Apa
Itu Mikrokontroller?
Mikrokontroler
adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya
terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program,
atau keduanya), dan perlengkapan input output.
Dengan
kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai
masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus
dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis
data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan
menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca tulisan
apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis
hal-hal sebaliknya. Begitu pula jika Anda sudah mahir membaca dan menulis data
maka Anda dapat membuat program untuk membuat suatu sistem pengaturan otomatik
menggunakan mikrokontroler sesuai keinginan Anda. Mikrokontroler merupakan
komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik,
yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut
“pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak
memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat
direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh
mikrokontroler ini.
Mikrokonktroler
digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti
sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan rumah tangga,
alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga
dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input
output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk
berbagai proses menjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroler ini
maka :
· Sistem elektronik akan menjadi lebih
ringkas
· Rancang bangun sistem elektronik
akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang
mudah dimodifikasi
· Pencarian gangguan lebih mudah
ditelusuri karena sistemnya yang kompak
Namun
demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi komponen IC TTL dan
CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau
sekedar menambah jumlah saluran masukan dan keluaran (I/O). Dengan kata lain,
mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah komputer karena
mikrokontroler sudah mengandung beberapa periferal yang langsung bisa
dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator, konversi digital
ke analog (DAC), konversi analog ke digital dan sebagainya hanya menggunakan
sistem minimum yang tidak rumit atau kompleks.
Agar
sebuah mikrokontroler dapat berfungsi, maka mikrokontroler tersebut memerlukan
komponen eksternal yang kemudian disebut dengan sistem minimum. Untuk membuat
sistem minimal paling tidak dibutuhkan sistem clock dan reset, walaupun pada
beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem clock internal, sehingga tanpa
rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah beroperasi.
Untuk
merancang sebuah sistem berbasis mikrokontroler, kita memerlukan perangkat
keras dan perangkat lunak, yaitu:
1.
sistem minimal mikrokontroler
2.
software pemrograman dan kompiler, serta downloader
Yang
dimaksud dengan sistem minimal adalah sebuah rangkaian mikrokontroler yang
sudah dapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi. Sebuah IC
mikrokontroler tidakakan berarti bila hanya berdiri sendiri. Pada dasarnya
sebuah sistem minimal mikrokontroler AVR memiliki prinsip yang sama, yang
terdiri dari 4 bagian, yaitu :
1.
prosesor, yaitu mikrokontroler itu sendiri
2.
rangkaian reset agar mikrokontroler dapat menjalankan program mulai dari awal
3.
rangkaian clock, yang digunakan untuk memberi detak pada CPU
4.
rangkaian catu daya, yang digunakan untuk memberi sumberdaya
Pada
mikrokontroler jenis2 tertentu (AVR misalnya), poin2 pada no 2 ,3 sudah
tersedia didalam mikrokontroler tersebut dengan frekuensi yang sudah diseting
dari vendornya (biasanya 1MHz,2MHz,4MHz,8MHz), sehingga pengguna tidak perlu
memerlukan rangkaian tambahan, namun bila ingin merancang sistem dengan spesifikasi
tertentu (misal ingin komunikasi dengan PC atau handphone), maka pengguna harus
menggunakan rangkaian clock yang sesuai dengan karakteristik PC atau HP
tersebut, biasanya menggunakan kristal 11,0592 MHz, untuk menghasilkan
komunikasi yang sesuai dengan baud rate PC atau HP tersebut.
Perkembangan
?
Mikrokontroler
pertama kali dikenalkan oleh Texas Instrument dengan seri TMS 1000 pada tahun
1974 yang merupakan mikrokontroler 4 bit pertama. Mikrokontroler ini mulai
dibuat sejak 1971. Merupakan mikrokomputer dalam sebuah chip, lengkap dengan
RAM dan ROM. Kemudian, pada tahun 1976 Intel mengeluarkan mikrokontroler yang
kelak menjadi populer dengan nama 8748 yang merupakan mikrokontroler 8 bit,
yang merupakan mikrokontroler dari keluarga MCS 48. Sekarang di pasaran banyak
sekali ditemui mikrokontroler mulai dari 8 bit sampai dengan 64 bit, sehingga
perbedaan antara mikrokontroler dan mikroprosesor sangat tipis. Masing2 vendor
mengeluarkan mikrokontroler dengan dilengkapi fasilitas2 yang cenderung
memudahkan user untuk merancang sebuah sistem dengan komponen luar yang relatif
lebih sedikit.
Saat
ini mikrokontroler yang banyak beredar dipasaran adalah mikrokontroler 8 bit
varian keluarga MCS51(CISC) yang dikeluarkan oleh Atmel dengan seri AT89Sxx,
dan mikrokontroler AVR yang merupakan mikrokontroler RISC dengan seri
ATMEGA8535 (walaupun varian dari mikrokontroler AVR sangatlah banyak, dengan
masing2 memiliki fitur yang berbeda2). Dengan mikrokontroler tersebut pengguna
(pemula) sudah bisa membuat sebuah sistem untuk keperluan sehari-hari, seperti
pengendali peralatan rumah tangga jarak jauh yang menggunakan remote control
televisi, radio frekuensi, maupun menggunakan ponsel, membuat jam digital,
termometer digital dan sebagainya.
Jenis-jenis Mikrokontroller
Secara
teknis, hanya ada 2 macam mikrokontroller. Pembagian ini didasarkan pada
kompleksitas instruksi-instruksi yang dapat diterapkan pada mikrokontroler
tersebut. Pembagian itu yaitu RISC dan CISC.
·
RISC merupakan kependekan dari Reduced
Instruction Set Computer. Instruksi yang dimiliki terbatas, tetapi memiliki
fasilitas yang lebih banyak.
·
Sebaliknya, CISC kependekan dari Complex
Instruction Set Computer. Instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi
dengan fasilitas secukupnya.
Masing-masing
mempunyai keturunan atau keluarga sendiri-sendiri.
Sekarang
kita akan membahas pembagian jenis-jenis mikrokonktroler yang telah umum
digunakan.
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
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, ktersediaan dan penggunaan yang luas, database aplikasi
yang besar, serta pemrograman (dan pemrograman ulang) melalui hubungan serial
pada komputer.
By :ilham abdul hady
0 komentar:
Posting Komentar