Mikrokontroler dan Jenis-jenisnya

Mikrokontroler dan Jenis-jenisnya

Drive BSE Info

Apa Mikrokontroler/Microcontroller Itu...???


Mikrokontroler / Micro Controller Mikrokontroler (Micro Controller) adalah sebuah komputer kecil di dalam satu IC yang berisi CPU, memori, timer, saluran komunikasi serial dan paralel, port input/output, ADC. Mikrokontroler digunakan untuk suatu tugas dan menjalankan suatu program.
Mikrokontroler disebut juga MCU. MCU adalah salah satu komponen elektronik atau IC yang memiliki beberapa sifat seperti komputer, yaitu: CPU (Central Processing Unit) atau unit pemprosesan terpusat, kode memori, data memori, I/O (port untuk input dan output), bentuknya yang kecil dan harganya murah sehingga dapat dicangkokkan (embedded) di dalam berbagai device/peralatan.

Pada saat ini penggunaan mikrokontroler dapat ditemui pada berbagai peralatan misalnya peralatan yang terdapat di rumah seperti telepon digital, microwave oven, televisi, mesin cuci, sistem keamanan rumah dan lain-lain. Mikrokontroler dapat digunakan untuk berbagai aplikasi misalnya untuk pengendalian, otomasi industri, akuisisi data, telekomunikasi dan lain-lain.

Mikrokontroler / Micro Controller Mikrokontroler/Microcontroller dapat dikatakan termasuk dalam kategori special purpose computer. Prosesor atau mikroprosesor pada mikrokontroler adalah suatu perangkat digital berupa Chip atau IC (Integrated Circuit) yang digunakan untuk memproses data biner. Seperti pada sistem komputer, prosesor atau mikroprosesor berisi ALU (Arithmetic and Logic Unit), register-register, Control Unit dan sistem interkoneksi atau BUS internal. Bila sebuah prosesor dilengkapi dengan memory (RAM & ROM) dan fasilitas Input/Output internal, biasanya disebut mikrokontroler.



Bagian bagian Mikrokontroler / Micro Controller

Bagian-bagian Sistem Mikrokontroler

Mikrokontroler dapat diprogram melalui program software yang dapat menulis, membaca dan dihapus isi mikrokontroler tersebut. Mikrokontroler sering digunakan dalam beberapa peralatan otomatis seperti pengontrol mesin di mobil, pengontrol jarak jauh, mesin cuci otomatis, pengkondisian udara (AC) peralatan perkantoran dan lain-lain.

Sebuah sistem mikroprosesor yang terdiri dari prosesor, memory dan I/O dikemas dalam keping tunggal atau single chip IC. Dengan cara ini, maka pengguna atau user tidak perlu melengkapi keping tunggal ini dengan beragam IC lain seperti clock generator, addres latcher, chip selector, memory dan PPI (Programmable Peripheral Interface) atau lainnya. Variasi register di dalam sebuah mikroprosesor sangat beragam bergantung pada tipe, fungsi khusus yang diinginkan dan pabrik pembuatnya.


Keuntungan dan Keunggulan Mikrokontroler


Dilihat dari dimensi, fungsi, dan arsitektur mikrokontroler yang telah dilengkapi dengan berbagai peripheral yang sudah terdapat pada satu chip IC memiliki keuntungan dan keunggulan sbb:

  1. Ukuran/dimensiya kecil
  2. Biaya dan konsumsi listrik irit
  3. Harga yang lebih ekonomis / harganya murah
  4. Dapat diprogram berulang kali
  5. Dapat diprogram sesuai dengan kebutuhan
  6. Sistem yang jauh lebih kompak dan ringkas
  7. Tingkat keamanan dan akurasi yang lebih baik
  8. Kemudahan dalam penggunaannya untuk sistem yang berbasis mikrokontroler


Jenis-jenis Mikrokontroler (Microcontroller)


Mikrokontroler yang beredar saat ini dapat dibedakan menjadi 2 macam berdasarkan arsitekturnya yaitu :

  1. CISC (Complex Instruction Set Computing)
    CISC memiliki jumlah instruksi yang lebih banyak tetapi memiliki fasilitas internal yang minimal (seri AT89 memiliki 255 instruksi). Program assembly pada CISC menjadi lebih sederhana karena sudah ada instruksi yang kompleks.

    Untuk membuat instruksi yang kompleks seperti instruksi perkalian, pembagian dan instruksi lain yang rumit maka diperlukan hardware yang kompleks juga. Dibutuhkan ribuan gerbang logik transistor untuk membuat prosesor CISC. Instruksi yang kompleks juga membutuhkan jumlah siklus mesin yang lebih panjang untuk dapat menyelesaikan eksekusinya.

  2. RISC (Reduced Instruction Set Computing)
    RISC memiliki fasilitas internal yang lebih banyak tetapi memiliki jumlah instruksi yang minimal (seri PIC16F hanya ada sekitar 30 lebih instruksi). Program asssembly dengan arsitektur RISC menjadi lebih kompleks bila dibandingkan dengan CISC karena hampir semua instruksi RISC adalah instruksi dasar yang umumnya hanya memerlukan 1 siklus mesin untuk menjalankannya. Misalnya pada RISC tidak mendukung instruksi untuk perkalian sehingga untuk membuat program perkalian harus menggunakan instruksi dasar seperti instruksi penjumlahan dan lain-lain.

    Pada arsitektur RISC tidak diperlukan hardware yang kompleks, prosesor yang tidak rumit akan semakin cepat dan handal. Untuk merealisasikan instruksi dasar yang jumlahnya tidak banyak maka RISC tidak memerlukan gerbang logik yang banyak membuat dimensi IC dan konsumsi dayanya umumnya lebih kecil dibandingkan arsitektur CISC.


Beberapa jenis mikrokontroler antara lain:

  1. AVR
    Mikrokonktroler Alv and Vegards 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.

  2. MCS-51
    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).

  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.

  4. ARM
    ARM adalah prosesor dengan arsitektur set instruksi 32bit RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang dikembangkan oleh ARM Holdings. ARM merupakan singkatan dari Advanced RISC Machine (sebelumnya lebih dikenal dengan kepanjangan Acorn RISC Machine). Pada awalnya ARM prosesor dikembangkan untuk PC (Personal Computer) oleh Acorn Computers, sebelum dominasi Intel x86 prosesor Microsoft di IBM PC kompatibel menyebabkan Acorn Computers bangkrut.