Home >Documents >arsitektur mikrokontroler AT89s51

arsitektur mikrokontroler AT89s51

Date post:14-Jul-2015
Category:
View:181 times
Download:1 times
Share this document with a friend
Transcript:

MODUL 2

Mendeskripsikan Arsitektur Mikrokontroler

BAGIAN 1

Arsitektur MikrokontrolerTujuan Pembelajaran Umum: 1. Mahasiswa mampu mendeskripsikan Arsitektur Mikrokontroler AT89S51 Tujuan Pembelajaran Khusus: 1. Mahasiswa dapat memahami arsitektur mikrokontroler sebagai art of design terpadu antara hardware dan software 2. Mahasiswa dapat menjelaskan feature mikrokontroler sebagai arsitektur umum 3. Mahasiswa dapat menjelaskan susunan pin dan blok diagram sebagai arsitektur hardware 4. Mahasiswa dapat menjelaskan susunan dan fungsi pin mikrokontroler AT89S51 5. Mahasiswa memahami fungsi dari masing-masing bagian mikrokontroler AT89S51 6. Mahasiswa memahami fungsi dari masing-masing register mikrokontroler AT89S51

Langkah Tepat dan Cepat Memahami MikrokontrolerJika anda ingin pamilier dengan kemampuan sebuah mikrokontroler atau mesin lainnya, maka langkah yang paling efektif yang harus dilakukan adalah menguasai apapun jenis dan bangsanya. Arsitektur menurut Ayala adalah rancangan Hardware internal yang berkaitan dengan : rangkaian lainnya. Disamping menguasai hardware, seorang pengembang atau pengguna mikrokontroler harus menguasai set instruksi yang digunakan untuk menyusun dan mengembangkan program. Hardware dan software harus dikuasai dengan baik. Set instruksi adalah vocabulary dan kaidah grammar dalam menulis program penuh makna. Set instruksi dibahas secara lengkap pada Modul 3. tipe, jumlah, dan ukuran register serta Arsitektur Mikrokontroler tersebut

Hardware Mikrokontroler AT89S51Mikrokontroler AT89S51 adalah mikrokontroler 8 bit buatan ATMEL dengan feature : 118 Power full Instructions 32 x 8 General Purpose Working Register 4 K Byte In-System Re-Programmable Plash, dapat diualng 1000 kali siklus AT89S51 kompatibel dengan produk-produk MCS-51 lainnyaMikrokontroler

17

MODUL 2

Mendeskripsikan Arsitektur MikrokontrolerDapat beroperasi statis secara penuh pada frekuensi 0 24 MHz. Tiga tingkat program memory lock (penguncian program memory) 128 x 8 bit RAM internal 32 saluran I/O yang dapat diprogram 2 buah Timer/Counter 16 bit 6 sumber interupsi yaitu Reset, Int 0, Timer 0, Int 1, Timer 1 dan Sint (interupsi dari port serial). Fasilitas ini berfungsi untuk menyela sebuah program ketika sedang berjalan agar PC menuju suatu sub routin, dan apabila sub routin selesai dijalankan PC akan kembali kealamat dibawah alamat pada saat disela untuk melanjutkan eksekusi program utama. Programable Serial Channel Low Power Idle and Power Down Modes Susunan pin mikrokontroler 89S51 ditunjukkan seperti gambar 7.

Gambar 7. Susunan Pin Mikrokontroler AT 89C51

Mikrokontroler

18

MODUL 2

Mendeskripsikan Arsitektur MikrokontrolerPenjelasan fungsi untuk masing-masing pin IC AT89S51 pada gambar 7 adalah sebagai berikut:

a. Port 1 (Kaki 1 sampai 8)Port 1 merupakan port I/O paralel 8 bit. Bersifat bidirectional dan dapat digunakan untuk berbagai keperluan (general purpose)

b. Reset (Kaki 9):Merupakan masukan reset bagi mikrokontroler. Bersifat aktif high ketika mendapat pulsa transisi dari rendah ketinggi, ia akan me-reset AT89S51.

c. Port 3 (kaki 10-17):Merupakan port I/O paralel 8 bit dua arah yang fungsinya dapat diprogram dibawah kendali P3 pada SFR. Untuk fungsi khusus pada port 3 dapat dilihat pada tabel 5 berikut:

Tabel 5. tabel fungsi pin pada port 3BIT NAMA FUNGSI SFR

P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7

RXD TXD INT 0 INT 1 T0 T1 WR RD

Serial data input Serial data output Interup luar 0 Interup luar 1 Masukan luar timer/ counter 0 Masukan luar time / counter 1 Story tulis memory data luar Story baca memory dari luar.

SBUF SBUF TCON.1 TCON.3 TMOD TMOD -

d. Xtal 2 (Kaki 18)Merupakan pena keluaran dari rangkaian penguat pembalik.

e. Xtal 1 (Kaki 19)Merupakan pena masukan dengan rangkaian penguat Osilator dan rangkaian clock internal.

f. Ground (Kaki 20)Dihubungkan ke Vss atau ground suplay.

g. Port 2 (kaki 21-28)Kaki ini digunakan untuk I/O tujuan umum atau bus alamat byte tinggi alamat untuk rancangan dengan memori luar.

h. PSEN (Kaki 29)

Mikrokontroler

19

MODUL 2

Mendeskripsikan Arsitektur MikrokontrolerPSEN (Program Store Enable) merupakan sinyal pengontrol yang membolehkan program memori eksternal masuk ke dalam bus selama proses pemberian dan pengambilan instruksi (fetching) .

i. ALE/PROG (kaki 30)Dikenal dengan address latch enable merupakan pin yang digunakan untuk menahan alamat memori eksternal selama pelaksanaan instruksi.

j. EA/Vpp (kaki 31)Kepanjangannya Eksternal Access Enable, bila pin ini diberi logika rendah (0) maka mikrokontroler akan melaksanakan kode instruksi dari program memori eksternal mulai dari 0000H sampai 0FFFH. Dan bila pin diberi logika tinggi (1) maka mikrokontroler akan mengeksekusi program dari memori internal.

k. Port 0 (kaki 32-39)Adalah port I/O bi-directional yang juga dapat digunakan sebagai Address Bus orde rendah A0-A7 serta data bus D0-D7 pada saat berhubungan dengan memori eksternal.

l. Vcc (Kaki 40)Merupakan pin Vcc yang akan dihubungkan ke Vcc (+5 V). Rancangan hardware internal mikrokontroler AT89S51 ditunjukkan pada diagram gambar 9. Diagram ini sangat baik sekali digunakan untuk mengenali struktur bangunan AT 89S51. Harap dijadikan bahan untuk selalu dicermati. Selanjutnya untuk dapat membangun perintah-perintah atau program, pada gambar 10 disajikan bangunan diagram pemrograman dari AT 89S51.

Gambar 8. Bentuk Fisik dan Susunan Pin AT89S51Mikrokontroler

20

MODUL 2

Mendeskripsikan Arsitektur Mikrokontroler

Gambar 9 Blok Diagram AT89S51

Mikrokontroler

21

MODUL 2

Mendeskripsikan Arsitektur MikrokontrolerIP Reg. B8Interrupt Reg.

A Reg . E0

B Reg. F0

IE Reg. A8

TMOD 89

TCON 88

Timer Control Reg.

TH0 8C

TL 0 8A

TH 1 8D

TL 1 8B Internal Flash Memory (ROM) 000 - FFF

Timer Counter Reg.

SCON 98 Internal RAM 00 - 7F

SBUF 99

PCON 87Flags

PSW D0

Serial Data Reg.

SP 81

R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0

DPH 83

DPL 82

Program Counter

Port 0 80

Port 1 90

Port 2 A0

Port 3 B0

Gambar 10 Arsitektur Pemrograman AT 89S51 Gambar 9 dan Gambar 10 di atas menunjukkan arsitektur AT89S51 dengan gambaran spesifik : CPU 8 bit dengan register A (akumulator) dan register B 16 bit Program Counter (PC) dan Data Pointer (DPTR) 8 bit Program Status Word (PSW) 8 bit Stack Pointer Internal 4 K Plash Memory Internal RAM dengan 128 bytes : 4 bank masing-masing 8 register 16 byte alamat dengan pengalamatan level bit 8 byte memori data untuk keperluan umum 32 pin I/O masing masing disusun dalam 8 bit per port P0 P3 2 x 16 bit timer/counter : T0 dan T1 Full duplex serial data receiver/transmitter : SBUF Control register : TCON, TMOD,SCON, PCON, IP, dan IE 2 eksternal dan 3 internal sumber interupsi Rangkaian Osilator dan Clock

Mikrokontroler

22

MODUL 2

Mendeskripsikan Arsitektur MikrokontrolerOsilator dan Clock AT 89S51Jantung penggerak pada mikrokontroler AT89S51 adalah sebuah rangkaian pembangkit pulsa clock, yang bekerja membangun sinkronisasi kerja dalam sistim. Pin XTAL1 dan XTAL2 adalah dua kaki yang disediakan untuk pembentuk jaringan osilator. Untuk membangun jaringan osilator digunakan dua buah kapasitor keramik 30 pF dan sebuah kristal seperti gambar 11.

30 pF 18 XTAL2 4-24 MHz 30 pF

89C51 19 XTAL1

Gambar 11 Rangkaian Osilator pada AT 89C51 Jika menggunakan osilator eksternal maka konfigurasi rangkaiannya seperti gambar 12.

Tidak Terhubung 18 XTAL2 Sinyal Osilator Luar

89C51 19XTAL1

Gambar 12 Rangkaian Osilator luar pada AT 89C51

Ada banyak jenis produk AT89S51 berdasarkan kode kebutuhannya. Jenis-jenis tersebut dapat dibedakan berdasarkan tabel 7 berikut.

Mikrokontroler

23

MODUL 2

Mendeskripsikan Arsitektur MikrokontrolerTabel 7 Kode Seri dan Daerah Kerja AT89S51 SPEED MHZ Power Supply5V 20%

KodeAT 89C51-12AC AT 89C51-12JC AT 89C51-12PC AT 89C51-12QC AT 89C51-12AI AT 89C51-12JI AT 89C51-12PI AT 89C51-12QI AT 89C51-12AA AT 89C51-12JA AT 89C51-12PA AT 89C51-12QA

Kemasan44A 44J 40P6 44Q 44A 44J 40P6 44Q 44A 44J 40P6 44Q 40D6 44L

Daerah KerjaKomersial 0oC s/d 70oC

12

Industrial -40oC s/d 85oC

Automotive -40oC s/d 125C

5V 10%

AT 89C51-12DM AT 89C51-12LM

Military -55oC s/d 125oC Military/883C Class B, Fully Compliant -55oC s/d 125oC Komersial 0oC s/d 70oC

AT 89C51-12DM/883 AT 89C51-12LM/883 5V 20% AT 89C51-16AC AT 89C51-16JC AT 89C51-16PC AT 89C51-16QC AT 89C51-16AI AT 89C51-16JI AT 89C51-16PI AT 89C51-16QI AT 89C51-16AA AT 89C51-16JA AT 89C51-16PA AT 89C51-16QA AT 89C51-20AC AT 89C51-20JC AT 89C51-20PC AT 89C51-20QC AT 89C51-20AI AT 89C51-20JI AT 89C51-20PI AT 89C51-20QI

40D6 44L 44A 44J 40P6 44Q 44A 44J 40P6 44Q 44A 44J 40P6 44Q 44A 44J 40P6 44Q 44A 44J 40P6 44Q

16

Industrial -40oC s/d 85oC

Automotive -40oC s/d 125oC

5V 20%

20

Komersial 0oC s/d 70oC

Industrial -40oC s/d 85oC

Mikrokontroler

24

MODUL 2

Mendeskripsikan Arsitektur MikrokontrolerSPEED MHZ Power Supply5V 20%

KodeAT 89C51-24AC AT 89C51-24JC AT 89C51-24PC AT 89C51-24QC AT 89C51-24AI AT 89C51-24JI AT 89C51-24PI AT 89C51-24QI

Kemasan44A 44J 40P6 44Q 44A 44J 40P6 44Q

Daerah KerjaKomersial 0oC s/d 70oC

24

Industrial -40oC s/d 85oC

Keterangan Kemasan: 44A 40D6 44J 44 L 40P6 44Q : TQFP : Ceramic Dual In Line Package (CERDIP) : PLCC : LCC : PDIP : PQFP

Program Counter dan Da

Embed Size (px)
Recommended