Penerapan Mikroprosesor [PDF]

Citation preview

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI BINA TUNGGAL JL.H.Wahab Affan No.1 Pondok Ungu, Medan Satria Bekasi 17132 http://www.bina-tunggal.ac.id, email: [email protected]



Penerapan Mikroprosesor Mikroprosesor atau CPU adalah “otak” yang merupakan pengendali utama semua operasi dalam sistem komputer. Mikroprosesor mengambil instruksi biner dari memori, menerjemahkannya menjadi serangkaian aksi dan menjalankannya. Aksi tersebut bisa berupa transfer data dari dan ke memori, operasi aritmatika dan logika, atau pembangkitan sinyal kendali. Saat ini, aplikasi system Mikroprosesor sudah meluas ke hampir seluruh bidang kehidupan manusia mulai dari yang paling kecil seperti barcode reader, sampai instrumen besar seperti panel pesawat terbang, alat kedokteran seperti MRI (Magnetic Resonance Imaging) sampai alat perang seperti stinger missile untuk serangan darat ke udara, bahkan merambah ke bidang pendidikan, kesehatan, kependudukan, politik, dll. Hampir seluruh computer yang ada hari ini, merupakan computer digital yang tentu saja merupakan system mikroprosesor. Mulai dari computer ukuran kecil yaitu PDA, computer mikro atau Personal Komputer, mini computer, mainframe, sampai super computer. Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan sistem mikroprosesor untuk alat kendali dan instrumentasi. 1. Instrumen Lift. Prosesor digunakan untuk membaca tekanan tombol dan mengendalikan gerakan motor listrik, sehingga lift dapat begerak sesuai dengan tekanan tombol dan cukup nyaman bagi pemakai, tidak berhenti atau bergerak mendadak. 2. EFI, electronic fuel injection yang diterapkan pada mesin-mesin bakar modern. Alat ini dipakai untuk mengoptimalkan pemakaian bahan bakar untuk torsi dan kecepatan maksimum. 3. Sistem pengatur ketepatan cetak dan potong pada mesin pengganda media kertas seperti koran dan majalah. Tanpa koreksi dari sistem mikroprosesor, selain hasil yang kurang rapi, alat pemotong atau pencetak harus sering disetting ulang dan ini sangat tidak realistis. Kita dapat lihat, pada setiap halaman koran atau majalah ada terdapat mark atau tanda, baik tanda untuk warna maupun tanda untuk alat potong. 4. Alat pengolah data pada VCD atau DVD player. Karena data disimpan dalam CD dalam keadaan dikompres, maka untuk mengubahnya menjadi gambar atau suara perlu dilakukan dekompresi data yang jelas memerlukan algoritma tertentu yang diwujudkan dengan program. Tentu saja ini memerlukan sistem mikroprosesor.



AsepHermawan|Dokumen



Page 1



SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI BINA TUNGGAL JL.H.Wahab Affan No.1 Pondok Ungu, Medan Satria Bekasi 17132 http://www.bina-tunggal.ac.id, email: [email protected]



Pada Sistem komunikasi, hamper semua alat penting menggunakan system mikroprosesor. Pada zaman sekarang, system komunikasi hamper selalu terkait dengan computer atau mikroprosesor, adapu contohnya, antara lain: 1. Sentral Telepon PSTN atau saluran analog dengan bandwith 4 kHz. Saat ini, hamper semua system switching atau penyambungan telepon dilakukan secara digital, random input sequential output atau sebaliknya. Tentu saja semua ini diwujudkan dengan menyertakan system mikroprosesor. 2. Provider Telepon Digital seperti ISDN, DSL dll. Selain untuk switching atau penyambungan dan queuing atau antrian, system mikroprosewsor pada provider telepon digital juga dimanfaatkan untuk banyak hal lain termasuk network management dan optimasi Quality of Serviceder Telepon Seluler. Meskipun menggunakan saluran frekuensi, hamper semua telepon seluler merupakan komunikasi digital. 3. Telepon celuler, kecil dan murah sekalipun, harus dilengkapi dengan mikroprosesor, karena untuk membaca keypad, menyimpan phonebook, kalkulator, mengirim SMS, dll memerlukan system instrumentasi digital. 4. Komunikasi satelit. Selain untuk system kendali dan instrumentasi satelit, mikroprosesor juga digunakan untuk switching, multiplexing, queuing, error correction, dll. Mikroprosesor juga sering diganakan : 1. 2. 3. 4.



Untuk mengatur lalu lintas di jalan raya Untuk menjalankan program yang di buat oleh computer Untuk komunikasi seperti pada telepon celuler Untuk mengatur dan menyimpan program pada televisi



Penerapan Mikroprosesor ini bahkan merambah lebih jauh lagi ke dunia Otomotif. Seperti Otomotif yang berteknologi VVT-I (variable valve timing intelegent) bahwa pengaturan buka tutup valve di control menggunakan system microprocessor yang berbasis microprocessor yaitu dengan ECU (electronic control unit) yang berfungsi pengaturan bahan bakar, udara, dan temperature yang di sesuaikan dengan kecepatan putaran mesin.



AsepHermawan|Dokumen



Page 2



SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI BINA TUNGGAL JL.H.Wahab Affan No.1 Pondok Ungu, Medan Satria Bekasi 17132 http://www.bina-tunggal.ac.id, email: [email protected]



Simulasi sistem mikroprosesor Simulator sangat ideal untuk debug program pendek, dan untuk mempelajari pemrograman bahasa assembly sebagai bagian dari program ilmu komputer. Freeware. Sebuah mikroprosesor (sering dituliskan: µP atau uP) adalah sebuah central processing unit (CPU) elektronik komputer yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit terintegrasi semikonduktor. Sebelum berkembangnya mikroprosesor, CPU elektronik terbuat dari sirkuit terintegrasi TTL terpisah; sebelumnya, transistor individual; sebelumnya lagi, dari tabung vakum. Bahkan telah ada desain untuk mesin komputer sederhana atas dasar bagian mekanik seperti gear, shaft, lever, Tinkertoy, dll. Evolusi dari mikroprosesor telah diketahui mengikuti Hukum Moore yang merupakan peningkatan performa dari tahun ke tahun. Teori ini merumuskan bahwa daya penghitungan akan berlipat ganda setiap 18 bulan, sebuah proses yang benar terjadi sejak awal 1970-an; sebuah kejutan bagi orang-orang yang berhubungan. Dari awal sebagai driver dalam kalkulator, perkembangan kekuatan telah menuju ke dominasi mikroprosesor di berbagai jenis komputer; setiap sistem dari mainframe terbesar sampai ke komputer genggam terkecil sekarang menggunakan mikroprosesor sebagai pusatnya. Karakteristik Mikroprosesor Berikut adalah karakteristik penting dari mikroprosesor : 







  



Ukuran bus data internal (internal data bus size): Jumlah saluran yang terdapat dalam mikroprosesor yang menyatakan jumlah bit yang dapat ditransfer antar komponen di dalam mikroprosesor. Ukuran bus data eksternal (external data bus size): Jumlah saluran yang digunakan untuk transfer data antar komponen antara mikroprosesor dan komponen-komponen di luar mikroprosesor. Ukuran alamat memori (memory address size): Jumlah alamat memori yang dapat dialamati oleh mikroprosesor secara langsung. Kecepatan clock (clock speed): Rate atau kecepatan clock untuk menuntun kerja mikroprosesor. Fitur-fitur spesial (special features): Fitur khusus untuk mendukung aplikasi tertentu seperti fasilitas pemrosesan floating point, multimedia dan sebagainya.



AsepHermawan|Dokumen



Page 3



SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI BINA TUNGGAL JL.H.Wahab Affan No.1 Pondok Ungu, Medan Satria Bekasi 17132 http://www.bina-tunggal.ac.id, email: [email protected]



Dibawah ini adalah contoh simulasi sistem mikrokontroller dengan menggunakan software avr emulator 8086.sebagai contoh saya membuat simulasi Traffic Light Penulisan program dengan menggunakan bahasa assembler



Setelah selesai membuat program,lanjutkan dengan menekan perintah emulator untuk menjalankan bahasa pemogramannya seperti pada gambar



AsepHermawan|Dokumen



Page 4



SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI BINA TUNGGAL JL.H.Wahab Affan No.1 Pondok Ungu, Medan Satria Bekasi 17132 http://www.bina-tunggal.ac.id, email: [email protected]



Kemudian tekan run makan program akan berjalan dan akan mengeksekusi setiap perintah yang tertulis



AsepHermawan|Dokumen



Page 5



SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI BINA TUNGGAL JL.H.Wahab Affan No.1 Pondok Ungu, Medan Satria Bekasi 17132 http://www.bina-tunggal.ac.id, email: [email protected]



Kode program traffic light ; controlling external device with 8086 microprocessor. ; realistic test for c:\emu8086\devices\Traffic_Lights.exe #start=Traffic_Lights.exe# name "traffic" mov ax, all_red out 4, ax mov si, offset situation next: mov ax, [si] out 4, ax ; wait 5 seconds (5 million microseconds) mov cx, 4Ch ; 004C4B40h = 5,000,000 mov dx, 4B40h mov ah, 86h int 15h add si, 2 ; next situation cmp si, sit_end jb next mov si, offset situation jmp next ; FEDC_BA98_7654_3210 situation dw 0000_0011_0000_1100b s1 dw 0000_0110_1001_1010b s2 dw 0000_1000_0110_0001b s3 dw 0000_1000_0110_0001b s4 dw 0000_0100_1101_0011b sit_end = $ all_red



equ



0000_0010_0100_1001b



AsepHermawan|Dokumen



Page 6



SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI BINA TUNGGAL JL.H.Wahab Affan No.1 Pondok Ungu, Medan Satria Bekasi 17132 http://www.bina-tunggal.ac.id, email: [email protected]



Selain dengan software AVR emulator dibawah ini contoh pemograman dengan bahasa C menggunakan Arduino IDE Kode Program // Proyek 2 Mini Traffic Lights int ledDelay = 10000; // delay Pada setiap perubahan int redPin = 10; int yellowPin = 9; int greenPin = 8; void setup() { pinMode(redPin, OUTPUT); pinMode(yellowPin, OUTPUT); pinMode(greenPin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(redPin, HIGH); // Nyalakan LED merah delay(ledDelay); // tunda beberapa milisecond digitalWrite(yellowPin, HIGH); // Nyalakan LED Kuning delay(2000); // tunda 2 detik digitalWrite(greenPin, HIGH); // Nyalakan LED Hijau digitalWrite(redPin, LOW); // OFF kan LED Merah digitalWrite(yellowPin, LOW); // OFF kan LED Kuning delay(ledDelay); // tunda beberapa milisecond digitalWrite(yellowPin, HIGH); // Nyalakan LED Kuning digitalWrite(greenPin, LOW); // OFF kan LED Hijau delay(2000); // Tunda 2 detik digitalWrite(yellowPin, LOW); // OFF kan LED Kuning // Loop akan terus berulang }



AsepHermawan|Dokumen



Page 7



SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI BINA TUNGGAL JL.H.Wahab Affan No.1 Pondok Ungu, Medan Satria Bekasi 17132 http://www.bina-tunggal.ac.id, email: [email protected]



Tampilan Pada software Arduino IDE



AsepHermawan|Dokumen



Page 8