Pengertian Mikrokontroler

MIKROKONTROLER

Mikrokontroler berasal dari kata microcontroller yang berarti pengendali mikro, Mikrokontroler adalah suatu IC {Integrated Circuit} pengontrol yang bersistem computer, yang memiliki kemampauan manipulasi data {informasi} berdasarkan suatu urutan instruksi {program} yang dibuat programmer, cara kerja mikronkontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Didalam IC mikrokontoler terintegrasi komponen pemebentuk computer seperti CPU, RAM, ROM, Port Input/Output, Clock, Counter-Timer.

Berbeda dengan computer yang dirancang untuk kegunaan umum, mikrokontroler digunakan untuk tugas atau fungsi yang khusus yaitu mengontrol sistem tertentu secara otomatis. Contoh sistem yang dikendalikan mikrokontroler yaitu kamera digital, telepon seluler, printer laser, mesin cuci, mesin kendaraan bermotor, oven microwave, remote control, tv, robot dan lain-lain. Berikut ini contoh bentuk fisik IC mikrokontroler :

Gambar. Bentuk Fisik IC Mikrokontroler.

 

A. KEUNTUNGAN PENGGUNAAN MIKROKONTROLER DALAM SISTEM :

• Sistem elektronika lebih handal dan mudah integrasi dengan komponen lain.
• Sistem elektronika akan menjadi lebih ringkas.
• Sistem elektronika rancang bangunya akan lebih cepat.
• Pencarian kerusakan atau gangguan akan lebih mudah ditelusuri.
• Penggunaan komponen jadi lebih sedikit sehingga biaya produksi lebih murah dan konsumsi daya rendah.

B. CIRI-CIRI MIKROKONTROLER.

• Kemampuan CPU yang tidak terlalu tinggi.
• Memiliki memori internal relatif sedikit.
• Memiliki memori volatile, yang isinya tidak hilang bila catu daya mati.
• Memiliki port IO yang terintegrasi.
• Pemrosesan bit selain byte.
• Memiliki perintah/program yang langsung
• berhubungan dengan IO.
• Perintah relatif sederhana.

C. KARATERISTIK MIKROKONTROLER.

• Memiliki program khusus yang disimpan dalam memori. Program mikrokontroler relatif lebih kecil daripada programprogram pada PC.
• Murah, karena komponen komponennya tidak dirancang untuk menghasilkan kemampuan komputasi yang tinggi.
• Unit IO yang sederhana, misalnya keypad, LCD, LED.
• Konsumsi daya kecil.
• Rangkaian sederhana dan kompak.
• Lebih tahan terhadap kondisi lingkungan ekstrem misalnya temperatur, tekanan, kelembaban yang tinggi.

D. ARSITEKTUR MIKROKONTROLER

Setiap tipe mikrokontroler memiliki arsitektur yang berbeda, tergantung perancangannya, pada dasarnya memiliki keseragaman pada pokok-pokok cara kerjanya. Untuk memahami arsitektur mirkokontroler secara umum dapat melihat blok diagram mikrokontroler dibawah ini :

 

Gambar. Diagram Blok Mikrokontroler.

Masing-masing bagian dalam blok mikrokontroler terebut dihubungkan melalui internal bus {address, data dan control bus}. 

E. PEMROGRAMAN MIKROKONTROLER.

Sebuah mikrokontroler harus deprogram dulu agar bisa bekerja, karena tanpa program didalamnya mikrokontroler tidak lebih dari benda mati. Program mikrokontroler dibuat oleh manusia {programmer} menggunakan bahasa pemrograman tertentu seperti assembler, bahasa C, basic, pascal dan lain-lain. Program ini dibuat dengan cara mengetikkan kode-kode program pada aplikasi teks editor.

Kemudian setelah semua kode ditulis dengan benar maka kode-kode tersebut akan dikompilasi (Compile) oleh sebuah aplikasi compiler sesuai dengan jenis mikrokontroler. Hasil dari proses kompilasi ini adalah sebuah file hexadesimal (.HEX) atau file binary (.BIN). Setelah berupa file HEX atau BIN, maka program siap untuk didownload{flashing} ke mikrokontroler dengan software dan hardware downloader

F. JENIS MIKROKONTROLER.

Jenis-jenis mikrokontroler dapat dibedakan berdasarkan merk, instruksi dan merk yang popular ada dipasaran.

1. Berdasarkan Jenis Merk.

• Motorola dengan seri 68xx
• Atmel dengan keluarga MCS51
• Philip, Dallas
• PIC dari Microchip
• Renesas
• Zilog.

2. Berdasarkan Jenis Instruksi.

Jenis ini berdasarkan pada kompleksitas instruksi-instruksi yang diterapkan pada mikrokontroler, yaitu sebagai berikut :

• CISC { Complex Instruction Set Computing }. Instruksinya lebih lengkap tetapi dengan fasilitas secukupnya.Complex Instruction Set Computing disingkat CISC merupakan rangkaian instruksi built-in pada processor yang terdiri dari perintah-perintah yang kompleks. Instruksi-instruksi yang tersedia bertujuan untuk memudahkan para programmer untuk mengembangkan aplikasi untuk plattform CISC. Salah satu contoh mikrokontroler yang termasuk jenis ini adalah MCS51 dari ATMEL.

• RISC { Reduced Instruction Set Computing }. Instruksi yang dimiliki terbatas tetapi memiliki fasilitas yang lebih banyak. Rangkaian instruksi built-in pada processor yang terdiri dari perintah-perintah yang lebih ringkas dibandingkan dengan CISC. RISC memiliki keunggulan dalam hal kecepatannya sehingga banyak digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang memerlukan kalkulasi secara intensif. . Salah satu contoh mikrokontroler yang termasuk jenis ini adalah AVR dari ATMEL.

3. Jenis Mikrokontroler Yang Ada & Populer Dipasaran :

Secara umum mikrokontroler yang popular dan ada dipasaran terbagi menjadi 4, yaitu sebagai MCS51, AVR, PIC dan ARM

• Mikrokontroler MCS-51, Mikrokontroler ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC (Complex Instruction Set Computer). Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock. Mikrokontroler MCS51 buatan Atmel terdiri dari dua versi, yaitu versi 20 kaki dan versi 40 kaki. Semua mikrokontroler ini dilengkapi dengan Flash PEROM (Programmable Eraseable Read Only Memory) sebagai media memori-program, dan susunan kaki IC-IC tersebut sama pada tiap versinya. Perbedaan dari mikrokontroler-mikrokontroler tersebut terutama terletak pada kapasitas memori-program, memori-data dan jumlah pewaktu 16-bit.
• Mikrokontroler AVR, Mikrokontroler Alv and Vegard’s Risc processor atau sering disingkat AVR merupakan mikrokonktroler RISC 8 bit. Karena RISC inilah sebagian besar kode instruksinya dikemas dalam satu siklus clock. AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai dalam bidang elektronika dan instrumentasi. Secara umum, AVR dapat dikelompokkan dalam 4 kelas. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Keempat kelas tersebut adalah keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx.
• Mikrokontroler PIC, PIC memungkinkan untuk mengontrol perangkat output ketika mereka dipicu oleh sensor dan switch. Program dapat dihasilkan dengan menggunakan diagram alur dalam perangkat lunak komputer, yang kemudian dapat di-download ke dalam chip PIC. PIC dapat ditulis ulang sebanyak mungkin, memori jenis ini disebut memori flash. PIC cukup popular digunakan oleh para developer dan para penghobi ngoprek karena biayanya yang rendah, ktersediaan dan penggunaan yang luas, database aplikasi yang besar, serta pemrograman (dan pemrograman ulang) melalui hubungan serial pada komputer.
• Mikrokontroler ARM, ARM adalah prosesor dengan arsitektur set instruksi 32­bit RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang dikembangkan oleh ARM Holdings. ARM merupakan singkatan dari Advanced RISC Machine (sebelumnya lebih dikenal dengan kepanjangan Acorn RISC Machine). Pada awalnya ARM prosesor dikembangkan untuk PC (Personal Computer) oleh Acorn Computers, sebelum dominasi Intel x86 prosesor­ Microsoft di IBM PC kompatibel menyebabkan Acorn Computers bangkrut.