Dasar dasar Mikrokontroler

1. Pengertian Mikrokontroler

Mikrokontroler sebagai suatu terobosan teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer, hadir memenuhi kebutuhan pasar (market need) dan teknologi baru. Sebagai teknologi baru, yaitu teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang kecil serta dapat diproduksi secara masal (dalam jumlah banyak) membuat harganya menjadi lebih murah (dibandingkan mikroprosesor). 

Sebagai kebutuhan pasar, mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu bahkan mainan yang lebih baik dan canggih.

Gambar 1. merupakan IC Mikrokontroler AVR seri ATMega 16 digunakan dalam rangkain sistem pengontrolan berbagai perangkat atau peralatan elektronika, termasuk pada rangkaian robot.

Gambar 1. MIkrokontroler AVR seri ATMega 16

Perbedaan mikrokontroler dan mikroprosesor menyangkut pada materi ini, ada dua istilah yang mungkin sedikit membingungkan yaitu antara mikrokontroler dan mikroprosesor.

Perbedaan yang utama antara keduanya dapat dilihat dari dua faktor utama, yaitu arsitektur perangkat keras (hardware architechture) dan aplikasi masing-masing. 

Berikut ini penjelasannya: ditinjau dari segi arsitekturnya mikroprosessor hanya merupakan single chip CPU, untuk mikrokontroler dalam IC-nya selain CPU juga terdapat device lain yang memungkinkan mikrokontroler berfungsi sebagai suatu single chip komputer. 

Mikrokontroler merupakan sebuah chip yang terdiri atas mikroprosesor, RAM, ROM, dan piranti I/O sehingga biasanya disebut single chip microcomputer. 

Salah satu keunggulan mikrokontroler adalah adanya RAM, ROM dan piranti I/O dalam sebuah chip sehingga tidak perlu menambahkan komponen-komponen tersebut secara fisik.

Sedang mikroprosesor merupakan Mikroprosesor merupakan sebuah chip atau IC yang hanya memiliki Central Processing Unit (CPU) di dalamnya.

2. Pemrograman Mikrokontroler

Agar bisa bekerja, sebuah mikrokontroler harus diprogram dahulu. Software downloader bisa merupakan aplikasi yang ada pada komputer atau sebuah program yang ditanamkan pada mikrokontroler lain.

Hardware downloader bisa memanfaatkan port komputer dengan atau tanpa bantuan hardware lain atau bisa juga berupa mikrokontroler lain yang sudah diisi dengan software downloader.

3. Jenis-jenis Mikrokontroler

Jenis-jenis mikrokontroler dikelompokkan berdasarkan pabrik, generasi, instruksiset, memori dan arsitekturnya. Contoh mikrokontroler yang umum dipakai saat ini adalah AVR dan MCS51 dari perusahaan ATMEL. 

Arsitektur mikrokontroler yang sedang mengalami perkembangan pesat adalah ARM, mikrokontroler dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

3.a. CISC

Singkatan dari Complex Instruction Set Computer yaitu mikrokontroler dengan instruksi set lengkap. Keluarga mikrokontroler MCS51 dari ATMEL termasuk jenisini.

3.b. RISC 

Singkatan dari Reduced Instruction Set Computer yaitu mikrokontroler yang memiliki instruksi set terbatas. Keluarga mikrokontroler AVR dari ATMEL termasuk jenis ini.

4. Fungsi Mikrokontroler

Mikrokontroler sangat bermanfaat bagi kehidupan. Contoh nyata dari aplikasi mikrokontroler adalah sistem remote control pada pesawat televisi, audio dan AC (Air Conditioner). 

Selain itu mikrokontroler juga banyak digunakan pada dunia industri seperti pada mesin-mesin produksi dan instrumentasi. Mikrokontroler sudah bisa dipakai untuk membantu promosi dengan adanya running text display. 

Gambar 2 dan 3 merupakan konfigurasi Pin ATMega 16, yang diilustrasikan sebagai berikut.

Gambar 2. Bentuk fisik dan Konfigurasi Kaki ATMega 16

(Datasheet ATMega16)

Tabel 1.20. Fungsi Khusus Port B, C dan D

Fungsi Khusus Port B 

Fungsi Khusus Port C

Fungsi Khusus Port D

(Datasheet ATMega 16) 

RANGKUMAN

Sistem bilangan merupakan pengetahuan dasar yang sangat urgen untuk dipelajari dalam memahami sistem komputer. Dalam sistem bilangan terdapat pembagian bilangan yang akan dikonversikan menjadi bilangan yang lain, yaitu desimal, oktal, dan heksadesimal. 

Relasi logika dasar mendeskripsikan berbagai gerbang logika dalam sisitem komputer yang berkaitan dengan gerbang AND, NOT, OR, NAND, NOR, EX-OR dan EX-NOR. Pengembangan selanjutnya rangkaian Half Adder dan Full adder menrupakan penjumlahan setengah dan penuh. Rangkaian multiplexer, decoder dan register dalam penerapan logikanya membutuhkan rangkaian ini. 

Beberapa rangkaian elektronika sebagai komponen penting dalam sistem ini, yang fungsinya digunakan sebagai komponen pendukung dalam sisitem mikrokontroler dan mikroprosesor.