Mikrokontroler
Jika kita bicara tentang Mikrokontroler, maka tidak terlepas dengan
pengertian atau definisi tentang Komputer itu sendiri, mengapa? Ada
kesamaan-kesamaan antara Mikrokontroler dengan Komputer (atau
Mikrokomputer), antara lain:
- Sama-sama memiliki unit pengolah pusat atau yang lebih dikenal dengan CPU (Central Processing Unit);
- CPU tersebut sama-sama menjalankan program dari suatu lokasi atau tempat, biasanya dari ROM (Read Only Memory) atau RAM (Random Access Memory);
- Sama-sama memiliki RAM yang digunakan untuk menyimpan data-data sementara atau yang lebih dikenal dengan variabel-variabel;Sama-sama memiliki beberapa keluaran dan masukan yang digunakan untuk melakukan komunikasi timbal-balik dengan dunia luar.
Lantas apa yang membedakan antara Mikrokontroler dengan Komputer atau
Mikrokomputer? Begitu mungkin pertanyaan yang ada di benak kita, saat
kita membaca beberapa daftar kesamaan yang sudah saya tuliskan tersebut.
Sama sekali berbeda, itu jawaban yang saya berikan kepada Anda:
Mikrokontroler adalah versi mini dan untuk aplikasi khusus dari Mikrokomputer atau Komputer!
Berikut saya berikan kembali daftar kesamaan yang pernah ditulis
sebelumnya dengan menekankan pada perbedaan antara Mikrokontroler dan
Mikrokomputer:
- CPU pada Mikrokomputer berada eksternal dalam suatu sistem, sampai saat ini kecepatan operasionalnya sudah mencapai tingkat lebih dari 2 GHz, sedangkan CPU pada Mikrokontroler berada internal dalam sebuah chip, kecepatan bekerja masih cukup rendah, dalam orde MHz (misalnya, 24 MHz, 40 MHz dan lain sebagainya). Kecepatan yang relatif rendah ini sudah mencukupi untuk aplikasi-aplikasi berbasis mikrokontroler.
- Jika CPU pada mikrokomputer menjalankan program dalam ROM atau yang lebih dikenal dengan BIOS pada saat awal dihidupkan, kemudian mengambil atau menjalankan program yang tersimpan dalam hard disk. Sedangkan mikrokontroler sejak awal menjalankan program yang tersimpan dalam ROM internal-nya (bisa berupa Mask ROM atau Flash PEROM). Sifat memori program ini non volatile, artinya tetap akan tersimpan walaupun tidak diberi catu daya.
- RAM pada mikrokomputer bisa mencapai ukuran sekian MByte dan bisa di-upgrade ke ukuran yang lebih besar dan berlokasi di luar chip CPU-nya, sedangkan RAM pada mikrokontroler ada di dalam chip mikrokontroler yang bersangkutan dan ukurannya sangat minim, misalnya 128 byte, 256 byte dan seterusnya dan ukuran yang relatif kecil inipun dirasa cukup untuk aplikasi-aplikasi mikrokontroler.
- Keluaran dan masukan pada mikrokomputer jauh lebih kompleks dibandingkan dengan mikrokontroler, yang jauh lebih sederhana, selain itu, pada mikrokontroler tingkat akses keluaran dan masukan bisa dalam satuan per bit.
- Jika diamati lebih lanjut, bisa saya katakan bahwa Mikrokomputer atau Komputer merupakan komputer serbaguna atau general purpose computer, bisa dimanfaatkan untuk berbagai macam aplikasi (atau perangkat lunak). Sedangkan mikrokontroler adalah special purpose computer atau komputer untuk tujuan khusus, hanya satu macam aplikasi saja.
Perhatikan gambar berikut agar Anda mendapatkan gambaran tentang mikrokontroler…
ALU, Instruction Decoder, Accumulator dan Control merupakan Otak-nya
mikrokontroler yang bersangkutan. Jantungnya berasal dari detak OSC
(lihat gambar sebelah kiri atas). Sedangkan di sekeliling ‘Otak’
terdapat berbagai macam periferal seperti SFR (Special Function Register
yang bertugas menyimpan data-data sementara selama proses berlangsung),
Memori RAM (tugas hampir sama seperti SFR hanya saja tidak berhubungan
langsung selama proses operasional mikrokontroler), ADC (untuk mengubah
data-data analog menjadi digital untuk diolah atau diproses lebih
lanjut), EEPROM (sama seperti RAM hanya saja tetap akan menyimpan data
walaupun tidak mendapatkan sumber listrik/daya) dan port-port I/O untuk
masukan/luaran, untuk melakukan komunikasi dengan pihak-pihak eksternal
mikrokontroler (sensor dan aktuator).
Ciri khas mikrokontroler lainnya, antara lain:
- ‘Tertanam’ (atau embedded) dalam beberapa piranti (umumnya merupakan produk konsumen) atau yang dikenal dengan istilah embedded system atau embedded controller;
- Terdedikasi untuk satu macam aplikasi saja (lihat contoh-contoh yang akan saya terangkan pada bagian berikutnya);
- Hanya membutuhkan daya yang rendah (low power) sekitar 50 mWatt (Anda bandingkan dengan komputer yang bisa mencapai 50 Watt lebih);
- Memiliki beberapa keluaran maupun masukan yang terdedikasi, untuk tujuan atau fungsi-fungsi khusus;
- Kecil dan relatif lebih murah (seri AT89 di pasaran serendah-rendahnya bisa mencapai Rp. 15.000,00 sedangkan Basic Stamp bisa mencapai Rp. 500.000,00);
- Seringkali tahan-banting, terutama untuk aplikasi-aplikasi yang berhubungan dengan mesin atau otomotif atau militer.
Jenis-Jenis Mikrokontroler yang populer
Keluarga MCS51
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).
AVR
Mikrokonktroler
Alv and Vegard’s 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.
PIC
PIC ialah
keluarga mikrokontroler tipe RISC buatan Microchip Technology. Bersumber dari
PIC1650 yang dibuat oleh Divisi Mikroelektronika General Instruments. Teknologi
Microchip tidak menggukana PIC sebagai akronim,melaikan nama brandnya ialah
PICmicro. Hal ini karena PIC singkatan dari Peripheral Interface Controller,
tetapi General Instruments mempunyai akronim PIC1650 sebagai Programmabel
Intelligent Computer.
PIC pada
awalnya dibuat menggunakan teknologi General Instruments 16 bit CPU yaitu
CP1600. * bit PIC dibuat pertama kali 1975 untuk meningkatkan performa sistem
peningkatan pada I/). Saat ini PIC telah dilengkapi dengan EPROM dan komunikasi
serial, UAT, kernel kontrol motor dll serta memori program dari 512 word hingga
32 word. 1 Word disini sama dengan 1 instruki bahasa assembly yang bervariasi
dari 12 hingga 16 bit, tergantung dari tipe PICmicro tersebut. Silahkan
kunjungi www.microchip.com untuk melihat berbagai produk chip tersebut.
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.
PIC cukup
popular digunakan oleh para developer dan para penghobi ngoprek karena biayanya
yang rendah, ketersediaan dan penggunaan yang luas, database aplikasi yang
besar, serta pemrograman (dan pemrograman ulang) melalui hubungan port
serial yang terdapat pada komputer.
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.
Melalui izin dari seluruh
dunia, arsitektur ARM adalah yang paling
umum dilaksanakan32-bit set instruksi arsitektur. Arsitektur ARM diimplementasikan pada
Windows,Unix, dan sistem operasi mirip Unix, termasukApple iOS, Android, BSD, Inferno,Solaris, WebOS, Plan
9 dan GNU / Linux. Advanced
RISC Machine awalnya dikenal sebagai Mesin Acorn RISC.
http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2008/11/apakah-mikrokontroler-itu/
http://komputerapan.blogspot.co.id/2015/01/komputer-terapan-mikrokontroler.html
Komentar
Posting Komentar