Mikrokontroler AT89 KAJIAN TEORITIK

8

2. Mikrokontroler AT89

Munculnya mikrokontroler berawal dari kebutuhan akan suatu alat khusus yang dapat dijalankan secara otomatis, praktis, dan memiliki kemampuan untuk melaksanakan perintah-perintah yang diinginkan. Dalam hal penggunaannya, mikrokontroler lebih banyak diaplikasikan secara deterministik, yaitu dipakai untuk keperluan khusus pada umumnya sebagai pengendali. Perkembangan teknologi semikonduktor memungkinkan untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Bagian fungsional utama suatu mikrokontroler adalah CPU Mikroprosesor yang berisi ALU, unit kendali, register, dan pengkode, Memori dan Sistem IO. Ketiga bagian tersebut secara fungsional dengan fungsi masing-masing membentuk satu sistem mikrokontroler dan berada di dalam satu chip. Jadi, sebuah mikroprosesor yang digabungkan dengan IO dan memori RAM,ROM dalam satu chip itulah yang dikenal sebagai mikrokontroler. Perbedaan antara mikrokontroler dengan mikrokomputer seperti IBM PC terletak pada arsitektur, penggunaan IO interface dan media penyimpan yang berbeda. Media penyimpan mikrokomputer antara lain menggunakan disket, sedangkan pada mikrokontroler menggunakan EPROM. Fasilitas yang terdapat di dalam chip mikrokontroler AT89S51 yang pokok di antaranya adalah : a. Dua 2 sistem TimerCounter T0 dan T1 b. Empat 4 port paralel IO yang masing-masing berukuran 8 bit P0, P1, P2, dan P3. c. Dua 2 sistem Interupsi INT0 dan INT1. d. Sepasang kendali komunikas RXD dan TXD. e. RAM 8 x 128 byte dan Flash memory 4 Kbyte. Gambar chip mikrokontroler AT89S51 yang bertipe DIP-40 adalah sebagai berikut : 9 Untuk aplikasi dan keperluan belajar, di pasaran banyak tersedia pilihan chip mikrokontroler. Salah satu pilihan tersebut adalah AT89S51 buatan ATMEL. Beberapa pertimbangan memilih mikrokontroler tersebut antara lain : a. Murah. b. Sebagai model. c. Populer di kalangan masyarakat khususnya mahasiswa. d. Cocok untuk menangani data dengan durasi detik. e. Kompatibel dengan mikrokontroler buatan INTEL MCS-51 dan buatan ATMEL sendiri seperti AT89C515253, AT89S8252. f. Memiliki Flash memory dengan cara dan alat perograman yang sederhana. Selain pengetahuan persambungan dalam hardware, pemahaman akan peta memori dan register di dalam chip AT89S51 memiliki peran yang sangat penting dalam proses penyusunan program. Register terletak di dalam CPU mikroprosesor dan pada umumnya Vcc P0.0 AD0 P0.1 AD1 P0.2 AD2 P0.3 AD3 P0.4 AD4 P0.5 AD5 P0.6 AD6 P0.7 AD7 EAVPP ALEPROG PSEN P2.7 A15 P2.6 A14 P2.5 A13 P2.4 A12 P2.3 A11 P2.2 A10 P2.1 A9 P2.0 A8 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 MOSI P1.5 MISO P1.6 SCK P1.7 RST RXD P3.0 TXD P3.1 INT0 P3.2 INT1 P3.3 T0 P3.4 T1 P3.5 WR P3.6 RD P3.7 XTAL2 XTAL1 GND 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10 berguna untuk menampung data sementara. Selain untuk menampung data sementara, ada register yang berfungsi sebagai tempat terjadinya operasi aritmatik dan logik, yaitu register accumulator register A. Memori berupa ROM atau RAM berguna sebagai tempat untuk menampung data dan instruksi yang terletak di luar CPU mikropsosesor. AT89S51 memiliki struktur memori yang terdiri atas : 1. RAM Internal, biasanya digunakan untuk menyimpan variabel atau data yang bersifat sementara. Di dalam RAM internal terdapat 8 delapan Bank Register dengan mnemonik R0, R1, R2, R3, R4, R5, R6, dan R7. Delapan buah register pertama terletak pada alamat 00 h hingga 07 h dan membentuk Bank 0 sebagai default. Posisi R0 sd R7 dapat dipindahkan ke bank yang lain dengan mengatur bit RS0 dan RS1. Bank 1 beralamatkan 08 h sd 0F h. Bank 2 terletak pada alamat 10 h sd 17 h, dan bank 3 menempati alamat 18 h sd 1F h. R0 dan R1 adalah dua buah register yang dapat digunakan sebagai pointer dari sebuah lokasi memori pada RAM internal tersebut. Di dalam RAM internal pada alamat 20 h hingga 2F h dapat diakses dengan cara pengalamatan bit sehingga hanya dengan sebuah instruksi setiap bit dalam daerah ini dapat di-set, di-clear, di-AND dan di-OR. Di dalam RAM internal juga terdapat RAM untuk keperluan umum yang dimulai dari alamat 30 h hingga 7F h. 2. SFR Special Function Register, berisi register-register yang memiliki fungsi khusus yang disediakan oleh chip AT89S51. SFR terletak pada alamat antara 80 h hingga FF h. Berikut ini disampaikan daftar register di dalam chip AT89S51 dengan fungsi khusus SFR : Special Function Register. 11 No. Register Mnemonic Alamat 1. Akumulator A atau ACC E0 h 2. B B F0 h 3. Port 0 P0 80 h 4. Port 1 P1 90 h 5. Port 2 P2 A0 h 6. Port 3 P3 B0 h 7. Interupt Enable IE A8 h 8. Stack Pointer SP 81 h 9. Data Pointer total DPTR 82 h – 83 h 10. Data Pointer Low Byte DPL 82 h 11. Data Pointer High Byte DPH 83 h 12. Power Control PCON 87 h 13. TimerCounter Control TCON 88 h 14. TimerCounter Control Mode TMOD 89 h 15. TimerCounter 0 Low Byte TL0 8A h 16. TimerCounter 1 Low Byte TL1 8B h 17. TimerCounter 0 High Byte TH0 8C h 18. TimerCounter 1 High Byte TH1 8D h 19. Serial Port Control SCON 98 h 20. Serial Data Port SBUF 99 h 21. Interupt Control Priority IP B8 h 22. Program Status Word PSW D0 h 3. Flash PEROM Programmable and Erasable ROM, digunakan untuk menyimpan program aplikasi yang disusun oleh pemrogram. Flash PEROM tersebut dapat ditulis atau dihapus berulang-ulang 1000 kali menggunakan perangkat pemrogram downloader, misalnya dengan AEC_ISP. Program yang ada dalam Flash PEROM dapat dijalankan jika pada saat sitem di-reset, maka pena EAVPP berlogika 1 satu. 12 Peta Lokasi di dalam RAM AT89S51 : 7F 30 RAM Keperluan Umum 2F 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78 2E 77 76 75 74 73 72 71 70 2D 6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68 2C 67 66 65 64 63 62 61 60 2B 5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58 2A 57 56 55 54 53 52 51 50 29 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48 28 47 46 45 44 43 42 41 40 27 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38 26 37 36 35 34 33 32 31 30 25 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 24 27 26 25 24 23 22 21 20 23 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18 22 17 16 15 14 13 12 11 10 21 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08 20 07 06 05 04 03 02 01 00 1F 18 Bank-3 17 10 Bank-2 0F 08 Bank-1 07 00 Bank-0 Default bank register Untuk R0 – R7 Alamat Byte Alamat Bit RAM Lokasi yang dapat dialamati secara bit 13 Peta Lokasi di dalam SFR AT89S51 : FF F0 F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 B E0 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 A D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 - D0 PSW B8 - - - BC BB BA B9 B8 IP B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P3 A8 AF - - AC AB AA A9 A8 IE A0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 P2 99 Tidak dapat dialamati secara bit SBUF 98 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 SCON 90 97 96 95 94 93 92 91 90 P1 8D Tidak dapat dialamati secara bit TH1 8C Tidak dapat dialamati secara bit TH0 8B Tidak dapat dialamati secara bit TL1 8A Tidak dapat dialamati secara bit TL0 89 Tidak dapat dialamati secara bit TMOD 88 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 TCON 87 Tidak dapat dialamai secara bit PCON 83 Tidak dapat dialamati secara bit DPH 82 Tidak dapat dialamati secara bit DPL 81 Tidak dapat dialamati secara bit SP 80 87 86 85 84 83 82 81 80 P0 Alamat Bit Alamat Byte Register Fungsi Khusus SFR Nama Register 14

BAB III METODOLOGI PENELITIAN