Arsitektur Mikroprosessor dan Mikrokontroller
ARSITEKTUR MIKROPROSESOR
Arsitektur mikroprosesor berkaitan dengan rancangan software dan hardware internal sebuah mikroprosesor. Ada tiga jenis software arsitektur mikroprosesor yaitu: (1) Complex Instruction Set Computer (CISC), (2) Reduce Instruction Set Computer (RISC), dan (3) Mikroprosesor Superskalar. Dan ada tiga jenis hardware arsitektur mikroprosesor yaitu: (1) Arsitektur I/O terisolasi, (2) Arsitektur I/O terpetakan dalam Memori, dan (3) Arsitektur Harvard.
Arsitektur mikroprosesor biasanyaberkaitan dengan bangunan, rancanganatau desain sebuah mikroprosesor. Desainsebuah mikroprosesor dengan ciri-ciri pokok yang sering disebut dengan featuressebuah mikroprosesor dapat dipelajari dengan baik melalui Internal SoftwareHardware Design.
Pemahaman dan pengkajian mendalam terhadap rancangan software dan hardware yang disebut juga dengan istilah arsitektur akan sangat membantu dalam pemrograman mikroprosesor.
Internal software design berkaitan dengan bentuk atau rancangan set instruksi (instruction set) yang digunakan. Set instruksi sebuah mrikroprosesor dibangun dan dikembangkan bersamaan dengan pengembangan rancangan perangkat keras mikroprosesornya. Setiap perintah dalam set instruksi harus bekerja pada saat proses decoding yang dilakukan oleh perangkat keras mikroprosesor. Disebut internal software karena set instruksi berkaitan langsung dengan perangkat keras yang ada di dalam mikroprosesor. Setiap perintah dalam set instruksi dikodekan dalam heksa desimal.
Complex Instruction Set Computer (CISC)
Pada mulanya dalam industri komputer, pemrograman dilakukan menggunakan bahasa assembly atau kode-kode bahasa mesin. Pemrograman semacam ini sangat powerful dan mudah menggunakan instruksi. Perancang CPU mencoba membuat instruksi yang dapat melakukan berbagai perintah kerja. CISC adalah jenis arsitektur mikroprosesor yang menggunakan banyak jenis dan ragam instruksi. CISC menyediakan kemampuan setiap instruksi dapat mengeksekusi operasi low-level, seperti men-load data dari memori, operasi aritmetika, dan melakukan prosedur penyimpanan ke memori. Mikroprosesor jenis ini memiliki kemampuan eksekusi cepat. Contoh mikroprosesor dengan arsitektur CISC adalah Intel 8088, 8085, 8086, Zilog Z-80 CPU, NS 32016, MC6800.
Reduce Instruction Set Computer (RISC)
RISC merupakan arsitektur instruction set yang menekankan kepada kesederhanaan instruksi “bekerja sedikit” tetapi tetap memberikan hasil performansi yang tinggi. Hal ini bisa terjadi karena proses eksekusi instruksinya sangat cepat. Arsitektur ini lebih baru dibandingkan dengan arsitektur CISC. Arsitektur RISC memiliki sedikit instruksi banyak register. Contoh mikroprosesor dengan artsitektur RISC adalah AMD 2900, MIPS R2000, SUN SPARC, MC 8800, ATMET 90S1200, 90S2313, 90S2323, 90S2343, 90S4434, 90S8515. Ciri-ciri RISC :
1. Instruksi bersifat tunggal
2. Ukuran instruksi umumnya 4 byte
3. Jumlah mode pengalamatan (Addresing mode) lebih sedikit dibawah lima
4. Tidak ada mode pengalamatan tidak langsung (inderect addresing mode),
Mikroprosesor Superskalar
Mikroprosesor dengan arsitektur superskalar adalah mikroprosesor yang menggunakan instruksi-instruksi biasa (aritmetika, floating point, store, branch) tetapi bisa diinisialisasi secara simultan dan dapat dieksekusi secara independen. Contoh mikroprosesor dengan arsitektur superskalar antara lain: IBM RS 6000, Pentium (CISC dengan konsep superskalar).
Internal Hardware Design
Internal hardware design berkaitan dengan masalah-masalah jenis, jumlah, danukuran register serta komponen lainnya. Untuk dapat menginstalasikan sebuah mikroprosesor dengan komponen lainnya seperti RWM, ROM, dan I/O sebagaikomponen utama dan rangkaian Clock, Reset, Buffer, dan lain-lain sebagaikomponen pendukung diperlukan pemahaman sistem bus yang dimiliki oleh setiap mikroprosesor. Ada tiga jenis arsitektur mikroprosesor berdasarkan internal hardware design yaitu:
1. Arsitektur I/O terisolasi
2. Arsitektur I/O terpetakan dalam memori
3. Arsitektur Harvard
Arsitektur I/O Terisolasi
Mikroprosesor dengan arsitektur I/O terisolasi menggunakan disain pengalamatan atau pemetaan I/O terpisah atau terisolasi dengan pengalamatan atau pemetaan memori. Pengalamatan I/O menggunakan sebagian dari jumlah saluran alamat (address bus) sedangkan pengalamatan memori menggunakan semua saluran alamat (address bus). Ini merupakan ciri pokok dari mikroprosesor dengan arsitektur I/O terisolasi.
Untuk memudahkan memahami kita gunakan kasus sebuah mikroprosesor dengan arsitektur I/O terisolasi memiliki saluran alamat 16 bit. Jumlah lokasi memori maksimum yang dapat dialamati oleh mikroprosesor ini adalah 64 Kilo byte dan jumlah lokasi I/O yang dapat dialamati adalah sama dengan 256 byte. Jadi pengalamatan memori menggunakan seluruh saluran alamat dalam hal ini 16 bit sedangkan pengalaman I/O menggunakan sebagian saluran alamat dalam hal ini 8 bit. memori, perangkat I/O harus off. Sebaliknya pada saat mengakses I/O bagian memori harus off. Model arsitektur I/O terisolasi dapat digambarkan seperti Gambar 2.1.
Konsep arsitektur I/O terisolasi memiliki pengaruh penting pada program komputer yaitu: Instruksi yang digunakan untuk mengakses I/O hanya dua kode operasi yaitu IN dan OUT. Informasi/data yang ada pada akumulator harus dialihkan pada suatu lokasi penyimpanan sementara sebelum ada operasi I/O berikutnya. Perlu ada tambahan instruksi pada program pengalihan data/informasi pada akumulator.
Keuntungan metoda I/O terisolasi :
1. Komputer dapat mengalihkan informasi/ data ke atau dari CPU tanpa menggunakan memori.
2. Alamat atau lokasi memori sepenuhnya digunakan untuk operasi memori bukan untuk operasi I/O.
3. Lokasi memori tidak terkurangi oleh selsel I/O Instruksi I/O lebih pendek sehingga dapat dengan mudah dibedakan dari instruksi memori.
Arsitektur I/O Terpetakan dalam Memori
Mikroprosesor dengan arsitektur I/O terpetakan dalam memori menyatukan sel-sel I/O dalam pengalamatan bersama dengan sel-sel memori. Mikroprosesor dengan arsitektur I/O terpetakan dalam memori. Sebuah pintu I/O diperlakukan seperti sebuah lokasi memori.
Keuntungan sistem ini adalah instruksi yang dipakai untuk pembacaan dan penulisan memori dapat digunakan untuk memasukkan dan mengeluarkan data pada I/O.
Kerugiannya pertama tiap satu pintu I/O mengurangi satu lokasi memori yang tersedia. Kedua alamat lokasi I/O memerlukan 16 bit saluran. Ketiga instruksi I/O yang dipetakan dalam memori lebih lama dari instruksi I/O terisolasi. Gambar 2.2 menunjukkan bentuk pengendalian I/O terpetakan dalam Memori.
ARSITEKTUR MIKROPROSESOR
1. MCS51
Arsitektur mikrokontroler MCS-51 diotaki oleh CPU 8 bit yang terhubung melalui satu jalur bus dengan memori penyimpanan berupa RAM dan ROM serta jalur I/O berupa port bit I/O dan port serial. Selain itu terdapat fasilitas timer/counter internal dan jalur interface address dan data ke memori eksternal.
Salah satu tipe mikrokontroler arsitektur MCS-51 yang banyak digunakan saat ini adalah tipe Atmel 89S51. Tipe ini banyak digunakan karena memiliki fasilitas on-chip flash memory dan In System Programming. Berikut adalah feature-feature untuk mikrokontroler tipe 89S51 buatan Atmel.
– 4K bytes Flash ROM
– 128 bytes RAM
– 4 port @ 8-bit I/O (Input/Output) port
– 2 buah 16 bit timer
– Interface komunikasi serial
– 64K pengalamatan code (program) memori
– 64K pengalamatan data memori
– Prosesor Boolean (satu bit – satu bit)
– 210 lokasi bit-addressable
– Fasilitas In System Programming (ISP)
– 128 bytes RAM
– 4 port @ 8-bit I/O (Input/Output) port
– 2 buah 16 bit timer
– Interface komunikasi serial
– 64K pengalamatan code (program) memori
– 64K pengalamatan data memori
– Prosesor Boolean (satu bit – satu bit)
– 210 lokasi bit-addressable
– Fasilitas In System Programming (ISP)
2. AT89s51
Mikrokontroler tipe AT89S51 merupakan mikrokontroler keluarga MCS-51 dengan konfigurasi yang sama persis dengan AT89C51 yang cukup terkenal, hanya saja AT89S51 mempunyai fitur ISP (In-System Programmable Flash Memory). Fitur ini memungkinkan mikrokontroler dapat diprogram langsung dalam suatu sistem elektronik tanpa melalui Programmer Board atau Downloader Board. Mikrokontroler dapat diprogram langsung melalui kabel ISP yang dihubungkan dengan paralel port pada suatu Personal Computer.
Adapun fitur yang dimiliki Mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut :
Adapun fitur yang dimiliki Mikrokontroler AT89S51 adalah sebagai berikut :
1. Sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 bit yang termasuk keluarga MCS51.
2. Osilator internal dan rangkaian pewaktu, RAM internal 128 byte (on chip).
3. Empat buah Programmable port I/O,masing-masing terdiri atas 8 jalur I/O
4. Dua buah Timer Counter 16 bit.
5. Lima buah jalur interupsi (2 interupsi external dan 3 interupsi internal )
6. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART.
7. Kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian dan operasi Boolean (bit)
8. Kecepatan pelaksanaan instruksi per siklus 1 microdetik pada frekuensi clock 12 MHz
9. 4 Kbytes Flash ROM yang dapat diisi dan dihapus sampai 1000 kali
10. In-System Programmable Flash Memory
2. Osilator internal dan rangkaian pewaktu, RAM internal 128 byte (on chip).
3. Empat buah Programmable port I/O,masing-masing terdiri atas 8 jalur I/O
4. Dua buah Timer Counter 16 bit.
5. Lima buah jalur interupsi (2 interupsi external dan 3 interupsi internal )
6. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART.
7. Kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian dan operasi Boolean (bit)
8. Kecepatan pelaksanaan instruksi per siklus 1 microdetik pada frekuensi clock 12 MHz
9. 4 Kbytes Flash ROM yang dapat diisi dan dihapus sampai 1000 kali
10. In-System Programmable Flash Memory
Dengan keistimewaan diatas, pembuatan alat menggunakan AT89S51 menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan IC pendukung yang banyak. Sehingga mikrokontroler AT89S51 ini mempunyai keistimewaan dari segi perangkat keras.
Mikrokontroler AT89C52 merupakan mikrokontroler keluarga MCS-51 buatan Atmel. Mikrokontroler AT89C52 memiliki 4 K Byte Flash PEROM (Flash Programmable Erasable Read Only Memory) untuk memori programnya. Mikrokontroler AT89C52 memiliki 4 buah port 8 bit yaitu port 0, port 1, port 2, dan port 3. Mikrokontroler AT89C52 termasuk dalam kategori mikrokontroler atmel 40 pin. Bentuk fisik dan kaki mikrokontroler AT89C52 dapat dilihat pada gambar berikut.
3. AT89s52
AT89S52 adalah salah satu anggota dari keluarga MCS-51/52. AT89S52 dirancang oleh Atmel sesuai dengan instruksi standar dan susunan pin 80C5. Mikrokontroler 89S52 merupakan versi terbaru dibandingkan mikrokontroler AT89C51 yang telah banyak digunakan saat ini. Mikrokontroler AT89S52 ialah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 8Kbyte Flash Programmable dan Erasable Read Only Memory (PEROM), yang memungkinkan memori program untuk dapat diprogram kembali. 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 (sekitar 15rb – 20rb, penulis lagi beli sih 19.500). Oleh karena itu, sangatlah tepat jika kita mempelajari mikrokontroler jenis ini bagi pemula. AT89S52 mempunyai kelebihan yaitu mempunyai flash memori sebesar 8Kbyte, RAM 256 byte serta 2 buah data pointer 16 bit.
Spesifikasi dari AT89S52 :
•Sebuah CPU ( Central Processing Unit ) 8 Bit.
•Empat buah port I/O, yang masing masing terdiri dari 8 bit
•8KBytes In system Programmable (ISP) flash memori dengan kemampuan 1000 kali baca/tulis tegangan kerja 4V-5.0V
•256×8 bit RAM ( Random Acces Memory ) internal
•32 Jalur I/O dapat diprogram
•3 Buah 16 bit Timer/Counter (T0, T1, dan T2)
•8 Sumber interrupt
•Sebuah port serial dengan full duplex UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter).
•Watchdog timer
•Dual data pointer
•Mode pemrograman ISP yang fleksibel (Byte dan Page Mode)
•Bekerja dengan rentang 0 – 33MHz
•Kecepatan maksimum pelaksanaan instruksi per siklus adalah 0,5 μs pada frekuensi clock 24 MHz. Apabila frekuensi clock mikrokontroler yang digunakan adalah 12 MHz, maka kecepatan pelaksanaan instruksi adalah 1 μs
Spesifikasi dari AT89S52 :
•Sebuah CPU ( Central Processing Unit ) 8 Bit.
•Empat buah port I/O, yang masing masing terdiri dari 8 bit
•8KBytes In system Programmable (ISP) flash memori dengan kemampuan 1000 kali baca/tulis tegangan kerja 4V-5.0V
•256×8 bit RAM ( Random Acces Memory ) internal
•32 Jalur I/O dapat diprogram
•3 Buah 16 bit Timer/Counter (T0, T1, dan T2)
•8 Sumber interrupt
•Sebuah port serial dengan full duplex UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter).
•Watchdog timer
•Dual data pointer
•Mode pemrograman ISP yang fleksibel (Byte dan Page Mode)
•Bekerja dengan rentang 0 – 33MHz
•Kecepatan maksimum pelaksanaan instruksi per siklus adalah 0,5 μs pada frekuensi clock 24 MHz. Apabila frekuensi clock mikrokontroler yang digunakan adalah 12 MHz, maka kecepatan pelaksanaan instruksi adalah 1 μs
Fungsi dari masing-masing pin AT89S52 adalah :
1.Pin 1 sampai 8 (Port 1)
Merupakan port pararel 8 bit dua arah ( bidirectional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan ( general purpose).
2.Pin 9
Merupakan pin reset, reset aktif jika mendapat catuan tinggi. Jika pada pin ini diberi input “1” (HIGH) selama minimal 2 machine cycle, maka sistem akan di-reset dan register internal AT89S52 akan berisi nilai default tertentu. Proses reset merupakan proses untuk mengembalikan sistem kekondisi semula. Reset tidak mempengaruhi internal program memory. Reset terjadi jika pin RST bernilai high selama minimal dua siklus lalu kembali bernilai low. Power on reset merupakan proses reset yang berlangsung secara otomatis pada saat sistem pertama kali diberi suplai. Proses ini mempengaruhi semua register dan internal data memory.
3.Pin 10 sampai 17 (Port 3)
Adalah port pararel 8 bit dua arah yang memiliki fungsi sebagai berikut :
•P3.0 (10) : RXD (port serial penerima data)
•P3.1 (11) : TXD (port serial pengirim data)
•P3.2 (12) : INT0 (input interupsi eksternal 0, aktif low)
•P3.3 (13) : INT1 (input interupsi ekstrernal 1, a ktif low)
•P3.4 (14) : T0 (eksternal input timer / counter 0)
•P3.5 (15) : T1 (eksternal input timer / counter 1)
•P3.6 (16) : WR (Write, aktif low) Sinyal kontrol penulisan data dari port 0 ke memori data dan input-output eksternal.
•P3.7 (17) : RD (Read, aktif low) Sinyal kontrol pembacaan memori data input-output eksternal ke port 0.
4.Pin 18
Sebagai XTAL 2, keluaran osilator yang terhubung pada kristal. (XTAL2 berfungsi sebagai keluaran dari rangkaian osilasi mikrokontroler).
5.Pin 19
Sebagai XTAL 1, masukan ke osilator berpenguatan tinggi, terhubung pada kristal. (XTAL1 berfungsi sebagai masukan dari rangkaian osilasi mikrokontroler).
6.Pin 20
Sebagai Vss, terhubung ke 0 atau ground pada rangkaian.
7.Pin 21 sampai 28 (Port 2)
Merupakan dual-purpose port (port pararel 8 bit dua arah). Pada desain minimum digunakan sebagai port I/O (Input/Output). Sedangkan pada desain lebih lanjut digunakan sebagai high byte dari address (alamat), dan port ini mengirim byte alamat bila pengaksesan dilakukan pada memori eksternal.
8.Pin 29
Sebagai PSEN (Program Store Enable) adalah sinyal yang digunakan untuk membaca, memindahkan program memori eksternal (ROM / EPROM) ke mikrokontroler (aktif low). PSEN adalah sinyal kontrol yang mengizinkan untuk mengakses program (code) memori eksternal. Pin ini dihubungkan ke pin OE (Output Enable) dari EPROM. Sinyal PSEN akan “0” (LOW) pada tahap fetch (penjemputan) instruksi. PSEN akan selalu bernilai “1” (HIGH) pada pembacaan program memori internal. PSEN terdapat pada pin 29.
9.Pin 30
Sebagai ALE (Address Latch Enable) untuk menahan alamat bawah selama mengakses memori eksternal. Pin ini juga berfungsi sebagai PROG (aktif low) yang diaktifkan saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler (on chip). ALE digunakan untuk men-demultiplex address (alamat) dan data bus. ketika menggunakan program memori eksternal, port 0 akan berfungsi sebagai address (alamat) dan data bus. Pada setengah paruh pertama memori cycle ALE akan bernilai HIGH sehingga mengizinkan penulisan address (alamat) pada register eksternal. Dan pada setengah paruh berikutnya akan bernilai HIGH)sehingga port 0 dapat digunakan sebagai data bus.
10.Pin 31
Sebagai EA (External Accesss) untuk memilih memori yang akan digunakan, memori program internal (EA = Vcc) atau memori program eksternal (EA = Vss), juga berfungsi sebagai Vpp (programming supply voltage) pada saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler. Jika EA diberi input HIGH, maka mikrokontroller menjalankan program memori internal saja. Jika EA diberi input LOW, maka AT89S52 menjalankan program memori eksternal (PSEN akan bernilai LOW).
11.Pin 32 sampai 39 (Port 0)
Merupakan port pararel 8 bit dua arah. Berfungsi sebagai alamat bawah yang dimultipleks den gan data untuk mengakses program dan data memori eksternal. port 0 ini dapat digunakan sebagai port Input/Output (I/O)
12.Pin 40
Sebagai Vcc, terhubung ke +5 V sebagai catuan untuk mikrokontroler.
1.Pin 1 sampai 8 (Port 1)
Merupakan port pararel 8 bit dua arah ( bidirectional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan ( general purpose).
2.Pin 9
Merupakan pin reset, reset aktif jika mendapat catuan tinggi. Jika pada pin ini diberi input “1” (HIGH) selama minimal 2 machine cycle, maka sistem akan di-reset dan register internal AT89S52 akan berisi nilai default tertentu. Proses reset merupakan proses untuk mengembalikan sistem kekondisi semula. Reset tidak mempengaruhi internal program memory. Reset terjadi jika pin RST bernilai high selama minimal dua siklus lalu kembali bernilai low. Power on reset merupakan proses reset yang berlangsung secara otomatis pada saat sistem pertama kali diberi suplai. Proses ini mempengaruhi semua register dan internal data memory.
3.Pin 10 sampai 17 (Port 3)
Adalah port pararel 8 bit dua arah yang memiliki fungsi sebagai berikut :
•P3.0 (10) : RXD (port serial penerima data)
•P3.1 (11) : TXD (port serial pengirim data)
•P3.2 (12) : INT0 (input interupsi eksternal 0, aktif low)
•P3.3 (13) : INT1 (input interupsi ekstrernal 1, a ktif low)
•P3.4 (14) : T0 (eksternal input timer / counter 0)
•P3.5 (15) : T1 (eksternal input timer / counter 1)
•P3.6 (16) : WR (Write, aktif low) Sinyal kontrol penulisan data dari port 0 ke memori data dan input-output eksternal.
•P3.7 (17) : RD (Read, aktif low) Sinyal kontrol pembacaan memori data input-output eksternal ke port 0.
4.Pin 18
Sebagai XTAL 2, keluaran osilator yang terhubung pada kristal. (XTAL2 berfungsi sebagai keluaran dari rangkaian osilasi mikrokontroler).
5.Pin 19
Sebagai XTAL 1, masukan ke osilator berpenguatan tinggi, terhubung pada kristal. (XTAL1 berfungsi sebagai masukan dari rangkaian osilasi mikrokontroler).
6.Pin 20
Sebagai Vss, terhubung ke 0 atau ground pada rangkaian.
7.Pin 21 sampai 28 (Port 2)
Merupakan dual-purpose port (port pararel 8 bit dua arah). Pada desain minimum digunakan sebagai port I/O (Input/Output). Sedangkan pada desain lebih lanjut digunakan sebagai high byte dari address (alamat), dan port ini mengirim byte alamat bila pengaksesan dilakukan pada memori eksternal.
8.Pin 29
Sebagai PSEN (Program Store Enable) adalah sinyal yang digunakan untuk membaca, memindahkan program memori eksternal (ROM / EPROM) ke mikrokontroler (aktif low). PSEN adalah sinyal kontrol yang mengizinkan untuk mengakses program (code) memori eksternal. Pin ini dihubungkan ke pin OE (Output Enable) dari EPROM. Sinyal PSEN akan “0” (LOW) pada tahap fetch (penjemputan) instruksi. PSEN akan selalu bernilai “1” (HIGH) pada pembacaan program memori internal. PSEN terdapat pada pin 29.
9.Pin 30
Sebagai ALE (Address Latch Enable) untuk menahan alamat bawah selama mengakses memori eksternal. Pin ini juga berfungsi sebagai PROG (aktif low) yang diaktifkan saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler (on chip). ALE digunakan untuk men-demultiplex address (alamat) dan data bus. ketika menggunakan program memori eksternal, port 0 akan berfungsi sebagai address (alamat) dan data bus. Pada setengah paruh pertama memori cycle ALE akan bernilai HIGH sehingga mengizinkan penulisan address (alamat) pada register eksternal. Dan pada setengah paruh berikutnya akan bernilai HIGH)sehingga port 0 dapat digunakan sebagai data bus.
10.Pin 31
Sebagai EA (External Accesss) untuk memilih memori yang akan digunakan, memori program internal (EA = Vcc) atau memori program eksternal (EA = Vss), juga berfungsi sebagai Vpp (programming supply voltage) pada saat memprogram internal flash memori pada mikrokontroler. Jika EA diberi input HIGH, maka mikrokontroller menjalankan program memori internal saja. Jika EA diberi input LOW, maka AT89S52 menjalankan program memori eksternal (PSEN akan bernilai LOW).
11.Pin 32 sampai 39 (Port 0)
Merupakan port pararel 8 bit dua arah. Berfungsi sebagai alamat bawah yang dimultipleks den gan data untuk mengakses program dan data memori eksternal. port 0 ini dapat digunakan sebagai port Input/Output (I/O)
12.Pin 40
Sebagai Vcc, terhubung ke +5 V sebagai catuan untuk mikrokontroler.
4. ATmega8535
ATMega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8 bit daya rendah berbasis arsitektur RISC. Instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATMega8535 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz, hal ini membuat ATMega8535 dapat bekerja dengan kecepatan tinggi walaupun dengan penggunaan daya rendah. Mikrokontroler ATmega8535 memiliki beberapa fitur atau spesifikasi yang menjadikannya sebuah solusi pengendali yang efektif untuk berbagai keperluan. Fitur-fitur tersebut antara lain:
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yang terdiri atas Port A, B, C dan D
2. ADC (Analog to Digital Converter)
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan
4. CPU yang terdiri atas 32 register
5. Watchdog Timer dengan osilator internal
6. SRAM sebesar 512 byte
7. Memori Flash sebesar 8kb dengan kemampuan read while write
8. Unit Interupsi Internal dan External
9. Port antarmuka SPI untuk men-download program ke flash
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi
11. Antarmuka komparator analog
12. Port USART untuk komunikasi serial.
2. ADC (Analog to Digital Converter)
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan
4. CPU yang terdiri atas 32 register
5. Watchdog Timer dengan osilator internal
6. SRAM sebesar 512 byte
7. Memori Flash sebesar 8kb dengan kemampuan read while write
8. Unit Interupsi Internal dan External
9. Port antarmuka SPI untuk men-download program ke flash
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi
11. Antarmuka komparator analog
12. Port USART untuk komunikasi serial.
5. ATmega8
mikrokontroler ATMEGA8 dapat difungsikan sebagai pemantau suhu. yang berfungsi sebagaiperangkat dan sistem jaringan yang dibangun mampu memberikan informasi data suhu yang dapat dimonitor pada komputer yang terkoneksi dengan jaringan lokal.
Monitoring suhu sering dilakukan, dalam kondisi tertentu pemantauan suhu sebaiknya dilakukan dengan jarak yang cukup jauh dan dapat dimonitor setiap saat. Pada makalah ini dibuat pemantauan suhu melalui sensor. Data suhu yang dibaca oleh sensor LM35D diproses oleh mikrokontroler ATmega8, kemudian hasilnya dikirimkan ke tampilan LCD.
Monitoring suhu sering dilakukan, dalam kondisi tertentu pemantauan suhu sebaiknya dilakukan dengan jarak yang cukup jauh dan dapat dimonitor setiap saat. Pada makalah ini dibuat pemantauan suhu melalui sensor. Data suhu yang dibaca oleh sensor LM35D diproses oleh mikrokontroler ATmega8, kemudian hasilnya dikirimkan ke tampilan LCD.
6. ATmega16
ATMega16 merupakan mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel keluarga AVR. AVR mempunyai 32 register general-purpose, timer/counter dengan metode compare, interrupt eksternal dan internal, serial UART, progammable Watchdog Timer, ADC dan PWM internal.
Beberapa keistimewaan AVR ATMega16 :
1. Saluran Input/Output (I/O) ada 32 buah, yaitu PORTA, PORTB, PORTC, PORTD
2. ADC / Analog to Digital Converter 10 bit sebanyak 8 channel pada PORTA
3. 2 buah timer/counter 8-bit dan 1 buah timer/counter 16-bit dengan prescalers dan kemampuan pembanding
4. Watchdog timer dengan osilator internal
5. Tegangan operasi 2,75 – 5,5 V pada ATMega16L dan 4,5 – 5,5 V pada ATMega16
6. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi
7. Antarmuka komparator analog
8. 4 channel PWM
9. kecepatan nilai (speed grades) 0 – 8 MHz untuk ATMega16L dan 0 – 16 MHz untuk ATMega16
1. Saluran Input/Output (I/O) ada 32 buah, yaitu PORTA, PORTB, PORTC, PORTD
2. ADC / Analog to Digital Converter 10 bit sebanyak 8 channel pada PORTA
3. 2 buah timer/counter 8-bit dan 1 buah timer/counter 16-bit dengan prescalers dan kemampuan pembanding
4. Watchdog timer dengan osilator internal
5. Tegangan operasi 2,75 – 5,5 V pada ATMega16L dan 4,5 – 5,5 V pada ATMega16
6. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi
7. Antarmuka komparator analog
8. 4 channel PWM
9. kecepatan nilai (speed grades) 0 – 8 MHz untuk ATMega16L dan 0 – 16 MHz untuk ATMega16
7. ATmega32
Mikrokontroller ATMEGA32 adalah mikrokontroler yang diproduksi oleh Atmel. mikrokontroler ini memiliki clock dan kerjanya tinggi sampai 16 MHz, ukuran flash memorinya cukup besar, kapasistas SRAM sebesar 2 KiloByte, 32 buah port I/O yang sangat memadai untuk berinteraksi dengan LCD dan keypad.
Selain untuk general I/O, pin PD1 dan PD0 ATMEGA32 berfungsi untuk mengirim dan menerima bit secara serial.
Pengubahan fungsi ini dibuat dengan mengubah nilai beberapa register serial. Untuk menekankan fungsi ini, pin PD1 disebut TxD dan pin PD0 disebut RxD. Gambar diatas menunjukkan bentuk frame yang dimiliki ATMEGA32. Nilai UBRR dan clock sistem menentukan laju bit pengirim dan penerima serial.
Pengubahan fungsi ini dibuat dengan mengubah nilai beberapa register serial. Untuk menekankan fungsi ini, pin PD1 disebut TxD dan pin PD0 disebut RxD. Gambar diatas menunjukkan bentuk frame yang dimiliki ATMEGA32. Nilai UBRR dan clock sistem menentukan laju bit pengirim dan penerima serial.
8. ATmega328
ATMega328 merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8 bit. Beberapa tipe mikrokontroler yang sama dengan ATMega8 ini antara lain ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATmega328, yang membedakan antara mikrokontroler antara lain adalah, ukuran memori, banyaknya GPIO (pin input/output), peripherial (USART, timer, counter, dll). Dari segi ukuran fisik, ATMega328 memiliki ukuran fisik lebih kecil dibandingkan dengan beberapa mikrokontroler diatas. Namun untuk segi memori dan periperial lainnya ATMega328 tidak kalah dengan yang lainnya karena ukuran memori dan periperialnya relatif sama dengan ATMega8535, ATMega32, hanya saja jumlah GPIO lebih sedikit dibandingkan mikrokontroler diatas.
ATMega328 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat difungsikan sebagaiinput/output digital atau difungsikan sebagai periperal lainnya.
9. 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.
Setelah Acorn Computers bangkrut, Apple Computers (sekarang Apple Inc) dan VLSI Technology Inc membeli kekayaan intelektual Acorn Computer, dan mendirikan ARM Ltd. ARM Ltd kemudian melanjutkan proyek Acorn Computer untuk mengembangkan prosesor 32bit dengan arsitektur RISC yang sederhana dan hemat energi.
ARM memiliki dua jenis, yatu :
Mengenal ARM CortexM0
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.
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.
Bekerja dengan LPC1xxx (ARM CortexM)
Mikrokontroller LPC1xxx adalah mikrokontroler buatan NXP Semiconductor N. V. (Nasdaq: NXPI, dulunya merupakan Royal Philips Semiconductor) yang menggunakan prosesor seri ARM CortexM (ARM CortexM0 dan ARM CortexM3) sebagai prosesor intinya.
Mikrokontroller LPC1xxx adalah mikrokontroler buatan NXP Semiconductor N. V. (Nasdaq: NXPI, dulunya merupakan Royal Philips Semiconductor) yang menggunakan prosesor seri ARM CortexM (ARM CortexM0 dan ARM CortexM3) sebagai prosesor intinya.
10. MIPS
adalah microcontroller RISC buatan MIPS Computer Systems, inc., sekitar tahun 1980. Chip ini ditanamkan pada konsol game N64, dan kabarnya microcontroller MIPS versi terbaru akan ditanam pada Nexus9.
