Transcript Microprocessor dan Mikrokontroller

Microprocessor dan
Mikrokontroller
MIKROPROSESOR
• Mikroprosesor adalah sebuah CPU yang dibangun dalam sebuah
single chip semiconductor. Mikroprosesor terdiri dari kalkulator yang
terbagi dalam register dan ALU dan sebuah pengkode serta unit
pengontrol.
Dalam hubungan kerja dengan pulsa pembangkit berkala, (yaitu
sebagai unit terpisah atau sebagai komponen yang terpadu dalam
mikroprosesor) unit pengontrol menjamin urutan yang tepat dan
urutan yang logis dari siklus yang berlangsung di dalam
mikroprosesor, ditinjau dari sistem keseluruhannya
Mikroprosesor adalah satu bagian dari sistem komputer,
mikroprosesor tersebut tidak dapat berdiri sendiri, dan memerlukan
memory dan periperal input – output. Walaupun mikroprosesor
dianggap sebagai piranti canggih untuk komputasi, titik
kelemahannya ada pada tidak dirancangnya kemampuan
komunikasi (antarmuka) dengan piranti-piranti pheriferal secara
khusus. Intinya, mikroprosesor membutuhkan rangkaian khusus
eksternal
• Bagian-bagian dari mikroprosesor adalah:
• CENTRAL PROCESSING UNIT(CPU)
CPU merupakan tempat pemerosesan instruksiinstruksi program.pada mikrokomputer,prosesor
ini disebut mikroprosesor.
CPU terdiri dari dua bagian utama,yaitu unit
kendali(control unit)dan unit aritmatika dan
logika (arithmetic and logic unit).di samping itu
ada juga beberapa simpangan yang berukuran
kecilyang disebut dengan register.
• CONTROL UNIT
Tugas control unit adalah :
1. mengatur dan mengendalikan alat-alat input
dan output
2. Mengatur Instruksi-instruksi dari main
memory.
3. Mengmbil data dari main memory kalau di
perlukan oleh proses.
4. Mengirim Instruksi ke ALU bila ada
perhitungan aritmatika atau perbandingan logika
,serta mengawasi kerja ALU.
5. Menyimpan hasil proses ke main memory.
• ARITHMETIC AND LOGIC UNIT (ALU)
• Tugas utama dari ALU adalah melakukan
semua penghitungan aritmatika atau
matematika yang terjadi sesuai dengan
instruksi program.
• Selain itu ALU juga melakukan
keputusan dari operasi logika sesuai
dengan instruksi program.
• REGISTER
Register merupakan simpanan kecil yang mempunyai kecepatan
tinggi,lebih cepat sekitar 5 sampai 10 kali di bandingkan dengan
kecepatan perekam atau pengembalian data dari main
memory.Register di gunakan untuk menyimpan instruksi dan data
yang sedang di proses olrh CPU,sedang instruksi-instruksi dan data
lainya yang menunggu giliran untuk di proses masih di simpan di
main memory.
• Dalam perkembangannya, mikroprosesor dibuat menurut kebutuhan
aplikasinya yang lebih spesifik, dalam hal ini menjadi beberapa
jenis, yaitu;
• Mikoprosesor RISC (Reduced Instruction Set of Computing) dan
CISC (Complex Instruction Set of Computing). Jenis ini yang
digunakan untuk pengolahan informasi dengan software yang rumit
dan digunakan untuk kebanyakan PC saat ini.
REGISTER CONT.
• Pengolah Sinyal Digital – DSP (Digital Signal Processor).
Memiliki software dan hardware yang ditujukan untuk
mempermudah memproses sinyal-sinyal digital.
Digunakan pada perangkat audio – video modern seperti
VCD, DVD, home teatre dan juga pada card-card
multimedia di komputer.
• Mikrokontroler, adalah mikroprosesor yang
dikhususkan untuk instrumentasi dan kendali. Contoh
aplikasi pada kendali motor, berperan seperti PLC
(Programmable Logic Controller), pengaturan pengapian
dan injeksi bahan bakar pada kendaraan bermotor atau
alat mengukur suatu besaran, seprti suhu, tekanan,
kelembaban dan lain-lain.
• MIKROKONTROLLER
• Sebuah mikroprosesor yang digabungkan dengan I/O
dan memori (RAM/ROM) akan membentuk sebuah
sistem mikrokomputer. Terilhami dengan CPU yang
dapat dikonstruksi dalam sebuah single chip
semiconductor, maka sebuah mikroprosesor, I/O dan
memori dapat pula dibangun dalam level chip.
Konstruksi ini menghasilkan Single Chip Microcomputer
(SCM). SCM inilah yang disebut sebagai mikrokontroler.
• Sedangkan perbedaan antara mikroprosesor dengan
mikrokontroler sudah jelas. Dalam mikrokontroler, RAM
serta I/O interface sudah masuk di dalamnya. Ini
merupakan satu keuntungan lebih dari mikrokontroler.
• Dalam Hal penggunaannya, sistem
mikrokontroler lebih banyak dipakai pada
aplikasi yang deterministik, artinya sistem
ini dipakai untuk keperluan yang tertentu
saja misalkan sebagai pengontrol PID
pada instrumentasi industri, pengontrol
komunikasi data pada sistem kontrol
terdistribusi.
• Beberapa keunggulan alat-alat yang berbasis
mikrokontroler:
• • High reliability and high degree of integration,
• Redction in size,
• Reduced component count and ower
manufacturing cost,
• Shorter development time,
• Shorter time to market,
• Lower power consumtion,
• Mikrokontroler AVR merupakan salah satu jenis arsitektur
mikrokontroler yang menjadi andalan Atmel. Arsitektur ini dirancang
memiliki banyak kelebihan dan merupakan penyempurnaan dari
arsitektur mikrokontroler-mikrokontroler yang sudah ada.Salah satu
kemampuannya adalah In System Programming sehingga chip
mikrokontoler AVR dapat langsung di program dalam system
rangkaian aplikasi dengan aturan tertentu.Selain itu AVR sudah
mengunakan arsitektur Havard yang memisahkan memori dan bus
untuk data dan program ,serta menerapkan single level pipelining,
sehinnga proses eksekusi instruksi dapat berlangsung cepat dan
efisien.AVR memiliki banyak seri, tetapi yang digunakan dalam
pelatihan ini adalah ATMEGA8535.
ATMEGA8535 banyak digunakan dalam system yang kompleks,
memiliki input signal analog, dan membutuhkan memory yang
relative lebih besar. Fitur –fitur tang dimiliki oleh ATMEGA8535:
• • Memory flash 8 Kbytes untuk program
• Memory EEPROM 512 bytes untuk data
• Memory SRAM 512 bytes untuk data
• Maksimal 32 poin I/O
• Internal interrupt dan eksternal interrupt
• 1x 16 bit timer dan 2×8-bit timer
• 8 Chanel Analog to Digital Converter
• Komunikasi serial melalui SPI dan UART
• Analog komparator
• ON-chip oscillator
perbedaan yang signifikan antara
mikrokontroler dan mikroprosessor
•
•
•
Terdapat perbedaan yang signifikan antara mikrokontroler dan
mikroprosessor. Perbedaan yang utama antara keduanya dapat dilihat dari
dua faktor utama yaitu arsitektur perangkat keras (hardware architecture)
dan aplikasi masing-masing.
Ditinjau dari segi arsitekturnya, mikroprosesor hanya merupakan single chip
CPU, sedangkan mikrokontroler dalam IC-nya selain CPU juga terdapat
device lain yang memungkinkan mikrokontroler berfungsi sebagai suatu
single chip computer. Dalam sebuah IC mikrokontroler telah terdapat ROM,
RAM, EPROM, serial interface dan paralel interface, timer, interrupt
controller, konverter Anlog ke Digital, dan lainnya (tergantung feature yang
melengkapi mikrokontroler tersebut).
Sedangkan dari segi aplikasinya, mikroprosessor hanya berfungsi sebagai
Central Processing Unit yang menjadi otak komputer, sedangkan
mikrokontroller, dalam bentuknya yang mungil, pada umumnya ditujukan
untuk melakukan tugas–tugas yang berorientasi kontrol pada rangkaian
yang membutuhkan jumlah komponen minimum dan biaya rendah (low
cost).
• Jenis-jenis Mikrokontroller
•
Secara teknis, hanya ada 2 macam mikrokontroller. Pembagian ini
didasarkan pada kompleksitas instruksi-instruksi yang dapat
diterapkan pada mikrokontroler tersebut. Pembagian itu yaitu RISC
dan CISC.
• • RISC merupakan kependekan dari Reduced Instruction Set
Computer. Instruksi yang dimiliki terbatas, tetapi memiliki fasilitas
yang lebih banyak.
• Sebaliknya, CISC kependekan dari Complex Instruction Set
Computer. Instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi dengan
fasilitas secukupnya.
• Masing-masing mempunyai keturunan atau keluarga sendiri-sendiri.
Sekarang kita akan membahas pembagian jenis-jenis
mikrokonktroler yang telah umum digunakan.
• 1. Keluarga MCS51
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).
• 2. AVR
Mikrokonktroler 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.
• 3. PIC
Pada awalnya, PIC merupakan kependekan dari Programmable
Interface Controller. Tetapi pada perkembangannya berubah
menjadi Programmable Intelligent Computer.
PIC termasuk keluarga mikrokonktroler berarsitektur Harvard yang
dibuat oleh Microchip Technology. Awalnya dikembangkan oleh
Divisi Mikroelektronik General Instruments dengan nama PIC1640.
Sekarang Microhip telah mengumumkan pembuatan PIC-nya yang
keenam
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.
• Sumber:
http://blog.ub.ac.id/yuri/2010/08/31/mikropro
sesor-dan-mikrokontroler/