Arsitektur ATMega8535 Organisasi Memori

Reduced Instruction Set Computing. Beberapa fitur yang dimiliki Mikrokontroler ATmega8535 adalah berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz, memiliki memori Flash 8K Bytes, 512 Bytes EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory , dan 512 Bytes Internal SRAM. Mikrokontroler ATmega8535 memiliki 2 8-bit TimerCounter, RTC Real Time Counter , 4 PWM chanel, 8-chanel 10-bit ADC, 1 programable serial USART, masterslave SPI serial interface, dan memiliki 32 programmable IO. Sedangkan untuk power, ATmega 8535 dapat dicatu menggunakan tegangan 2.7 – 5.5V untuk ATmega8535L dan 4.5 – 5.5V untuk ATmega8535 dengan frekuensi clock maksimum adalah 16MHz. ATMega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8 bit daya rendah berbasis arsitektur RISC. Instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATMega8535 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz, hal ini membuat ATMega8535 dapat bekerja dengan kecepatan tinggi walaupun dengan penggunaan daya rendah. Mikrokontroler Atmega8535 memiliki beberapa fitur atau spesifikasi yang menjadikannya sebuah solusi pengendali yang efektif untuk berbagai keperluan.

2.2.1 Arsitektur ATMega8535

Mikrokontroler ATMega8535 memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan unjuk kerja dan paralelisme. Instruksi-instruksi dalam memori program dieksekusi dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi berikutnya sudah diambil pre-fetched dari memori program. Universitas Sumatera Utara Konsep inilah yang memungkinkan instruksi-instruksi dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus clock. 32 x 8-bit register serba guna digunakan untuk mendukung operasi pada Arithmetic Logic Unit ALU yang dapat dilakukan dalam satu siklus. 6 dari register serba guna ini dapat digunakan sebagai 3 buah register pointer 16-bit pada mode pengalamatan tak langsung untuk mengambil data pada ruang memori data. Ketiga register pointer 16-bit ini disebut dengan register X gabungan R26 dan R27, register Y gabungan R28 dan R29, dan register Z gabungan R30 dan R31. Hampir semua instruksi AVR memiliki format 16-bit word. Setiap alamat memori program terdiri dari instruksi 16-bit atau 32-bit. Selain register serba guna diatas, terdapat register lain yang terpetakan dengan teknik memory mapped IO selebar 64 Byte. Beberapa register ini digunakan untuk fungsi khusus antara lain sebagai register kontrol TimerCounter, Interupsi, ADC, USART, SPI, EEPROM dan fungsi IO lainnya. Register-register ini menempati memori pada alamat 0x20h – 0x5Fh.

2.2.2 Organisasi Memori

Mikrokontroler ATMega8535 memiliki 3 jenis memori yaitu memori program, memori data dan memori EEPROM. Ketiganya memiliki ruang sendiri dan terpisah. a. Memori Program ATMega8535 memiliki kapasitas memori program sebesar 8 Kbyte yang terpetakan dari alamat 0000h – 0FFFh dimana masing-masing alamat memiliki lebar data 16 bit. Sehingga organisasi memori program seperti ini sering dituliskan dengan 4K x 16 bit. Memori program ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu Universitas Sumatera Utara bagian program boot dan bagian program aplikasi. Jika kita tidak menggunakan fitur Boot Loader Flash maka semua kapasitas memori program diatas dapat digunakan untuk program aplikasi. Tetapi jika yang digunakan fitur Boat Loader Flash maka pembagian ukuran kedua bagian ini ditentukan oleh BOOTSZ fuse. b. Memori Data ATMega8535 memiliki kapasitas memori data sebesar 608 Byte yang terbagi menjadi 3 bagian yaitu register serba guna, register IO dan SRAM. 32 byte alamat terendah digunakan untuk register serba guna yaitu R0 – R31. 64 byte berikutnya digunakan untuk register IO yang digunakan untuk mengatur fasilitas seperti timercounter, interupsi, ADC, USART, SPI, EEPROM dan port IO seperti Port A, Port B, Port C dan Port D. Selanjutnya 512 Byte diatasnya digunakan untuk memori data SRAM. c. Memori EEPROM ATMega8535 memiliki memori EEPROM sebesar 512 Byte yang terpisah dari memori program maupun memori data. Memori EEPROM ini hanya dapat diakses dengan menggunakan register-register IO yaitu register EEPROM Address EEARH-EEARL, register EEPROM Data EEDR dan register EEPROM Control EECR. Untuk mengakses memori EEPROM ini diperlakukan seperti mengakses data eksternal sehingga waktu eksekusinya relatif lebih lama bila dibandingkan dengan mengakses data dari SRAM. Adapun kelebihan dari mikrokontroller adalah sebagai berikut : Pada dasarnya yang membedakan masing – masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, Universitas Sumatera Utara mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu ATMega 8535. Selain mudah didapatkan dan lebih murah ATMega 8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap. Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu AT Tiny, AVR klasik, AT Mega. Perbedaannya hanya pada fasilitas dan IO yang tersedia serta fasilitas lain seperti ADC,EEPROM dan lain sebagainya. Salah satu contohnya adalah AT Mega 8535. Memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz membuat ATMega 8535 lebih cepat bila dibandingkan dengan varian MCS 51. Dengan fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan ATMega 8535 sebagai mikrokontroler yang powerfull. Fitur-fitur yang dimiliki oleh mikrokontroler Atmega 8535 adalah sebagai berikut: 1. Saluran IO sebanyak 32 buah, yaitu port A, port B, port C, dan port D. 2. ADC internal sebanyak 8 saluran. 3. Dua buah TimerCounter dengan kemampuan pembandingan. 4. CPU yang terdiri atas 32 buah register. 5. SRAM sebesar 512 byte. 6. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write. 7. Port antarmuka SPI 8. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. 9. Antarmuka komparator analog. 10. Port USART untuk komunikasi serial. 11. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz. 12. Dan lain-lainnya. Universitas Sumatera Utara

2.2.3 Konstruksi ATMega8535