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.
http://tinjowan-tinjowan.blogspot.com
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
Berguna ini pak.
ReplyDelete