Jenis Mikrikontroler

Secara teknis hanya ada 2 yaitu RISC dan CISC dan masing-masing mempunyai keturunan/keluarga sendiri-sendiri.

RISC kependekan dari Reduced Instruction Set Computer : instruksi terbatas tapi memiliki fasilitas yang lebih banyak

CISC kependekan dari Complex Instruction Set Computer : instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi dengan fasilitas secukupnya.

Tentang jenisnya banyak sekali ada keluarga Motorola dengan seri 68xx, keluarga MCS51 yang diproduksi Atmel, Philip, Dallas, keluarga PIC dari Microchip, Renesas, Zilog. Masing-masing keluarga juga masih terbagi lagi dalam beberapa tipe. 

Namun ada beberapa jenis yang sering dipakai dan tersedia banyak di pasaran , yaitu:

1. AVR
2. MCS-51
3. PIC
4. ARM
5. dll……

OVERVIEW MIKROKONTROLER MCS51
Mikrokontroler dengan arsitektur MCS-51 merupakan salah satu jenis arsitektur
mikrokontroler yang paling lama, paling populer dan paling banyak digunakan di dunia.
Arsitektur ini dikeluarkan pertama kali oleh Intel dan kemudian menjadi banyak dipakai
dan dipelajari di seluruh dunia.
Berbagai seri mikrokontroler berarsitektur MCS-51 telah diproduksi oleh berbagai vendor
dan digunakan di dunia sebagai mikrokontroler yang bersifat low cost dan high performance.
Di Indonesia, mikrokontroler MCS-51 banyak dipakai karena telah lama populer, mudah
untuk didapatkan, dan harganya yang murah.
Antar seri mikrokontroler berarsitektur MCS-51  memiliki beragam tipe dan fasilitas, namun
kesemuanya memiliki arsitektur yang sama, dan juga set instruksi yang relatif tidak berbeda.
Berikut tabel perbandingan beberapa seri mikrokontroler MCS-51 buatan Atmel.

Keterangan:

•   Flash adalah suatu jenis Read Only Memory yang biasanya diisi dengan program hasilbuatan manusia yang harus dijalankan oleh mikrokontroler

•   RAM (Random Acces Memory) merupakan memori yang membantu CPU untukpenyimpanan data sementara dan pengolahan data ketika program sedang running

•   EEPROM  (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) adalah memoriuntuk penyimpanan data secara permanen oleh program yang sedang running

•   Pin I/O adalah kaki untuk jalur keluar atau masuk sinyal sebagai hasil keluaranataupun masukan bagi program

•   Timer adalah modul dalam hardware yang bekerja untuk menghitung waktu/pulsa

•   UART (Universal Asynchronous Receive Transmit) adalah jalur komunikasi data khusus secara serial asynchronous

•   SPI (Serial Peripheral Interface) adalah jalur komunikasi data khusus secara serial secara serial synchronous

•   ISP (In System Programming) adalah kemampuan khusus mikrokontroler untuk dapat diprogram langsung dalam sistem rangkaiannya dengan membutuhkan jumlah pin yang minimal.

ARSITEKTUR MIKROKONTROLER MCS51
Arsitektur mikrokontroler MCS-51 diotaki oleh CPU 8 bit yang terhubung melalui satu jalur
bus dengan memori penyimpanan berupa RAM dan ROM serta jalur I/O berupa port bit I/O
dan port serial. Selain itu terdapat fasilitas timer/counter internal dan jalur interface address
dan data ke memori eksternal.
Blok sistem mikrokontroler MCS-51 adalah sebagai berikut.

Salah satu tipe mikrokontroler arsitektur MCS-51 yang banyak digunakan saat ini adalah tipe
Atmel 89S51. Tipe ini banyak digunakan karena memiliki fasilitas on-chip flash memory dan
In System Programming. Berikut adalah feature-feature untuk mikrokontroler tipe 89S51
buatan Atmel.

•   4K bytes Flash ROM

•   128 bytes RAM

•   4 port @ 8-bit I/O (Input/Output) port

•   2 buah 16 bit timer

•   Interface komunikasi serial

•   64K pengalamatan code (program) memori

•   64K pengalamatan data memori

•   Prosesor Boolean (satu bit – satu bit)   210 lokasi bit-addressable

•   Fasilitas In System Programming (ISP) .

PENJELASAN FUNGSI PIN MIKROKONTROLER MCS-51
IC mikrokontroler dikemas (packaging) dalam bentuk yang berbeda. Namun pada dasarnya
fungsi kaki yang ada pada IC memiliki persamaan. Gambar salah satu bentuk IC seri
mikrokontroler MCS-51 dapat dilihat berikut.

Berikut adalah penjelasan fungsi tiap kaki yang biasa ada pada seri mikrokontroler MCS-51.
A. Port 0
Merupakan dual-purpose port (port yang memiliki dua kegunaan). Pada desain yang
minimum (sederhana) digunakan sebagai port I/O (Input/Output). Pada desain lebih lanjut
pada perancangan dengan memori eksternal digunakan sebagai data dan address yang di-
multiplex. Port 0 terdapat pada pin 32-39.
B. Port 1
Merupakan port yang hanya berfungsi sebagai port I/O, kecuali pada IC 89S52 yang
menggunakan P1.0 dan P1.1 sebagai input eksternal untuk timer ketiga (T3). Port 1 terdapat
pada pin 1-8.
C. Port 2
Merupakan dual-purpose port. Pada desain minimum digunakan sebagai port I/O. Pada
desain lebih lanjut digunakan sebagai high byte dari address. Port 2 terdapat pada pin 21-28.
D. Port 3
Merupakan dual-purpose port. Selain sebagai port I/O juga mempunyai fungsi khusus yang
ditunjukkan pada tabel berikut.

E. PSEN (Program Store Enable)
PSEN adalah kontrol sinyal yang mengijinkan untuk mengakses program (code) memori
eksternal. Pin ini dihubungkan ke pin OE (Output Enable) dari EPROM. Sinyal PSEN akan 0
pada tahap fetch (penjemputan) instruksi. PSEN akan selalu bernilai 0 pada pembacaan
program memori internal. PSEN terdapat pada pin 29.
F. ALE (Address Latch Enable)
ALE digunakan untuk men-demultiplex address dan data bus. Ketika menggunakan program
memori eksternal port 0 akan berfungsi sebagai address dan data bus. Pada setengah paruh
pertama memory cycle ALE akan bernilai 1 sehingga mengijinkan penulisan alamat pada
register eksternal dan pada setengah paruh berikutnya akan bernilai satu sehingga port 0
dapat digunakan sebagai data bus. ALE terdapat pada pin 30.
G. EA (External Access)
Jika EA diberi masukan 1 maka mikrokontroler menjalankan program memori internal saja.
Jika EA diberi masukan 0 (ground) maka mikrokontroler hanya akan menjalankan program
memori eksternal (PSEN akan bernilai 0). EA terdapat pada pin 31.
H. RST (Reset)
RST pada pin 9 merupakan pin reset. Jika pada pin ini diberi masukan 1 selama minimal 2
machine cycle maka system akan di-reset dan register-register internal akan berisi nilai
default tertentu dan program kembali mengeksekusi dari alamat paling awal.
I. On-Chip Oscillator
Mikrokontroler MCS-51 telah memiliki on-chip oscillator yang dapat bekerja jika di-drive
menggunakan kristal. Tambahan kapasitor diperlukan untuk menstabilkan sistem. Nilai
kristal yang biasa digunakan pada 89S51/89S52 adalah sekitar 12 MHz, dan maksimum
sampai 24 MHz. On-chip oscillator tidak hanya dapat di-drive dengan menggunakan kristal,
tapi juga dapat digunakan TTL oscillator.
J. Koneksi Power
Mikrokontroler biasanya beroperasi pada tegangan 3.3 volt atau 5 volt (tergantung serinya).
Pin Vcc terdapat pada pin 40 sedangkan Vss (ground) terdapat pada pin 20.