I. KOMUNIKASI SERIAL
Komunikasi serial merupakan salah satu jenis komunikasi yang populer selain komunikasi paralel, standar yang digunakan disebut sebagai RS-232.
Komunikasi serial berlangsung secara dua arah full duplex. Data dikirim secara berurutan satu per satu. Sedangkan data baru bisa dipahami apabila merupakan
kumpulan 8 bit yang disebut byte. Sehingga memerlukan pengolahan sebelum pengiriman maupun sesudah penerimaan data supaya data dapat diterjemahkan.
Perangkat keras yang melakukan proses ini disebut UART Universal Asynchronus Receiver Transmiter
Peacock, 1998. Beberapa ciri khas komunikasi serial antara lain:
1. Kabel serial bisa berukuran cukup panjang. Hal ini karena bandar serial
mengirimkan logika ‘1’ sebagai -3 volt hingga -25 volt dan logika ‘0’ sebagai +3 volt sampai +25 volt. Rentang tegangan sebesar 50 volt ini
menangkal adanya pengaruh perubahan sinyal karena kehilangan daya sehingga memungkinkan kabel serial sepanjang kira-kira 15 meter. Makin
tinggi kecepatan pengiriman datanya makin pendek kabel yang mungkin dipakai supaya kehandalan data tetap terjamin.
Tabel 4. Tingkat Tegangan RS-232 Bies, 2009 Tingkat Logika
Transmitter Capable V Receiver Capable V
Space State 0 +5...+15
+3...+25 Mark State
1 -5...-15 -3...-25
Undefined - -3...+3
Tabel 5. Panjang Kabel dari Standar RS232 menurut Texas Instrument Bies, 2009
Baudrate Panjang Kabel Maksimal feet
19200 50 9600 500
4800 1000 2400 3000
2. Untuk mengirimkan data hanya diperlukan tiga kabel saja yaitu satu untuk
mengirim data, satu untuk menerima data dan satu untuk sinyal detak. 3.
Memungkinkan digunakannya sinar inframerah sebagai pengganti kabel. Karena sinyal inframerah juga dikirimkan secara serial.
4. Apabila mikrokontroler menggunakan SCI Serial Communication
Interface untuk berkomunikasi dengan sensor-sensor yang mengukur
besaran fisis maka penggunaan komunikasi serial memudahkan disain pengkabelan apabila dihubungkan banyak sensor sekaligus. Dwi Sutadi,
2003
Terdapat sebuah register penerima SBUF dan sebuah register penyangga pengirim yang diberi nama SBUF juga. Keduanya terpisah secara fisik namun
pemakaian melalui perangkat lunak memakai nama yang sama. Selain itu terdapat penyangga penerima berfungsi untuk menerima byte kedua sebelum byte pertama
dibaca oleh SBUF penerima. Apabila byte kedua selesai diterima dan byte pertama belum juga dibaca oleh SBUF maka salah satu byte akan hilang.
Bandar serial pada AT89S51 memiliki 4 mode kerja yang berbeda. Satu mode bekerja secara sinkron sedangkan ketiga mode lainnya bekerja secara
asinkron. Mode sinkron berarti pengiriman data sesuai dengan sinyal detak yang sama-sama dipakai oleh pengirim dan penerima. Keempat mode kerja tersebut
antara lain: 1.
Mode 0 Mode ini bekerja secara sinkron, data dikirim dan diterima 8 bit sekaligus.
Dimulai dari bit yang bobotnya paling kecil LSB Least Significant Bit: bit 0 dan diakhiri dengan bobot paling besar MSB Most Significant Bit:bit
7. Kecepatan pengiriman baudrate data sebesar 112 frekuensi kristal yang digunakan.
2. Mode 1
Mode ini bekerja secara asinkron. Data diterima dan dikirim 10 bit sekaligus. Diawali dengan 1 bit permulaan disusul 8 bit data yang dimulai
dari bit LSB bit 0 lalu diakhiri dengan 1 bit penutup. Kecepatan data bisa diatur sesuai kebutuhan.
3. Mode 2
Mode ini bekerja secara asinkron. Data dikirim dan diterima 11 bit sekaligus. Diawali 1 bit permulaan disusul 8 bit data yang dimulai dari
LSB bit 0 kemudian bit ke-9 yang bisa diatur dan diakhiri 1 bit berhenti. Kecepatan data bisa dipilih 132 atau 164 kali dari frekuensi kristal yang
digunakan. 4. Mode
3 Mode ini sama dengan mode 2, hanya saja kecepatan data bisa diatur sama
seperti mode 1. Dalam MCS-51 terdapat register kendali dan status untuk bandar serial
yang disebut SCON Serial Port Control Register yang mengandung bit-bit pemilihan mode kerja serial, bit data ke-9 TB8 dan RB8 serta bit-bit interupsi
serial TI dan RI
Tabel 6. Alamat Serial Port Control Register
Bit Alamat Simbol
Keterangan
SCON.7 9FH
SM0 Pemilih mode komunikasi serial
SCON.6 9EH
SM1 Pemilih mode komunikasi serial
SCON.5 9DH
SM2 Pemilih mode komunikasi multiprosesor
SCON.4 9CH REN Receiver Enable, harus diaktifkan untuk menerima banyak karakter
SCON.3 9BH
TB8 Bit ke-8 dan bit ke-9 yang dikirim
SCON.2 9AH
RB8 Bit ke-9 dan bit ke-9 yang diterima
SCON.1 99H TI
Transmit Interupt Flag , diaktifkan saat
karakter selesai dikirim SCON.0 98H
RI Receive Interupt Flag
, diaktifkan saat karakter selesai diterima
Pengaturan Baudrate
dari komunikasi serial ditunjukkan oleh tabel 7
Tabel 7. Penghitungan Baudrate komunikasi serial
Mode Baudrate
112 frekuensi kristal oscilator 1 SMOD
= Baudrate
=
[ ]
32 1
256 12
x TH
x f
osc
− SMOD = 1
Baudrate =
[ ]
16 1
256 12
x TH
x f
osc
− 2
132 x frekuensi kristal osilator 164 x frekuensi kristal osilator
3 Baudrate
=
[ ]
32 1
256 12
x TH
x f
osc
− Baudrate
=
[ ]
16 1
256 12
x TH
x f
osc
−
Tabel 8. Nilai dan Konfigurasi Baud Rate pada Register MCS51
Serial Timer 1
Mode Baud Rate
Frekuensi Kristal
SMOD CT
Mode Reload 1,3
19,2 Kbps 11,0592 MHz
1 2
FDH 1,3
9,6 Kbps 11,0592 MHz
2 FDH
1,3 4,8 Kbps
11,0592 MHz 2
FAH 1,3
2,4 Kbps 11,0592 MHz
2 F4H
1,3 1,2 Kbps
11,0592 MHz 2
E8H 1,3
137,5 bps 11,9856 MHz
2 1DH
1,3 110 bps
6 MHz 2
72H 1,3
110 bps 12 MHz
1 FEEBH
J. PENGUBAH LOGIKA TTL-RS232