Mikrokontroller

         Mikrokontroller AT89S51

Mikrokontroler sebagai suatu terobosan teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer, yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang kecil serta dapat diproduksi secara masal (dalam jumlah yang banyak), mikrokontroler hadir untuk memenuhi akan kebutuhan alat bantu.

Mikrokontroler AT89S51 termasuk dalam MCS-51^TM dari Intel. Sebuah mikrokontroler tidak dapat bekerja bila tidak diberi program kepadanya. Program tersebut memberitahukan mikrokontroler apa yang harus dilakukan. Salah satu keunggulan dari AT89S51 adalah dapat diisi ulang dengan program lain sebanyak 1000 kali pengisian. Instruktur-instruktur perangkat lunak berbeda untuk masing-masing jenis mikrokontroler. Instruksi-instruksi hanya dapat dipahami oleh jenis mikrokontroler yang bersangkutan. Instruksi-instruksi dikenal sebagai bahasa pemrograman sistem mikrokontroler.

Sebuah mikrokontroler tidak dapat memahami instruksi-instruksi yang berlaku pada mikrokontroler lain. Sebagai contoh, mikrokontroler buatan Intel dengan mikrokontroler buatan Motorolla memiliki perangkat instruksi yang berbeda.

Mikrokontroler AT89S51 memiliki beberapa fasilitas, diantara lain sebagai berikut:

• 4K Bytes In-System Programmable (ISP) Flash Memori
• Range operasi 4,0 V ke 5,5 V.
• Operasi Secara penuh Statis: 0 Hz ke 33 MHZ.
• Tiga Level Program Memori Lock.
• 128 x 8-bit RAM Internal.
• 32 jalur I/O Programmable.
• Dua 16-bit Timer/Counters.
• Enam Sumber Interrupt.
• UART Full Duplex Saluran Serial.
• Low-Power Idle dan Power-Down Modes.
• Interrupt Recovery dari Power-Down Modes

Dengan fasilitas seperti diatas, pembuatan alat menggunakan AT89S51 menjadi lebih sederhana dan tidak memerlukan IC pendukung yang banyak. Agar lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.1 dibawah ini.

  Konfigurasi Pin AT89S51

Susunan pin-pin mikrokontroler AT89S51 memperlihatkan pada gambar 2.2 dibawah ini.:

Penjelasan dari masing-masing pin adalah sebagai berikut :

1. Pin 1 sampai 8 (Port 1) merupakan port pararel 8 bit dua arah (output-input).
2. Pin 9 (Reset) adalah input reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-reset AT89S51.
3. Pin 10 sampai 17 (Port 3) adalah port pararel 8 bit dua arah (output-input) yang memiliki fungsi pengganti. Fungsi pengganti meliputi TxD (Transmision Data), RxD (Received Data), Int 0 (Interupsi 0), Int 1 (Interupsi 1), T0 (Timer 0), T1 (Timer 1), WR (Write) dan RD (Read). Bila fungsi pengganti tidak dipakai, pin-pin ini dapat digunakan sebagai port pararel 8 bit serba guna.
4. Pin 18 dan 19 (XTAL 1 dan XTAL 2) adalah pin input kristal, yang merupakan input clock bagi rangkaian osilator internal.
5. Pin 20 (Ground) dihubungkan ke Vss atau Ground.
6. Pin 21 sampai 28 (Port 2) adalah port pararel 2 selebar 8 bit dua arah. Port 2 ini mengirimkan byte alamat bila dilakukan pengaksesan memori eksternal.
7. Pin 29 adalah pin PSEN (Program Strobe Enable) yang merupakan sinyal pengontrol yang membolehkan program memori eksternal masuk ke dalam bus selama proses pemberian/pengambilan instruksi.
8. Pin 30 adalah pin output ALE (Address Latch Enable) yang digunakan untuk menahan alamat memori eksternal selama pelaksanaan instruksi.
9. Pin 31 (EA). Bila pin ini diberi logika tinggi, maka mikrokontroler akan melaksanakan instruksi dari ROM ketika isi program counter kurang dari 4096. Bila diberi logika rendah, maka mikrokontroler akan melaksanakan seluruh instruksi dari memori program diluar.
10. Pin 32 sampai 39 (Port 0) merupakan port pararel 8 bit open drain dua arah. Bila diberi logika rendah, mikrokontroler akan melaksanakan seluruh instruksi dari memori program luar.
11. Pin 40 (Vcc) dihubungkan ke Vcc (+5 Volt).

2.1.2    Organisasi Memori

Semua mikrokontroler dalam keluarga MCS-51 memiliki pembagian ruang alamat (address space) untuk program dan data. Pemisahan memori program dan memori data membolehkan memori data untuk diakses oleh alamat 8 bit. Meskipun demikian, alamat data memori 16 bit dapat dihasilkan melalui register DPTR (Data Pointer Register). Memori program hanya dapat dibaca tidak bisa ditulis, karena disimpan dalam Flash Memori. Memori program sebesar 64 Kbyte dapat dimasukkan dalam EPROM eksternal.

Sinyal yang membolehkan pembacaan dari memori program eksternal adalah pin PSEN. Memori data yang terletak pada ruang alamat terpisah dari memori program. RAM ekternal 64 Kbyte dapat dialamati dalam ruang memori data eksternal. CPU menghasilkan sinyal read dan write selama menghubungi memori data eksternal.

            Mikrokontroler AT89S51 memiliki  5 buah ruang alamat, yaitu :

1. Ruang alamat kode (Code Address Space) sebanyak 64 Kbyte, yang seluruhnya merupakan ruang alamat kode eksternal.
2. Ruang alamat memori data internal yang dapat dialamati secara langsung, yang terdiri atas :

1.                  RAM sebanyak 128 byte.

2.                  Hardware register sebanyak 128 byte.

c.        Ruang alamat memori data internal yang dialamati secara tidak langsung sebanyak 128 byte, seluruhnya diakses dengan pengalamatan tidak langsung.

d.       Ruang alamat memori data eksternal sebanyak 64 Kbyte yang dapat ditambahkan oleh pemakai.

e.        Ruang alamat bit. Dapat diakses dengan pengalamatan langsung.