2.1 MIKROKONTROLER 8051
Mikrokontroler 8051 merupakan suatu chip Mikrokomputer buatan Intel yang tidak memiliki ROM/EPROM internal sehingga digunakan EPROM eksternal untuk menyimpan programnya.
ROM luar digunakan untuk menyimpan semua instruksi program. Jumlah total alamat ROM yang bisa diakses adalah 64 Kb. Sedangkan untuk stack dan tempat manipulasi data disediakan RAM dalam (internal data memory) yang berkapasitas 256 byte. RAM dalam mempunyai 256 bit yang masing-masing dapat diakses sendiri, 128 yang lain terletak di alamat lain. Apabila dibutuhkan kapasitas memory yang lebih besar, maka RAM luar dapat ditambahkan dengan kapasitas sampai dengan 64 Kb.
Mikrokontroler 8051 memiliki keistimewaan sebagai berikut :
a. Sebuah CPU (Central Processing Unit) 8 bit yang termasuk keluarga MCS-51.
b. Osilator internal dan rangkaian pewaktu.
c. RAM internal 128 byte (on chip).
d. Empat buah programmable port I/O, masing-masing terdiri atas 8 buah jalur I/O.
e. Dua buah timer/counter 16 bit.
f. Lima buah jalur interupsi (2 buah interupsi eksternal dan 3 buah interupsi internal).
g. Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART
h. kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian dan operasi boolean (bit).
i. Kecepatan pelaksanaan intruksi per siklus 1 mikrodetik pada frekuensi clock 12 MHz.
Dengan keistimewaan di atas, pembuatan alat dengan menggunakan mikrokontroler 8051 menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan IC pendukung yang banyak. Boleh dikatakan mikrokontroler Intel 8051 ini mempunyai keistimewaan dari segi perangkat kerasnya.
2.2 Organisasi Memori
Semua mikrokontroler keluarga MCS-51 memiliki pembagian ruang alamat (address space) untuk program dan data. Pemisahan memori program dan memori data membolehkan memori data untuk diakses oleh alamat 8 bit. Sekalipun demikian, alamat data memori 16 bit dapat dihasilkan melalui register DPTR (data pointer register).
Adapun pembagian ruang alamat dari mikrokontroler 8051 adalah :
a. Memori program
Memori program hanya dapat dibaca tidak dapat titulis (karena disimpan dalam EPROM). Memori program sebesar 64K dapat dimasukkan dalam EPROM eksternal. Sinyal yang membolehkan pembacaan dari memori program eksternal adalah sinyal pena PSEN (program stored enable) dari rangkaian mikrokontroler 8051.
b. Memori Data
Memori data ini dapat ditulisi maupun dibaca (karena disimpan dalam RAM). Memori data terletak pada ruang alamat terpisah dari memori program.
Dalam memori data dibagi menjadi dua yaitu :
- RAM luar (eksternal)
RAM eksternal 64K dapat dialamati dalam ruang memori data eksternal. CPU menghasilkan sinyal read dan write selama menghubungi memori data eksternal. Untuk melakukan pembacaan atau penulisan, mikrokontroler akan mengirimkan sinyal RD atau WR.
- RAM dalam (internal)
RAM dalam berkapasitas 256 byte. Ruang memorinya dibagi menjadi tiga bagian yaitu sebagai lower 128, upper 128 dan ruang SFR (Special Function Register). Pada 128 byte bagian bawah terdapat 4 bank (8 register) yaitu R0 sampai R7.
Jadi Mikrokontroler Intel 8051 mempunyai 5 buah ruang alamat, yaitu :
1. Ruang alamat kode (code address space) sebanyak 64k, yang seluruhnya merupakan ruang alamat kode eksternal (off-chip).
2. Ruang alamat data internal yang dapat dialamati secara langsung terdiri atas :
- RAM (random access memori) sebanyak 128 byte
- Hardware register sebanyak 128 byte
3. Ruang alamat data internal yang dialamati secara tidak langsung sebanyak 128 byte, seluruhnya diakses dengan pengalamatan tidak langsung.
4. Ruang alamat data eksternal sebanyak 64K byte (off-chip) yang dapat ditambahkan oleh pemakai.
5. Ruang alamat bit dapat diakses dengan pengalamatan langsung.
2.3 Pewaktuan CPU
Mikrokontroler 8051 memiliki osilator internal (on chip oscilator) yang dapat digunakan sebagai sumber clock bagi CPU. Untuk menggunakan osilator internal ini diperlukan sebuah kristal atau resonator keramik yang dihubungkan antara pena XTAL 1 dan pena XTAL 2 serta sebuah kapasitor ke ground.
Untuk kristalnya dapat digunakan frekuensi dari 6 sampai 12 MHz. Sedangkan untuk kapasitor dapat bernlai antara 27 pF sampai 33 pF.
2.4 Timer / Counter
Pada mikrokontroler 8051 terdapat dua buah timer/counter 16 bit yang dapat diatur melalui perangkat lunak, yaitu timer/counter 0 dan timer counter 1.
Apabila timer/counter diaktifkan pada frekuensi kerja mikrokontroler 12 MHz, timer/counter akan melakukan perhitungan waktu sekali setiap 1 mikrodetik secara independen, tidak tergantung pada pelaksanaan suatu instruksi. Satu siklus pencacahan waktu perpadanan.
Pengontrol kerja timer/counter adalah register timer control (TCON).
Pengontrol pemilihan mode operasi timer/counter adalah register timer mode (TMOD).
Dengan perintah perangkat lunak setiap timer/counter dapat dipasang pada salah satu dari 4 mode berikut :
Mode 0 -> dalam mode ini register timer disusun sebagai register 13 bit. Setelah semua perhitungan selesai, mikrokontroler akan men-set Timer Interrupt Flag (IF).
Mode 1 -> mode 1 sama dengan mode 0 kecuali register timer akan bekerja dalam 16 bit.
Mode 2 -> mode 2 menyusun register timer sebagai 8 bit counter.
Mode 3 -> suatu mode yang diperlukan untuk aplikasi yang membutuhkan timer/counter ekstra 8 bit.
0 komentar:
Posting Komentar