman data bit per bit
Cara
kerja komunikasi data parallel/serial memiliki dua jenis aturan pengiriman
yaitu :
1.
Sinkron
2.
a-Sinkron
Komunikasi Data Paralel:
1. Komunikasi Paralel Sinkron yaitu
komunikasi data secara langsung tanpa protocol, dipakai untuk alat yang
memiliki kecepatan sama dan berjarak pendek.
2. Komunikasi Paralel A-Sinkron yaitu komunikasi
data dengan aturan HAND-SHAKING menggunakan signal pemberitahuan. Yaitu
Pengirim : memberitahukan dengan signal strobe (stb) bahwa data akan dikirim.
Dan Penerima : memberitahukan dengan signal ack bahwa data telah diterima dan
siap menerima data berikutnya
Komunikasi Data Serial:
1.
Serial
Sinkron, yaitu data dikirim secara serial dengan menggunak signal guide
(pemandu) berupa clock dengan tujuan supaya ada keseragaman kecepatan kirim dan
terima data. Dengan aturan PISO ke SIPO.
2.
Serial
A-Sinkron, data dikirim secara serial dengan menggunakan protocol serial. Yaitu
: 1 bit start, 8 bit data, 1 bit priority(pengechekan) dan 1 atau 2 bit stop.
Interrupt:
Adalah
layanan yang diberikan oleh system berdasarkan prioritas atau disebut juga
dengan menggunakan sela. Pengaturan system akan berdasarkan prioritas mana yang
lebih penting.
Ada
dua jenis interrupt :
1. NMI : non maskable interrupt,
yaitu interrupt yang tidak bisa dihalangi (prioritas tertinggi).
2. MI : maskable interrupt, yaitu interrupt yang
dapat dihalangi/diatur berdasarkan prioritas
B. Dasar -Dasar Mikrokontroler
1. Munculnya Mikrokontroler
Dengan berkembangnya teknologi mikroprosesor 8 bit
dan 16 bit, seiring dengan itu muncul pula kebutuhan agar perangkat elektronika
dapat dikemas sekecil mungkin. Seperti
Atari, Nintendo, Sega, dan peralatan hiburan serta peralatan rumah tangga
seperti AC dan Audio/Video.
Untuk
mendukung hal tersebut, tidak dapat
dilakukan oleh mikroprosesor standar.
Hal ini dikarenakan mikroprosesor membutuhkan komponen eksternal
tambahan seperti Memori, pengolah analog ke digital dan perangkat komunikasi
serial misalnya. Oleh karena itu
dikembangkanlah chip yang di dalam kemasan tersebut sudah terdapat
mikroprosesor, I/O Pendukung, Memori, bahkan ADC yang dikenal dengan istilah
mikrokontroler.
Mikrokontroler dapat disebut sebagai “one chip solution” karena terdiri dari
:
CPU (central processing unit)
CPU
ialah bagian yang paling penting dari suatu mikroprosesor, ia melakukan
pemrosesan data.
RAM (Random Access Memory)
RAM
digunakan Untuk menimpan data sementara
EPROM/PROM/ROM (Erasable
Programmable Read Only Memory)
ROM
digunakan untuk menyimpan program yang bersifat permanent
I/O (input/output) - serial and
parallel
Unit ini berfungsi agar
mikrokontroler dapat berkomunikasi dalam format serial atau paralel, sehingga
dapat berkomunikasi dengan mudah dengan PC dan devais standar digital lainnya.
Timers
Timer berguna untuk mengatur
pwaktuan pada system berbasis mikrokontroler,
misal untuk delay atau pencacah.
interrupt controller
2. Jenis-Jenis Mikrokontroler
AMCC
Hingga Mei 2004,
mikrokontroler ini masih dikembangkan dan dipasarkan oleh IBM, hingga kemudian
keluarga 4xx dijual ke Applied Micro Circuits Corporation.
*
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)
ATMEL
*
Atmel AT91 series (ARM THUMB architecture)
*
AT90, Tiny & Mega series – AVR (Atmel Norway design)
*
Atmel AT89 series (Intel 8051/MCS51 architecture)
*
MARC4
Cypress
MicroSystems
*
CY8C2xxxx (PSoC)
Freescale Semiconductor
Hingga 2004,
mikrokontroler ini dikembangkan dan dipasarkan oleh Motorola, yang divisi semikonduktornya
dilepas untuk mempermudah pengembangan Freescale Semiconductor.
*
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))
Fujitsu
*
F²MC Family (8/16 bit)
*
FR Family (32 bit)
*
FR-V Family (32 bit RISC)
Holtek
*
HT8
Intel
*
8-bit (8XC42, MCS48, MCS51, 8061, 8xC251)
*
16-bit (80186/88, MCS96, MXS296, 32-bit, 386EX, i960)
Microchip
*
Low End, Mikrokontroler PIC 12-bit
*
Mid Range, Mikrokontroler PIC 14-bit
(PIC16F84,
PIC16F877)
*
16-bit instruction PIC
*
High End, Mikrokontroler PIC 16-bit
National Semiconductor
*
COP8, CR16
NEC
*
17K, 75X, 78K, V850
Philips
Semiconductors
*
LPC2000, LPC900, LPC700
Renesas
Tech. Corp.
(Renesas adalah perusahan patungan
Hitachi dan Mitsubishi.)
*
H8, SH, M16C, M32R
STMicroelectronics
*
ST 62, ST 7
Texas Instruments
*
TMS370, MSP430
Western Design Center
*
8-bit (W65C02-based µCs)
*
16-bit (W65816-based µCs)
Ubicom
*
SX-28, SX-48, SX-54
o Seri Ubicom's SX series adalah jenis
mikrokontroler 8 bit yang, tidak seperti biasanya, memiliki kecepatan tinggi,
memiliki sumber daya memori yang besar, dan fleksibilitas tinggi. Beberapa
pengguna menganjurkan mikrokontroller pemercepat PICs. Meskipun keragaman jenis
mikrokontroler Ubicom's SX sebenarnya terbatas, kecepatan dan kelebihan sumber
dayanya yang besar membuat programmer bisa membuat perangkat virtual lain yang
dibutuhkan. Referensi bisa ditemukan di Parallax's Web site, sebagai penyalur
utama.
* IP2022
o Ubicom's IP2022 adalah mikrokontroler
8 bit berkecepatan tinggi (120 MIPs). Fasilitasnya berupa: 64k FLASH code
memory, 16k PRAM (fast code dan packet buffering), 4k data memory, 8-channel
A/D, various timers, and on-chip support for Ethernet, USB, UART, SPI and GPSI
interfaces.
Xilinx
* Microblaze softcore 32 bit
microcontroller
* Picoblaze softcore 8 bit
microcontroller
ZiLOG
*
Z8
*
Z86E02
C. Mikrokontroler AT89S51/52:
1. Pendahuluan
Mikrokontroler
89S51/52 merupakan versi terbaru dibandingkan mikrokontroler AT89C51 yang telah
banyak digunakan saat ini.
Mikrokontroler AT89S52 ialah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 8KB Flash
Programmable dan Erasable Read Only Memory (PEROM). Mikrokontroler
berteknologi memori non volatile kerapatan tingi dari Atmel ini
kompatibel dengan mikrokontroler standar industri MCS-51 baik pin kaki IC
maupun set instruksinya serta harganya yang cukup murah.
2. Spesifikasi Penting AT89S52 :
- Kompatibel dengan keluarga
mikrokontroler MCS51 sebelumnya
8
K Bytes In system Programmable
(ISP) flash memori dengan kemampuan 1000 kali baca/tulis- tegangan kerja 4-5.0V
- Bekerja dengan rentang 0 –
33MHz
- 256x8 bit RAM internal
- 32 jalur I/0 dapat diprogram
- 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)
3. Skema Minimum AT89S91/92:
4. Contoh Layout PCB Minimum:
5. Contoh Pemrograman:
1.
Program dengan menggunakan definisi, Menu dan tabel
