Makalah Mikrokontroller [PDF]

Citation preview

MAKALAH MIKROKONTROLER



PERBEDAAN AVR DAN MSC 51



Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas



Mata Kuliah Praktikum Mikrokontroler



Disusun oleh : Malikhatul Fauziah (1531130043)



PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MALANG 2016



DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Permasalahan 1.3 Tujuan BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Landasan Teori 2.1.1 Pengertian Mikrokontroler 2.1.2 Pengertian AVR 2.1.3 pengertian MCS 51 2.1.4 Perbedaan AVR dan MSC 51 2.1.4.1 Bahasa Pemrograman 2.1.4.2 Kecepatan 2.1.4.3 Fitur Tambahan BAB III PENUTUP 4.1 Kesimpulan 4.2 Saran DAFTAR PUSTAKA



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), danperlengkapan input output. Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yangmempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Kita dapat bayangkan saat mulai belajar untuk membaca dan menulis dan ketika sudah bisa kita akan dapat menbaca berbagaijenis buku dan juga menulis banyak hal. Sama halnya juga ketika kita sudah mahir membaca dan menulis data maka kita dapat membuat program untuk membuat suatu sistem pengaturan otomatik menggunakan mikrokontroler sesuai keinginan Anda. Mikrokontroler sendiri merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Mikrokonktroler banyak digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontrolermembuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaanmikrokontroler ini maka : - Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas - Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat - Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak. Namun demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi komponen IC TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran masukan dan keluaran (I/O).Untuk merancang sebuah sistem berbasis mikrokontroler, kita memerlukan perangkat keras danperangkat lunak, yaitu:  sistem minimal mikrokontroler  software pemrograman dan kompiler, serta downloader



1.2 Rumusan Masalah 1. Apa yang di maksut dengan mikrokontroler? 2. Apa pengetian dari AVR dan MCS 51? 3. Apa perbedaan AVR dan MCS 51?



1.3 Tujuan 1. Mengetahui lebih dalam materi tentang mikrokontroler. 2. Mengetahui pengertian dari AVR dan MCS 51. 3. Mengetahui apa saja perbedaan dari AVR dan MCS 51.



BAB II TINJAUAN PUSTAKA



2.1 Landasan Teori 2.1.1 Pengertian Mikrokontroler Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan sebuah program didalamnya. Mikrokontroler sendiri pada umumnya terdiri dari sebuah CPU (Central Processing Unit), memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya. Kelebihan utama dari mikrokontroler adalah tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi sangat ringkas. Penggerak pada mikrokontoler menggunakan bahasa pemograman assembly dengan berpatokan pada kaidah digital dasar sehingga pengoperasian sistem menjadi sangat mudah dikerjakan sesuai dengan logika sistem (bahasa assembly ini mudah dimengerti karena menggunakan bahasa assembly aplikasi dimana parameter input dan output langsung bisa diakses tanpa menggunakan banyak perintah). Desain bahasa assembly ini tidak menggunakan begitu banyak syarat penulisan bahasa pemrograman seperti huruf besar dan huruf kecil untuk bahasa assembly tetap diwajarkan. Mikrokontroler tersusun dalam satu chip dimana prosesor, memori, dan I/O terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga mikrokontroler dapat dikatakan sebagai komputer mini yang dapat bekerja secara inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem. Sistem running bersifat berdiri sendiri tanpa tergantung dengan komputer sedangkan parameter komputer hanya digunakan untuk download perintah instruksi atau program. Langkahlangkah untuk download komputer dengan mikrokontroler sangat mudah digunakan karena tidak menggunakan banyak perintah. Pada mikrokontroler tersedia fasilitas tambahan untuk pengembangan memori dan I/O yang disesuaikan dengan kebutuhan sistem. Harga untuk memperoleh alat ini lebih murah dan mudah didapat. Mikrokontroler juga merupakan sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umunya dapat menyimpan program did MCS51 ialah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 4 KB Flash PEROM (Programmable and Erasable Only Memory) yang dapat dihapus dan ditulisi sebanyak 1000 kali. Mikrokontroler ini diproduksi dengan menggunakan teknologi high density non-volatile memory. Flash PEROM on-chip tersebut memungkinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem (in-system programming) atau dengan menggunakan programmer nonvolatile memory konvensional. Kombinasi CPU 8 bit serba guna dan Flash PEROM, menjadikan mikrokontroler MCS51 menjadi microcomputer handal yang fleksibel



2.1.2 Pengertian AVR Mikrokontroler Alv and Vegard’s Risc processor atau sering disingkat AVR merupakan mikrokonktroler RISC 8 bit, di mana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16 bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (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.



gambar 1. AVR SYSTEM



Nama AVR sendiri berasal dari "Alf (Egil Bogen) and Vegard (Wollan) 's Risc processor" di mana Alf Egil Bogen dan Vegard Wollan adalah dua penemu berkebangsaan Norwegia yang menemukan mikrokontroller AVR yang kemudian diproduksi oleh Atmel. Untuk menulis program dan pada AVR, telah disediakan sebuah software yang bernama AVR Studio. Selain itu, terdapat beberapa cross compiler dari pihak ketiga yang dapat digunakan seperti CodeVision AVR Compiler atau ICC AVR. 2.1.3



Pengertian CMS 51



Mikrokonktroler ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC. Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock. Mikrokontroler ini berdasarkan arsitektur Harvard dan meskipun awalnya dirancang untuk aplikasi mikrokontroler chip tunggal, sebuah mode perluasan telah mengizinkan sebuah ROM luar 64KB dan RAM luar 64KB diberikan alamat dengan cara jalur pemilihan chip yang terpisah untuk akses program dan memori data. Salah satu kemampuan dari mikrokontroler 8051 adalah pemasukan sebuah mesin pemroses boolean yang mengijikan operasi logika boolean tingkatan-bit dapat dilakukan secara langsung dan secara efisien dalam register internal dan RAM. Karena itulah MCS51 digunakan dalam rancangan awal PLC (programmable Logic Control).



gambar 2. Mikrokontroler MCS 51



Seri MCS-51 sederhana, murah dan mudah didapat di pasaran, cukup untuk aplikasi sederhana bagi pencinta elektronik maupun aplikasi di industri. Chip ini kemudian dikembangkan menjadi beberapa seri dengan berbagai kemampuan seperti pada 8031, 80C31, 8051AH dan 8751. Beberapa perusahaan produsen semikonduktor membuat variannya atas lisensi Intel, yaitu suatu chip yang dapat menjalankan bahasa dan fitur 8051 ditambah dengan kemampuan dan kemudahan khusus. Perusahaan tersebut antara lain AMD, Atmel, Dallas, Matra, OKI, Philips, Siemens, ISS. Produk Philips memberikan tambahan adanya ADC (Analog to Digital Converter) dan generator PWM (Pulse Width Modulation), sedangkan Dallas mempercepat detak (clock) dan siklus mesin, Atmel membuat mikrokontroler yang menggunakan memori Flash dan harganya relatif murah.



2.1.4



Perbedaan AVR dan MCS 51



2.1.4.1 Bahasa Pemrograman 1) AVR Bahasa pemrograman yang digunakan oleh AVR adalah bahasa C (salah satu bahasa program yang sering digunakan untuk pemrograman mikrokontroler), sehingga lebih mudah dipelajari daripada bahasa assembly. Bahasa assembly merupakan bahasa program yang lebih dekat ke bahasa mesin sehingga lebih cepat eksekusinya. Namun, pihak Atmel telah mengoptimasi bahasa C yang digunakan untuk AVR sehingga lebih cepat dan efisien. 2) MCS51 Program pengendali mikrokontroler disusun dari kumpulan instruksi, instruksi tersebut setara dengan kalimat perintah bahasa manusia yang hanya terdiri atas predikat dan objek. Dengan demikian tahap pertama pembuatan program pengendali mikrokontroler dimulai dengan pengenalan dan pemahaman predikat (kata kerja) dan objek apa saja yang dimiliki mikrokontroler. Objek dalam pemrograman mikrokontroler adalah data yang tersimpan di dalam memori, register dan input/output. Sedangkan ‘kata kerja’ yang dikenal pun secara umum dikelompokkan menjadi perintah



untuk perpindahan data, arithmetik, operasi logika, pengaturan alur program dan beberapa hal khusus. Kombinasi dari ‘kata kerja’ dan objek itulah yang membentuk perintah pengatur kerja mikrokontroler. Intruksi MOV A,$7F merupakan contoh sebuah intruksi dasar yang sangat spesifik, MOV merupakan ‘kata kerja’ yang memerintahkan peng-copy-an data, merupakan predikat dalam kalimat perintah ini. Sedangkan objeknya adalah data yang di-copy-kan, dalam hal ini adalah data yang ada di dalam memori nomor $7F di-copy-kan ke Akumulator A. 2.1.4.2 Kecepatan Untuk mengeksekusi 1 buah instruksi mikrokontroler AVR hanya memerlukan 1 clock saja, sedangkan MCS51 dalam hal ini AT89S51 memerlukan 12 clock. Jadi dalam hal ini AVR lebih cepat dari MCS51 2.1.4.3 Fitur Tambahan Mikrokontroler AVR memiliki fitur-fitur tambahan lainnya yang tidak terdapat di mikrokontroler MCS51. Diantaranya : a. RTC dengan oscilator terpisah. b. PWM (Pulse Width Modulation). c. ADC 10 bit internal. d. Master / slave SPI Serial interface. e. On chip analog comparator.



BAB III PENUTUP 3.1.1 Kesimpulan Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol dan terdiri dari CPU (Central Processing Unit), memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya. Mikrokontroler memiliki kelebihan utama yaitu tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga ukuran board mikrokontroler menjadi sangat ringkas. Mikrokontroler AVR merupakan mikrokonktroler RISC 8 bit, dan semua instruksi di dalamnya dikemas dalam kode 16-bit (16 bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu ) siklus clock.. Salah satu kemampuan dari mikrokontroler 8051 adalah pemasukan sebuah mesin pemroses boolean yang mengijikan operasi logika boolean tingkatan-bit dapat dilakukan secara langsung dan secara efisien dalam register internal dan RAM. Karena itulah MCS51 digunakan dalam rancangan awal PLC (programmable Logic Control). Dalam pengeksekusian MCS 51 membutuhkan 12 siklus clock.



3.1.2 Saran Mikrokontroler mempunyai berbagai tipe serta kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Untuk itu sebagai pengguna kita harus pintarpintar memilih chip mikrokontroler sesuai dengan yang kita butuh. Dalam penggunaan chip mikrokontroler pun kita harus berhati hati karena akan berakibat fatal ketika kita salah dalam memperlakukannya.



DAFTAR PUSTAKA



https://abuhirr.wordpress.com/2012/12/25/mikrokontroler-mcs51-vs-mikrokontroler-avr/ http://elektronika-dasar.web.id/pengertian-dan-kelebihan-mikrokontroler https://id.scribd.com/doc/101916157/Makalah-Mikrokontroler https://id.wikipedia.org/wiki/Atmel_AVR http://labmpd3.blogspot.co.id/2011/03/mengenal-mikrokontroler-mcs-51.html https://octatrinugraha.wordpress.com/2014/01/08/pengertian-mikrokontroler-dan-sistem-minimummikrokontroler-avr-atmega8535/