1001 Introduction to microcontroller.ppt
- 2. Apakah PERBEDAAN mikrokontroler dengan mikroprosesor?
- 3. Apakah yang dimaksud dengan CPU, piranti memori dan I/O port?
- 4. Mikrokontroler adalah merupakan one chip microcomputer, dimana dalam satu chip sudah terdapat piranti sebuah komputer secara umum, yaitu RAM, ROM, CPU, dan I/O port TERMINOLOGI Mikroprosesor adalah piranti pemrosesan sentral/cpu yang merupakan tempat proses- proses sebuah komputer dijalankan. Sebuah mikroprosesor memerlukan periperal lain seperti RAM, ROM dan I/O untuk dapat melakukan tugas-tugasnya. Mikroprosesor adalah “otak”nya PC (personal Computer)
- 5. • hardware adalah perangkat fisik yang nampak berupa sebuah chip yang langsung berhubungan dengan piranti fisik lain. • Software adalah perangkat lunak berupa software yang mapu menggerakkan perangkat fisik • Antara hardware dan software dalam mikrokontroler tidak bisa dipisahkan satu sama lainnya. Tanpa software mikrokontroler hanyalah sebuah chip kosong yang tidak berarti apa-apa, sedangkan tanpa hardware mikrokontroler tidak bisa berjalan.
- 6. • Perkembangan teknologi semionduktor begitu pesat di pasaran beredar ribuan jenis IC (Integrated Circuit) dengan kegunaan beragam, • Kebutuhan manusia yang semakin kompleks memungkinkan untuk dibuat IC yang bisa di program sesuai dengan kebutuhan, • Semikonduktor yang masuk jenis ini adalah mikroprosesor, mikrokontroler, CPLD (Complex Programable Logic Device) dan FPGA (Field Programable Gate Array)
- 7. Keuntungan piranti yang bisa diprogram antara lain: (1) Biaya yang bisa di tekan (2) Penghematan ruang dan fleksibilitas tinggi (3) Dengan manipulasi software dapat meminimumkan penggunaan piranti fisik dan mengoptimalkan unjuk kerja sistem
- 8. Bagian-bagian Mikrokontroler : (1) Unit Memori (2) CPU (Central Processing Unit) (3) Bus (4) Unit I/O (5) Pembangkit Clock-Osilator (6) Unit Timer/Counter (7) Piranti Tambahan (8) Program
- 9. Secara Umum Blok Diagram Mikon adalah: INPUT OUTPUT I/O CPU MEMORY INTERUPT DATA KONTROL ALAMAT
- 10. Unit Memori Memori adalah bagian mikrokontroler yang berfungsi untuk menyimpan data. 3 hal yang perlu diperhatikan mengenai memori yaitu : • Alamat adalah lokasi tempat memori berada. • Data adalah isi dari memori yang diakses • Jalur kendali (kontrol) adalah jalur yang berisi perintah CPU, apakah suatu lokasi memori akan di baca atau ditulis
- 11. Menurut Sifatnya Memori dibagi 2: (1) Memori menguap (Volatile memory) adalah sifat memori yang akan hilang jika catudaya dimatikan. Memori jenis ini dikenal juga sebagai RAM (random Access Memory) (2) Memori tidak menguap (Non Volatile Memory) memori jenis ini tidak akan hilang jika catudaya dimatikan, memori jenis ini dinamakan ROM (Read Only Memory)
- 12. CPU (Central Processing Unit) • CPU merupakan pengendali utama dari seluruh aktivitas mikrokontroler. • CPU bertugas melakukan eksekusi program dan melakukan koordinasi dengan bagian lain dari mikrokontroler. • Dalam Mikrokontroler terdapat ALU (Arithmetic Logic Unit) yang bertugas melaukan perhitungan aritmatika dan fungsi logic. • Selain itu di dalam CPU terdapat memori sementara yang bisa diakses selama proses eksekusi berlangsung disebut sebagai register
- 13. BUS • Bus adalah jalur-jalur fisik yang mengubungkan CPU dengan memori dan unit lain dari mikrokontroler. • Jalur-jalur ini tergabung dalam satu grup, jalur inilah yang disebut sebagai Bus • Ada 2 Bus dalam mikrokontroler: (1) Bus Data (2) Bus Alamat • Aliran data yang melalui Bus dikontrol oleh CPU melalui jalur kendali (Control line)
- 14. • Berfungsi untuk memberikan penomoran pada peralatan komputer sebab perlalatan tersebut lebih dari satu, maka perlu dibedakan antara satu dengan yang lainnya. • Alamat yang dituju tergantung dari jumlah bit alamat contoh komputer Apple II memiliki alamat 16 bit maka jumlah alamat yang dimungkinkan adalah 216=65536 tujuan DATA ALAMAT • Umumnya MCU bekerja dengan 8 bit data • Istilah dalam pemakaian Data (Bit, nible, byte, word)
- 15. • I/O digunakan untuk mengontrol dan menerima data dari lingkungan luar • 2 macam inteface I/Oyang biasa digunakan adalah 1) I/O serial standard RS 232/UART digunakan untuk komunikasi dengan PC 2) Interface paralel/PIO (setiap pabrik mengeluarkan nama sendiri [PIA (motorolla), PPI (intel), PDC (rockwell) I/O (input-output port)
- 16. Pembangkit Clock (Osilator) • Rangkaian osilator pada mikrokontroler berfungsi sebagai penyedia clock • Clock digunakan oleh mikrokontroler untuk dapat mengeksekusi instruksi program secara serempak (sinkron) • Frekuensi clock yang dibangkitkan oleh osilator akan menentukan waktu yang diperlukan oleh mikrokontroler untuk mengeksekusi suatu instruksi
- 17. Unit Timer/Counter Timer digunakan untuk keperluan menghasilkan: • Delay (waktu tunda) yang berfungsi untuk keperluan operasi pewaktuan dan control • Mencacah pulsa • Mengetahui keberadaan proses yang sedang berlangsung dan sebagainya
- 18. Komponen Tambahan • Pada mikrokontroler selain komponen standar ada juga komponen tambahan dengan fungsi tambahan pula. • Komponen tambahan adalah: • ADC (analog to digital converter) yang berfungsi untuk pengubah analog ke digital. • Komparator sebagai pembanding sinyal (nilai tegangan analog) • PWM (Pulse Width Modulation) adalah format sinyal output mikrokontroler yang nilainya dinyatakan dalam bentuk lebar pulsa, PWM digunakan untuk pengendali kecepatan motor.
- 19. Program (Perangkat Lunak) • Mikrokontroler adalah piranti yang harus di program supaya dapat bekerja, program mikrokontroler ditulis dalam berbagai bahasa. • Program untuk mikrokontroler harus dikompilasi agar mendapatkan hasil file eksekusi dengan ekstensi “.HEX” atau “.File” • Program harus di-download ke memori program dengan perantaraan sebuah programmer.
- 20. Dari segi arsitektur program, MCU (microcontroler unit) digolongkan menjadi 2, yaitu: (1) Arsitektur Harvard (2) Arsitektur von-Neumann’s Arsitektur Harvard merupakan konsep baru dibandingkan dengan von Neumann’s. Pada arsitektur Harvard bus data dan bus alamat dipisahkan sehingga aliran data dari dan ke CPU menjadi lebih lancar dan kecepatan kerja mikrokontroler menjadi lebih tinggi Arsitektur MCU (microcontroler unit)
- 21. Menurut banyaknya instruksi mikrokontroler dibagi menjadi 2 : (1) RISC (Reduce instruction Set Computer) (2) CISC (Complex Instruction Set Computer) Pada mikrokontroler biasanya menggunakn RISC dengan perangkat instruksi yang tidak terlalu banyak Instruction Set
- 22. Perangkat Instruksi Dapat dibagi ke dalam 5 kelompok : Q Instruksi Transfer Data Instruksi ini memindahkan data antara register-register, memori, interface-register. Q Instruksi ARITMETIKA Instruksi ini melaksanakan operasi aritmetika yang meliputi penjumlahan, perkalian, pembagian, pengurangan penambahan dengan satu (Increment), pengurangan dengan satu (Decrement) Q Instruksi Logika dan Manipulasi Bit Melaksanakan intruksi logika AND, OR, XOR, Perbandingan, Pergeseran, dan komplemen data.
- 23. Perangkat Instruksi Q Instruksi Percabangan Instruksi ini mengubah urutan normal pelaksanaan suatu program. Dengan instruksi ini program akan mencabang ke suatu alamat tertentu. Instruksi ini terdiri dari instruksi percabangan bersyarat dan instruksi percabangan tanpa syarat. Q Instruksi STACK, I/O dan Control Instruksi ini digunakan untuk menyatukan penggunaan STACK, membaca/menulis port I/O, serta pengontrolan-pengontrolan.
- 24. Sampai ketemu sesi berikutnya yang akan membahas tentang : MACAM APLIKASI MIKROKONTROLER