Selamat Datang Di Blog Sederhana Saya ini Mohon Dukungan Dan Patisipasinya yoo dengan Subscribe And Like Channel Youtube dan Fanspages Saya..supaya saya bisa berbagi informasi menarik dan ilmu Yang Bermanfaat Untuk Kita Semua Sekian Terimakasih broo...

Monday, October 15, 2018

Definisi Lengkap MIKROPROSESOR 8031 Part 2




PART 2
MIKROPROSESOR 8031

2.1  Mikroprosesor dan Mlkrokontroler


Di PART  1  sebelumnya  sudah disinggung  tentang mikroprosesor dan mikrokontroler.   
Penanda  yang  dapat  digunakan   untuk  membedakan antara mikroprosesor  dan mikrokontroler  adalah terletak pada fitur yang diusungnya. Sebagai   contoh,  sebuah  mikroprosesor murni  biasanya hanya memiliki ALU, CU dan Register, sedangkan pada mikrokontroler ditambah lagi dengan memori program internal, memori RAM internal, timer/counter atau yang lainnya tergantung dari kelasnya. Sebuah mikroprosesor  murni  tidak  dapat  menggantikan  peran  mikrokontroler, dan  sebaliknya  sebuah  mikrokontroler  belum  tentu  dapat  difungsikan untuk menggantikan mikroprosesor.


Sebuah mikroprosesor  mendapatkan  kode perintah  secara eksternal yakni melalui program yang disimpan di memori program diluar mikroprosesor,    sedangkan   mikrokontroler   mendapatkan  perintahnya bisa secara  eksternal  atau internal.  Hal tersebut memungkinkan  karena mikrokontroler  memiliki  fasilitas  memori  program  internal  sehingga tidak   perlu   lagi   menyediakan   memori  program   eksternal,   namun demikian ada juga mikrokontroler  yang tidak difasilitasi dengan memori program  internal  sehingga  untuk  dapat beroperasi  maka  harus ditambahkan  memori  program  eksternal.  Mikrokontroler   8031  adalah salah satu contoh mikrokontroler  yang tidak difasilitasi dengan memori program    internal    ( tetapi    memiliki    memori    RAM    internal    dan timerlcounteri  sehingga mikrokontroler 8031 dapat dikatakan mikrokontroler  yang dapat berperilaku sebagai mikroprosesor murni.


2.2  Mikroprosesor N Bit


Melihat sekilas tentang sejarah perkembangan  mikroprosesor,  awal mula mikroprosesor  ditemukan  hanya memiliki  kemampuan  4 bit atau dikatakan mikroprosesor  4 bit. Penamaan  tersebut didasarkan  atas lebar data bus pada mikroprosesor  yang hanya 4 bit. Kemudian dikembangkan terus hingga muncul mikroprosesor  8 bit,  16 bit, 32 bit dan seterusnya.

Kinerja  mikroprosesor   biasanya   dapat   ditengarai   dari  lebar  bit datanya, seperti  pada contoh  di atas, mikroprosesor  4 bit berarti hanya mampu  mengenali  kode  biner  sebanyak  24  = 16 kode  saja.  Sedangkan mikroprosesor   8  bit  berarti  dapat  mengenali   28   =  256  kode.   Setiap kombinasi  biner pada jalur data dapat diasumsikan  sebagai satu perintah, hal  ini  berarti  mikroprosesor  4  bit  hanya  mampu  mengenali   16 jenis perintah,  sangat jauh  berbeda dengan  mikroprosesor  8 bit yang  mampu mengenali   256  jenis   perintah.   Semakin   banyak  jenis  perintah   yang mampu  dikenali,   maka  semakin   canggih  mikroprosesor   tersebut  dan semakin  baik kinerjanya.  Namun  demikian  bukan  berarti  bahwa dalam merancang   sebuah   sistem   harus  selalu   menggunakan  mikroprosesor yang paling canggih, melainkan  tentunya harus disesuaikan  dengan kebutuhan    sistemnya.    Ibaratnya    begini,    untuk   membunuh    seekor nyamuk maka cukup dengan raket listrik, tidak perlu menggunakan  laser yang hi-tech.


2.3  Mikrokontroler MCS


Banyak pabrikan yang memproduksi mikrokontroler, diantaranya Motorola,  Intel, Zilog, Microchip  dan lain sebagainya. Masing =masing memiliki keunggulan dan kekurangan. Dengan adanya banyak pilihan tersebut  maka  kita bisa memilih  yang 1nana  saja  untuk  dapat  dipelajari dan dipergunakan. Namun bagi seseorang yang masih awam dengan mikroprosesor   atau  mikrokontroler,  maka  sebaiknya  memilih mikroprosesor     yang    arsitekturnya     sederhana     atau    menggunakan arsitektur  Von  Neumann  atau  Harvard.  Alasannya  adalah  agar  supaya
lebih mudah dalam memahami  tentang sistem mikroprosesor.


Salah satu pabrikan yang memproduksi mikroprosesor/mikrokontroler dengan arsitektur Von Neumann  adalah pabrikan  Intel dengan  salah satu produknya  yaitu mikrokontroler MCS- 51.  Ada  beberapa   varian  MCS  yaitu  MCS-48 dan  MCS-51. Varian MCS-48  adalah  generasi  awal  dimana  sekarang  mungkin  sudah  sulit untuk  mendapatkan   hardware-tiye,  sedangkan   MCS-51  relatif masih lebih mudah untuk ditemukan  hardware-tive sehingga bagi mereka yang ingin membangun sistem menggunakan MCS-51 tidak kesulitan untuk membeli perangkatnya.


2.4  Mikroprosesor MCS-51


Tabel  l menunjukkan varian mikrokontroler dari keluarga MCS-51. Dari tabel tersebut tertulis bahwa mikrokontroler 8031 merupakan mikrokontroler   yang   identik   dengan    8051,   namun    tanpa  fasilitas  EPROM internal,  artinya bahwa sebagian besar fitur yang dimiliki 8031 hampir  sama  dengan  8051  kecuali  bahwa  8031  tidak  punya  EPROM internal.


Penting  untuk  diperhatikan  bahwa  jenis  memori  pada mikrokontroler  MCS-51  pada tabel 2.1 di atas adalah bertipe  EPROM atau  ROM(Read  Only  Memori).   Hal  ini  berarti  bahwa  penggunaan varian yang ber-EPROM  adalah untuk jangka  waktu lama atau dimana program  tidak  akan  dirubah-rubah  dalam  jangka  waktu  sangat  lama. Harus  diingat  bahwa  memori jenis  ROM ditujukan  untuk menyimpan data/program  secara  pennanen,  walaupun  data  bisa dihapus,  tetapi  hal itu sangat dihindari untuk dilakukan.


Mengingat   bahwa  mikrokontroler   8031  tidak  memiliki   memori program  di dalamnya,  lantas bagaimanakah  supaya 8031 dapat mengerjakan perintah-perintah  atau program ?
Tentu  saja  harus  ditambahkan   memori  program  secara  eksternal yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan kode program bagi mikrokontroler  8031.


Kalau begitu apakah benar mikrokontroler  8031 sama saja dengan mikroprosesor  lainnya secara umum ? Lantas apakah keuntungannya?


Secara fungsi, memang  mikrokontroler  8031 bekerja mirip dengan mikroprosesor lainnya, tetapi  harus diingat bahwa 8031 memiliki fasilitas yang tidak dimiliki oleh mikroprosesor secara umum,
diantaranya   yaitu  adanya   timer/counter, terminal untuk komunikasi serial standar RS-232, memori RAM internal, fasilitas interupsi dari timer/counter dimana     fitur-fitur     tersebut    pengkabelannya tidak sederhana dan cukup rumit. Belajar mikroprosesor menggunakan mikrokontroler   8031   tetap  lebih  menguntungkan   bila  dibandingkan dengan  belajar mikroprosesor murni, keuntungan lainnya  yaitu sekaligus sebagai jembatan untuk beralih  ke level yang lebih tinggi  untuk aplikasi real dari mikroprosesor.

2.5  Mikrokontroler 8031
2.5.1 Fitur Mikrokontroler 8031

Fitur unggulan  dari mikrokontroler 8031 diantaranya adalah: Berbasis  mikroprosesor/Cf'U 8 bit
Tersedia  fasilitas osilator  internal Difasilitasi memori  RAM internal 128 byte Tersedia  4 Port dimana masing-masing Port berkapasitas 8 bit Tersedia   timer/counter,  masing-masing  timer  berkapasitas  16 bit 5 buah  interupsi  yang  terdiri  dari  2  interupsi eksternal  dan  3 interupsi internal Tersedia  Port untuk Komunikasi Serial standar RS-232 Mampu  bekerja pada frekuensi  clock sampai  12 Mhz


2.5.2 Fungsi Pin Mikrokontroler 8031

Gambar 2.1 menunjukkan layout pin mikrokontroler 8031untuk kemasan  Dual /11/i11e Package(DIP). Secara  umum,  kelompok  pin  pada sebuah  mikroprosesor/rnikrokontroler  dapat  dikelompokkan  menjadi 4 yaitu :


1. Pin Catu Daya/power
2. Pin Alamat/address
3. Pin Data/data
4. Pin Kontrol/control

Pin  Catu  Daya  ditandai  oleh  VCC  dan  GND.  VCC  = 5 Volt DC  dan
GND adalah  singkatan  dari Ground.


Pin  Alamat  ditandai dengan  notasi  An,  misalnya  AO, Al  sampai  A15. Khusus   untuk  AO  sampai   A7(8  Bit  -  Low  Order)   akan   digunakan sebagai jalur data(data) dan ala1nat(address) secara bergantian atau multiplexing.  Sistem  seperti inilah  yang  merupakan  ciri-ciri  arsitektur Von Neumann.  Pada gambar  2.1 ditunjukkan bahwa  pada pin 39 sampai 32  dinotasikan  dengan ADO,  ADl   sampai   AD7,   itu  berarti   bahwa kadang  pin-pin tersebut  berfungsi  sebagai address  (A) dan kadang juga sebagai data (D).



Pada  pin  nomor  21  sampai  28,  hanya  dinotasikan   dengan  A8  sampai A15, itu berarti bahwa fungsi pin-pin tersebut murni sebagai pin alatnatladdress saja.

Pin Kontrol pada mikrokontroler 8031 bermacam-macam fungsinya, biasanya pin kontrol pada mikroprosesor  dibedakan  menjadi :
1. Pin  kontrol  untuk  baca/read  dan tulis/wnze.  Read  dinotasikan
dengan RD dan Write dinotasikan  dengan WR.
2. Pin   kontrol   untuk   enable   memori    atau   peripheral.   Pada beberapa    mikroprosesor  dinotasikan    dengan    MEM    untuk memori dan IO untuk peripheral. Pada mikrokontroler 8031 (gambar 2.1) pin MEM dan IO digantikan  dengan PSEN.
3. Pin  kontrol  untuk  interupsi  ekstemal,   komunikasi   serial  dan lain-lain.



Secara    blok   diagram,    fungsi    pin-pin    pada   mikroprosesor    dapat digambarkan seperti pada gambar 2.2.


- Address  bus  selalu  berfungsi  sebagai  output   bagi mikroprosesor, jalur address bus inilah yang digunakan oleh mikroprosesor  untuk "menunjuk alamat" yang datanya diminta oleh tnikroprosesor.  Anda dapat tnenganalogikan address  bus sebagai   "jari  telunjuk"   bagi  mikroprosesor   yang  berfungsi untuk menunjuk  alamat,  tentu analogi  ini tidak  100 % benar, namun   setidaknya   dapat  memudahkan   memahami   apa  itu address  bus.

- Data  bus dapat berfungsi  sebagai input  atau output. Pada saat mikroprosesor  sedang  meminta  data dari memori  ROM, maka jalur  data bus ini akan berfungsi sebagai input, dan sebaliknya pada  saat  mikroprosesor   ingin  menyimpan   data  ke  memori RAM maka jalur data bus berfungsi sebagai output.

- Control bus terbagi menjadi 2 macam, ada yang sebagai output, dan ada yang sebagai input. Pada saat tnikroprosesor ingin melaksanakan  perintah,  maka mikroprosesor  akan  men-setting address  bus-nya ke alamat  tertentu,  setelah  itu mikroprosesor akan mengirimkan  sinyal "read"  kepada memori sebagai kode bahwa  mikroprosesor   siap  untuk  menerima   data.  Pin  read adalah  termasuk  salah  satu  pin  dari  control  bus,  pin  read memiliki   fungsi  output,  begitu  juga  dengan  pin  write  jika misalnya mikroprosesor ingin menyimpan data ke memori.


Ilustrasi  gambar  2.2  menggambarkan   fungsi  blok  input  dan  output secara umum. Setiap jenis  tnikroprosesor tentunya memiliki jumlah  pin dan  penamaan  pin  yang  berbeda,  tetapi  fungsi  dasarnya  pasti  sama. Gambar 2.2 meminjam arsitektur mikroprosesor Zilog Z-80 untuk menggambarkan  pin control bus pada jalur MEMREQ dan IOREQ. MEMREQ  adalah pin control yang akan aktif pada saat mikroprosesor akan mengakses memori ROM dan RAM, sedangkan IOREQ akan aktif pada  saat  mikroprosesor  akan  mengakses  peripheral.  MEMREQ  dan IOREQ tidak mungkin aktif bersamaan,  sama halnya seperti pin control RD dan WR. 


2.6 Pengkabelan Mikrokontroler 8031

Seperti telah  disinggung  sebelumnya, bahwa  mikrokontroler  8031 tidak  memiliki  ROM/EPROM didalamnya,  oleh  karena  itu digunakan memori  ROM/EPROM eksternal  untuk menyimpan kode  programnya. Lantas bagaimanakah membuat pengkabelan dari  mikrokontroler  8031 ke memori  eksternal ? Untuk  dapat  membuat  pengkabelan (baca: membangun  minimum systems  secara  tepat dari  mikrokontroler 8031  ke perangkat diluar  chip mikrokontrol, tidak  cukup  hanya  dengan  mengetahui fungsi  pin-pinnya saja,   melainkan   harus   paham   juga  blok   diagram  perangkat(device), diagram  pewaktuan,  pemetaan   memori  dan  peripheral.  Ini  berarti kita juga harus  paham  tentang memori  itu sendiri  mulai  dari identifikasinya, fungsi  pin  memori,  sinkronisasi  sinyal  kontrol untuk memori   sampai kepada   cara   untuk  mengintegrasikan  memori  tambahan   pada   sistem yang  sudah  ada.  Pertanyaan   di atas  akan  terjawab  secara  bertahap  jika anda   paham   tentang  topik   yang   dibahas   pada   bab-bab   berikutnya. Bersabarlah hehehe


Ada Kata Penyemangat dari Brain Storming

Kalau   begitu,   belajar   mikroprosesor   tidak   semudah   membalik telapak tangan ya ?
Memang benar, belajar mikroprosesor tidaklah sesederhana seperti halnya  belajar  persamaan  linier.  Belajar mikroprosesor  membutuhkan dasar yang kuat tentang logika digital dan rangkaian digital, tentang algoritma  dan  pemrograman,  piranti  elektronika  dan  rangkaian elektronika   serta  kemampuan   matematika   yang   mumpuni.   Namun demikian  bukan  berarti  bahwa  belajar  mikroprosesor   adalah  sesuatu yang  tidak  mungkin  dilakukan,  semuanya  tergantung  niat,  tekad  dan usaha yang kuat untuk dapat memahami dan menguasai tentang mikroprosesor.



Next Time Saya Posting Part 3 THANKS !!




No comments: