M I C R O C O N T R O L L E R 2009new

Embed Size (px)

DESCRIPTION

my lecture presentation in department of electronics & computer engineering at satya wacana christian university salatiga indonesia

Text of M I C R O C O N T R O L L E R 2009new

  • 1. Deddy Susilo, S.T. 61546 EE-632 MICROCONTROLLER

2. Silabus(3 sks) - 16 minggu 1. Sekilas ttg Mikroprosesor, Mikrokomputer,Mikrokontroler 2. Arsitektur Mikrokontoler MCS-513. Pemrograman Bahasa Assembly untuk MCS-51 4. Timer dan Counter 5. Komunikasi Serial6. Interupsi 7. Ekspansi Sistem MCS-51 dengan DAC, ADC, SIPO, PISO,Mux Analog, Latches, PPI 8. Interfacing dengan LCD karakter dan Grafik, driver motor 3. Silabus(3 sks) - 16 minggu 9. Sensor-Sensor + IC Special Func 10. Protokol I2C (I square C) 11. Protokol I2S (I square S) 12. Protokol SPI (Serial Paralel Interface) 13. Penerapan Kontrol PID 14. Penerapan Kontrol Fuzzy 15. Arsitektur uC AVR + AVR STUDIO 16. Pemrograman Dasar AVR 17. Menggunakan Code Vision AVR 4. silabus(3 sks) Bobot Penilaian : TTS : 30% TAS : 40% LAB : 30%- 12 x Praktikum ( @ 1,5% ) - 1 x Tes Praktek(Pengali Praktikum) - Proyek12 % Kuliah : Selasa 11-13 (F-212) Rabu 14-16(E-138) 5. LECTURE 1 ARSITEKTUR MIKROKONTROLER MCS51 (PART 1) 6. MIKROPROSESOR ? MIKROKOMPUTER ? MIKROKONTROLER ? 7. MIKROPROSESOR ? sebuah IC ( Integrated Circuit ) yang digunakan sebagai otak/pengolah utama dalam sebuah sistem komputer 8. MIKROPROSESOR ? 1971 oleh Intel Corp,yaitu Mikroprosesor Intel 4004 yang mempunyai arsitektur 4 bit 9. MIKROPROSESOR ? 8080(berarsitektur 8 bit), 8085,dan kemudian 8086 (berarsitektur 16 bit) 10. MIKROPROSESOR ? Motorola dengan M6800 dan Zilog dengan Z80 nya 11. MIKROKOMPUTER ? sebuah mikroprosesor merupakan CPU (unit pengolah pusat) sistem 8 12. MIKROKOMPUTER ? pada PC, mikroprosesor digunakan sebagai pengolah utama pada semua kerja komputer, yaitu untuk menjalankan perangkat lunak, memecahkan persoalan-persoalan aritmatika, mengendalikan prosesInput/Output , 13. MIKROKOMPUTER ? 14. MIKROKOMPUTER ? mikroprosesor dengan piranti pendukungnya dikatakan membentuk suatu mikrokomputer (mikrokomputer = sistem komputer yang menggunakan sebuah mikroprosesor sebagai CPUnya) 15. MIKROKONTROLER ? CPU dan peralatan pendukungnya berada pada IC yang sama, serta digunakan untuk penerapan sistem kendali, maka IC tersebut disebut sebagai sebuah mikrokontroler 16. MIKROPROSESOR DAN MIKROKONTROLER Mikroprosesor dan mikrokontroler mulai banyak digunakan dalam berbagai aplikasi elektronika, antara lain di bidang otomatisasi industri, otomotif, pengukuran, telekomunikasi, penerbangan, dsb. 17. MIKROPROSESOR DAN MIKROKONTROLER Keuntungan dari penggunaaan mikroprosesor dan mikrokontroler adalah sistem yang diciptakan menjadi sangat fleksibel karena modifikasi dan pengembangan cukup dilakukan pada perangkat lunaknya. 18. STRUKTUR SISTEM MIKROKOMPUTER Dengan penambahan beberapa piranti pendukung (memori, piranti Input/Output, dsb), sebuah mikroprosesor dapat diubah menjadi sebuah mikrokomputer 19. BAGIAN BAGIAN MIKROKOMPUTER Mikroprosesor sebagai unit pengolah pusat keseluruhan sistem, yaitu untuk menjalankan perangkat lunak yang disimpan pada memori, mengatur jalur pengiriman data dari/ke piranti-piranti (memori,I/O, dsb), mengolah data-data yang ada pada perangkat lunak, dsb. 16 20. BAGIAN BAGIAN MIKROKOMPUTER ROM berguna untuk menyimpan perangkat lunak yang akan dijalankan oleh mikroprosesor. 21. BAGIAN BAGIAN MIKROKOMPUTER RAM berguna sebagai tempat penyimpanan data sementara yang mungkin diperlukan oleh mikroprosesor sewaktu menjalankan perangkat lunak. Misalnya digunakan untuk menyimpan nilai-nilai pada variabel. 22. BAGIAN BAGIAN MIKROKOMPUTER Piranti I/O (Input/Output) berguna untuk mengkoneksikan sistem dengan dunia luaruntuk mengirimkan dan menerima data dari/ke luar sistem. pada PC, salah satu piranti I/O bertugas menerima masukan data dari keyboard, serta piranti I/O yang lain bertugas mengirimkan data ke printer untuk dicetak, dsb. 23. BAGIAN BAGIAN MIKROKOMPUTER Clock(denyut)menyinkronkan kerja semua piranti dalam sistem. Sumber sinyal dari Clock biasanya didapatkan dari osilator kristal. 24. KESIMPULAN 1 IC mikroprosesor tak dapat berdiri sendiri, karena kerjanya sangatlah bergantung dari piranti2 pendukung lainnya. Misal tanpa adanya piranti Input/Output akan membuat sistem tak dapat berinteraksi dengan dunia luar. Atau misalnya tanpa adanya RAM, mikroprosesor tidak dapat bekerja dan mengolah data-data pada variabel yang diinstruksikan oleh perangkat lunak. 25. KESIMPULAN 2 Akibat dari kebergantungannya yang besar pada piranti2 pendukung mikroprosesor menjadi kurang efisien. Perusahaan2 semikonduktor menciptakan sebuah IC mikroprosesor jenis lain yang didalamnya sudah terdapat piranti-piranti pendukungnyamikrokontroler. mikrokomputer dalam sebuah chip ( single chip microcomputer ). 26. KESIMPULAN 3 Meski kurang efisien dibanding mikrokontroler, untuk penggunaan tertentu mikroprosesor tetap mempunyai kelebihan2, antara lain lebih cepat dan lebih upgradable (karena semua piranti tambahan diletakkan di luar sehingga bisa diganti). 27. BEBERAPA JENIS MIKROPROSESORDAN MIKROKONTROLER 24 28. ARSITEKTUR MIKROKONTROLERKELUARGA MCS-51 Mikrokontroler 8051Intel mikrokontrolerpopuler, banyak perusahaan2 semikonduktor lain yang membuatclone -nya. Perusahaan tsb antara lain adalah Atmel, Siemens, AMD, Philips, dsb.banyakclonedari 8051, maka terbentuklah keluarga besar mikrokontroler yang mempunyai arsitektur dasar yang sama dengan 8051, yang selanjutnyaclone-clonetersebut lazim disebut dengan keluarga mikrokontroler MCS-51. 29. LECTURE 2 ARSITEKTUR MIKROKONTROLER MCS51 (PART 2) 30. Fasilitas-Fasilitas Mikrokontroler 8051 4K bytes ROM128 bytes RAM Empat buah I/O (Input/Output) port. Masing-masing I/O port terdiri dari 8bit Dua buah timer/counter. Masing-masing adalah 16bit timer. Antarmuka ( Interface ) Serial Ruang pengalamatan memori eksternal untuk kode (program) sebesar 64Kbytes Ruang pengalamatan memori eksternal untuk data sebesar 64K bytes 31. 3 256 bytes RAM 8KB FLASH EPROM 8952 2 128 bytes RAM 4KB FLASH EPROM 8951 3 256 bytes RAM 8KB EPROM 8752 3 256 bytes RAM 8KB EPROM 8032 3 256 bytes RAM 0KB 8052 2 128 bytes RAM 8KB ROM 8751 2 128 bytes RAM 0KB 8031 2 128 bytes RAM 4KB ROM 8051 Jumlah Timer Memori Data Intenal Memori Program (Kode) Internal Tipe 32. Susunan Pin IC 8051/8031/8751/8951 33.

  • Port 0 (P0.0-P0.7) punya fungsi ganda. Pada perancangan dengan minimum sistem (tanpa eksternal memori)port0I/O
  • Pada perancangan dengan penambahan memori eksternal (baik RAM & ROM/EPROM) multiplexingalamat ( address ) dan data
  • Maksud darimultiplexingalamat dan data bahwa keluaran port 0 (P0.0-P0.7) adalahaddressA0-A7 dan kadang juga berupa data D0-D7.
  • Pada setengah siklus waktu kerja mikrokontroler, port 0keluaran alamat A0-A7 dan pada setengah siklus berikutnya port 0keluaran data D0-D7.
  • Pergantianaddressdan data pada port 0 diketahui EPROM/RAM eksternal pada keluaran pin ALE

34.

  • Port 1 pada pin 1-8 murni berfungsi sebagai I/O port. Terutama digunakan untuk mengkoneksikan mikrokontroler dengan piranti luar (misal DAC, ADC, keyboard, display, dsb).
  • Port 2 pada pin 21-28 juga mempunyai fungsi ganda. Pada perancangan dengan minimum sistem, port 2 difungsikan sebagai I/O
  • Sedangkan pada perancangan dengan penambahan memori eksternal, port 2 digunakan sebagaiaddress bus(A8-A15) .

35. Port 3 pada pin 10-17 adalah port multifungsi, setiap pin dari port 3 mempunyai fungsi-fungsi tersendiri. 36. PSEN (Program Store Enable) pin 29 untuk output sinyal pengontrol pada pengambilan program (kode) jika memakai ROM/EPROM eksternal.Pin PSEN akan mengeluarkan sinyal low selama pengambilan byte program (kode) dari ROM/EPROM.Pin PSEN biasa dihubungkan dengan pin OE (Output Enable) pada IC EPROM.32 37.

  • ALE (Address Latch Enable)
  • ALE pada pin 30 berguna untuk output sinyal pengontrol pada pengaturanmultiplexingalamat dan data pada port 0.
  • Pin ALE akan mengeluarkan sinyal high pada saat keluaran dari port 0 adalah address, dan akan mengeluarkan sinyal low pada saat keluaran dari port 0 adalah data.
  • ALE adalah untuk memberitahu piranti eksternal yang terhubung ke port 0 bahwa pada saat itu keluaran port 0 adalah address ataukah data.

38.

  • EA (External Address)
  • EA pada pin 31memilih apakah program (kode) mikrokontroler akan diletakkan di ROM/EPROM internal atau eksternal.
  • Jika program (kode) diletakkan di ROM/EPROM eksternal, pin EA harus bernilai low (pin EA di-ground).
  • Sebaliknya jika program (kode) diletakkan di ROM/EPROM internal, pin EA harus bernilai high (pin EA dihubungkan ke VCC).
  • Pin PSEN otomatis tidak akan berfungsi jika EA bernilai high.

39.

  • XTAL (=Osilator Kristal)
  • Seperti layaknya mikroprosesor pada umumnya, mikrokontroler juga memerlukan clock untuk operasinya.
  • Frekuensi dari osilator kristal tersebut mempengaruhi siklus kerja dari 8051.
  • Pada prinsipnya siklus kerja dari 8051 adalah 1/12 dari frekuensi osilator kristal yangdihubungkan dengan pin 18 dan 19. Pada penggunaan umum (lihat datasheet) biasa digunakan osilator kristal 12 MHz atau 11.0592 MHz. Jadi kira-kira satu siklus kerja dari 8051 adalah 1s.
  • Semua pin pada IC mikrokontroler keluarga MCS-51TTL kompatibel.

40. Contoh 8051/8751/8951 Development Board 41. Contoh 8951 Development Board Minimum System P0 P1 P2 P3 AT89SXX Vin 1 2 3 42. 1. Ruang alamat memori kode program(code address space) maksimal 64KB ditempati EEPROM/ROM internal atau bisa juga ditempati oleh IC EEPROM (misalnya 2864) jika diinginkan kode program disimpan dalam EEPROM eksternal. 2. Ruang alamat memori data internal yang dapat dialamati secara langsungRAM(Random Access Memory)sebanyak 128bytedan Special Function Reg