Pengertian Fungsi, dan Jenis-jenis Mikrokontroler
Hallo, perkenalkan Saya Regi Juliansyah dari Universitas Komputer Indonesia kali ini Saya akan membahas mengenai pengertian Miktokontroler, jenis-jenis Mikrokontroler, dan apa saja fungsi dari Mikrokontroler berikut penjelasannya!.
Pengertian Mikrokontroler
Mikrokontroler merupakan sebuah komputer kecil yang dikemas dalam bentuk chip IC (Integrated Circuit) dan dirancang untuk melakukan tugas atau operasi tertentu. Pada dasarnya, sebuah IC Mikrokontroler terdiri dari satu atau lebih Inti Prosesor (CPU), Memori (RAM dan ROM) serta perangkat INPUT dan OUTPUT yang dapat diprogram, berikut penjelasan mengenai bagian utama Mikrokontroler:
1. CPU
CPU menghubungkan setiap bagian dari mikrokontroler ke dalam satu sistem. Fungsi utama CPU adalah mengambil dan mendekode instruksi. Instruksi yang diambil dari memori program harus diterjemahkan atau melakukan decode oleh CPU tersebut.
2. Memori (RAM & ROM)
Memori Ini digunakan untuk menyimpan data dan program. Sebuah mikrokontroler biasanya memiliki sejumlah RAM dan ROM (EEPROM, EPROM dan lain-lainnya) atau memori flash untuk menyimpan kode sumber program (source code program).
3. Port Input / Output Paralel
Port Input / Output paralel digunakan untuk mendorong atau menghubungkan berbagai perangkat seperti LCD, LED, printer, memori dan perangkat INPUT/OUTPUT lainnya ke mikrokontroler.
4. Port Serial (Serial Port)
Port serial menyediakan berbagai antarmuka serial antara mikrokontroler dan periferal lain seperti port paralel.
Jenis-Jenis Mikrokontroler
Secara umum Mikrokontroler terbagi menjadi 3 keluarga besar yang ada di pasaran. Setiap keluarga mempunyai ciri khas dan karakteristik masing-masing, berikut pembagian keluarga dalam mikrokontroler:
1. MCS51
Mikrokonktroler ini termasuk dalam keluarga Mikrokonktroler CISC. Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock. Mikrokontroler MCS51 buatan Atmel terdiri dari dua versi, yaitu versi 20 kaki dan versi 40 kaki. Semua mikrokontroler ini dilengkapi dengan Flash PEROM (Programmable Eraseable Read Only Memory) sebagai media memori-program, dan susunan kaki IC-IC tersebut sama pada tiap versinya. Perbedaan dari mikrokontroler-mikrokontroler tersebut terutama terletak pada kapasitas memori-program, memori-data dan jumlah pewaktu 16-bit.
Mikrokontroler MCS51 Atmel versi mini (20 pin) dan versi 40 pin secara garis besar memiliki struktur dasar penyusun arsitektur mikrokontroler yang sama. Bagian-bagian tersebut secara lebih lengkap (detil) ditunjukan dalam diagram blok berikut.
Mikrokontroler MCS51 Atmel versi 40 kaki mempunyai 32 kaki sebagai port paralel dan 8 pin yang lain untuk konfigurasi kerja mikrokontroler. Satu port paralel terdiri dari 8 kaki, dengan demikian 32 kaki tersebut membentuk 4 buah port paralel yang masing-masing dikenal sebagai port 0, port 1, port 2, port 3. Nomor dari masing-masing jalur (kaki) dari port paralel mikrokontroler MCS51 Atmel mulai dari 0 sampai 7, jalur (kaki) pertama dari port 0 disebut sebagai P0.0 dan jalur terakhir untuk port 3 adalah P3.7. Mikrokontroler MCS51 Atmel versi mini mempunyai 20 kaki, 15 kaki diantaranya adalah kaki port 1 dan port 3. 5 kaki yang lain untuk konfigurasi kerja mikrokontroler. Port 1 terdiri dari 8 jalur yaitu P1.0 sampai P1.7 dan port 3 terdiri dari 7 jalur yaitu P3.0 sampai P3.5 dan P3.7. Susunan kaki mikrokontroler MCS51 atmel versi 40 kaki dapat dilihat pada Gambar berikut.
Fungsi Jalur Pin MCS51
- VCC
VCC digunakan untuk masukan suplai tegangan.
- GND
GND berfungsi sebagai saluran ground atau pentanahan.
- RST
RST berfungsi sebagai masukan reset. Kondisi “1” selama 2 siklus mesin pada saat oscillator bekerja akan me-resetmikrokontroler yang bersangkutan.
- ALE/
ALE/ berfungsi sebagai keluaran ALE atau Adreess Latch Enable yang akan menghasilkan pulsa-pulsa untuk menahan byte rendah (low byte) alamat selama mengakses memori eksternal. Pin 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.
Pin (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.
- /VPP
/VPP ( Exkternal Access Enable) berfungsi 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.
- XTAL1
XTAL1 merupakan masukan untuk penguat inverting oscillator dan masukan untuk clock internal pada rangkaian operasi mikrokontroler.
- XTAL2
XTAL2 merupakan keluaran dari rangkaian penguat invertingoscilator
2. AVR
Mikrokonktroler Alv and Vegard’s Risc processor atau AVR merupakan mikrokonktroler RISC 8 bit. Mikrokontroler AVR merupakan salah satu jenis arsitektur Mikrokontroler yang menjadi andalan Atmel. Arsitektur ini dirancang memiliki berbagai kelebihan dan merupakan penyempurnaan dari arsitektur mikrokontroler-mikrokontroler yang sudah ada.
Mikrokontroler AVR sudah menggunakan konsep arsitektur Harvard yang memisahkan memori dan bus untuk data dan program, serta sudah menerapkan single level pipelining. Selain itu mikrokontroler AVR juga mengimplementasikan RISC (Reduced Instruction Set Computing) sehingga eksekusi instruksi dapat berlangsung sangat cepat dan efisien. Blok sistem mikrokontroler AVR dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
3. PIC
PIC kependekan dari Programmable Interface Controller. Tapi pada perkembangannya namanya 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.
Sebuah mikrokontroler PIC adalah sirkuit terpadu tunggal cukup kecil untuk muat di telapak tangan dan berisi memori pengolahanunit, Jam dan sirkuit Input / Output dalam satu unit. Sebuah mikrokontroler PIC, oleh karena itu, sering digambarkan sebagai komputer dalam sirkuit terpadu. Mikrokontroler PIC dapat dibeli kosong dan kemudian diprogram dengan program kontrol tertentu. Mikrokontroler PIC juga dapat dibeli dengan pra–diprogram seperangkat perintah yang memungkinkan download langsung dari kabel komputer dan mengurangi biaya peralatan pemrograman.PIC memungkinkan untuk mengontrol perangkat output ketika PIC dipicu oleh sensor dan switch. Program dapat dihasilkandengan menggunakan diagram alur dalam perangkat lunak komputer, yang kemudian dapat di-download ke dalam chip PIC. Mereka dapat ditulis ulang sebanyak yang Anda inginkan. Memori jenis ini disebut memori flash.
Fungsi Mikrokontroler
1. Timer & Counter
Timer dan Counter adalah salah satu fungsi yang sangat berguna dari Mikrokontroler dimana Pengatur waktu (Timer) dan Penghitung (Counter) menyediakan semua fungsi pengaturean waktu dan penghitungan di dalam mikrokontroler. Operasi utama yang dilakukan di bagian ini adalah fungsi jam, modulasi, pembangkitan pulsa, pengukuran frekuensi, osilasi, dan lain sebagainya. Bagian ini juga dapat digunakan untuk menghitung pulsa eksternal.
2. Analog to Digital Converter (ADC)
Konverter ADC digunakan untuk mengubah sinyal analog ke bentuk digital. Sinyal input dalam konverter ini harus dalam bentuk analog (misalnya Output dari Sensor) sedangkan Outputnya dalam bentuk digital. Output digital dapat digunakan untuk berbagai aplikasi digital seperti layar digital pada Perangkat pengukuran.
3. Digital to Analog Converter (DAC)
DAC melakukan operasi pembalikan konversi ADC. DAC mengubah sinyal digital menjadi format analog. Ini biasanya digunakan untuk mengendalikan perangkat analog seperti motor DC dan lain sebagainya.
4. Interrupt Control
Kontrol interupsi atau Interrupt Control digunakan untuk menyediakan interupsi (penundaan) untuk program kerja. Interrupt dapat berupa eksternal (diaktifkan dengan menggunakan pin interrupt) atau internal (dengan menggunakan instruksi interupsi selama pemrograman).
5. Special Functioning Block
Beberapa Mikrokontroler yang hanya dapat digunakan untuk beberapa aplikasi khusus (misalnya sistem Robotik), pengontrol ini memiliki beberapa port tambahan untuk melakukan operasi khusus tersebut yang umumnya dinamakan dengan Blok Fungsi Khusus.
Itulah beberapa penjelasan dari Pengertian, Fungsi, dan Jenis-jenis Mikrokontroler Semoga Bermanfaat.
13118016 — Regi Juliansyah
