BAB I a. Dasar- Dasar Mikrokontroller
A. Port I/O dan clock
input atau masukan yaitu sebuah perintah atau data yang dimasukkan ke dalam sistem dan dapat menentukan keluaran sistem. output adalah hasil dari proses atau aktivitas menerima data dari hasil pengolahan pada bagian pemrosesan.
1. Pengertian Mikrokontroller
Mikrokontroller merupakan mikrokomputer dalam keping tunggal (single chip microcomputer). Mikrokontroller berbeda dengan mikroprosesor. sebuah mikrokontroller telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor, yakni memori dan antarmuka I/O. Mikrokontroler terbagi menjadi tiga keluarga, yaitu MCS51, AVR dan PIC.
Salah satu jenis dari mikrokontroller AVR adalah ATmega16. Mikrokontroller ATmega16 memiliki kelebihan, yaitu jumlah port I/ O yang banyak dan harganya relatif murah. Adapun Fitur- fitur dari mikrokontroler Atmega 16 adalah sebagai berikut:
a. Mikrokontroler AVR88 bit memiliki kemampuan tinggi dan daya rendah
b. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS
c. CPU 32 register
d. Terdapat interupsi internal dan eksternal
e. Port I/ O sebanyak 32 buah, yaitu port A, B, C dan D
f. Tersedia port USART untuk komunikasi serial
g. Kapasitas flash memori 16 KB, EEPROM 512 byte, dan SRAM 1KB.
2. Port I/O pada Mikrokontroler
Sebuah Port I/O adalah suatu unit hardware yang dapat dialamati program di mana CPU dapat mentransfer informasi. Port Input memberi data ke bus, sedangkan port output menerima data dari bus. Sebuah port input memberikan data ke bus jika menerima alamatnya dan sinyal baca I/O. Kebalikan dari port input, sebuah port output menerima data dari bus jika menerima alamatnya dan sinyal tulis I/O.
Bentuk konfigurasi kaki pin ATmega16
gambar 1.1 konfigurasi kaki pada ATmega16
Adapun fungsi masing- masing Pin adalah sebagai berikut ;
a. VCC, adalah pin untuk masukan catu daya
b. GND, adalah pin Ground
c. Port A (PA0- PA7_ adalah pin input/ out[ut
d. port B adalah pin input / output dua arah yang memiliki fungsi khusus yaitu;
Tabel 1.1 Fungsi Khusus pada Port B
e. Port C (PC0- PC7), adalah pin input/ output dua arah yang memiliki khusus yaitu:
Tabel 1.2 Fungsi Khusus pada Port C
f. Port D adalah pin input/ output dua arah yang memiliki fungsi khusus yaitu:
g. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.
h. XTAL1
dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
i. AVCC
merupakan pin masukan tegangan untuk
ADC.
j. AREF
merupakan pin masukan tegangan
referensi ADC.3. Pemberian Clock pada Mikrokontroller
Terlihat bahwa sumber clock untuk AVR berasal dari:
- External Crystal/Ceramic Resonator
- External Low-frequency Crystal
- External RC Oscillator
- Calibrated Internal RC Oscillator, dan
- External Clock
B. Arsitektur dan General Purpose RISC
1. Pengertian RISC
RISC singkatan dari reduced instruction set computers. jika diterjemahkan dalam bahasa indonesia berarti komputasi set instruksi yang disederhanakan. set instruksi (instruction set) sendiri adalah sekumpulan lengkap instruksi yang dapat dimengerti oleh sebuah CPU, set instruksi sering juga disebut sebagai bahasa mesin.
Aspek komputasi yang ditinjau dalam merancang mesin RISC adalah sebagai berikut:
a. operasi- operasi yang dilakukan
b. operand- operand yang dilakukan
c. pengurutan eksekusi
2. Karakteristik RISC
a. Siklus
mesin ditentukan oleh waktu yang digunakan untuk mengambil dua buah
operand dari register, melakukan operasi ALU, dan menyimpan hasil
operasinya kedalam register, dengan demikian instruksi mesin RISC tidak
boleh lebih kompleks dan harus dapat mengeksekusi secepat mikroinstruksi
pada mesin-mesin CISC. Dengan menggunakan instruksi sederhana atau
instruksi satu siklus hanya dibutuhkan satu mikrokode atau tidak sama
sekali, instruksi mesin dapat dihardwired. Instruksi seperti itu akan
dieksekusi lebih cepat dibanding yang sejenis pada yang lain karena
tidak perlu mengakses penyimapanan kontrol mikroprogram saat eksekusi
instruksi berlangsung.
b. Operasi
berbentuk dari register-ke register yang hanya terdiri dari operasi
load dan store yang mengakses memori . Fitur rancangan ini
menyederhanakan set instruksi sehingga menyederhanakan pula unit
control. Keuntungan lainnya memungkinkan optimasi pemakaian register
sehingga operand yang sering diakses akan tetap ada di penyimpan
berkecepatan tinggi. Penekanan pada operasi register ke register
merupakan hal yang unik bagi perancangan RISC.
c. Penggunaan
mode pengalamatan sederhana, hampir sama dengan instruksi menggunakan
pengalamatan register,. Beberapa mode tambahan seperti pergeseran dan
pe-relatif dapat dimasukkan selain itu banyak mode kompleks dapat
disintesis pada perangkat lunak dibanding yang sederhana, selain dapat
menyederhanakan sel instruksi dan unit kontrol.
d. Penggunaan
format-format instruksi sederhana, panjang instruksinya tetap dan
disesuaikan dengan panjang word. Fitur ini memiliki beberapa kelebihan
karena dengan menggunakan field yang tetap pendekodean opcode dan
pengaksesan operand register dapat dilakukan secara bersama-sama
a. Ciri ciri RISC :
1. Instruksi berukuran tunggal Ukuran yang umum adalah 4 byte
2. Jumlah
bit bagi integer register spesifier sama dengan 5 atau lebih, artinya
sedikitnya 32 buah register integer dapat direferensikan sekaligus
secara eksplisit. Jumlah bit floating point register spesifier sama
dengan 4 atau lebih, artinya sedikitnya 16 register floating point dapat
direferensikan sekaligus secara eksplisit. Beberapa prosesor
implementasi dari arsiteketur RISC adalah AMD 29000, MIPS R2000, SPARC,
MC 88000, HP PA, IBM RT/TC, IBM RS/6000, intel i860, Motorola 88000
(keluarga Motorola), PowerPC G5.
3. Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika
4. Tidak mendukung perataan sembarang bagi data untuk operasi load/ store
5. Jumlah maksimum pemakaian memori manajemen bagi suatu alamat data adalah sebuah instruksi .
6. Tidak
terdapat pengalamatan tak langsung yang mengharuskan melakukan sebuah
akses memori agar memperoleh alamat operand lainnya dalam memori.
7. Tidak terdapat lebih dari satu operand beralamat memori per instruksi.
b. Ciri – ciri CISC :
1. Banyak terdapat perintah bahasa mesin
2. Jumlah instruksi banyak
3. Instruksi lebih kompleks
3. General Purpose Register AVR
Dalam CPU, register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses.
4. Stack Pointer
Stack berarti tumpukan, stack digunakan untuk menyimpan data sementara, untuk menyimpan variabel lokal dan untuk menyimpan return address setelah interrupt dan pemanggilan subrutin.
5. Pipelining Instruksi
Adalah sebuah rancangan yang menggunakan pipeline perakitan di dalam pabrik sebagai acuan.
Comments
Post a Comment