ARSITEKTUR MIKROKONTROLER AT89C51/52/55

Mikrokontroler merupakan lompatan teknologi mikroprosesor dan mikro-komputer. Mikrokontroler diciptakan tidak semata-mata hanya memenuhi kebutuh-an kalangan industri, namun juga para konsumen untuk pembuatan alat-alat bantu dan mainan yang lebih canggih. Aplikasi lain dari mikrokontroler adalah dalam bidang pengukuran jarak-jauh / telemetri. Sistem telemetri ini jelas memerlukan sistem akuisi data sekaligus sistem pengiriman data secara serial (melalui transmi-ter), yang semua itu bisa diperoleh dari  mikrokontroler yang digunakan. Sedikit berbeda dengan sistem komputer (yang dapat menangani berbagai macam program aplikasi), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk aplikasi tertentu saja (hanya satu program saja yang dapat disimpan). Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan memori ROM & RAM-nya. Pada sistem komputer perbandingan memori ROM & RAM-nya besar, artinya program-program yang sedang digunakan disimpan dalam RAM yang kapasitasnya relatif besar, sedang rutin-rutin interface hardware disimpan dalam ROM yang kapasitasnya kecil. Untuk mikrokontroler perbandingan memori ROM & RAM-nya yang besar, artinya program kontrol disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpan sementara, ter-masuk register-register yang dipakai pada mikrokontroler yang bersangkutan.

              Pengenalan Mikrokontroler AT89C51

Mikrokontroler, sebagai suatu terobosan teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer, hampir memenuhi kebutuhan pasar dan teknologi baru. Teknologi baru, di sini pengertiannya adalah teknologi semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun membutuhkan ruang yang kecil serta dapat diproduksi secara massal sehingga harganya menjadi lebih murah. Mikrokontroler hadir untuk memenuhi selera industri dan para konsumen akan kebutuhan dan keinginan alat-alat bantu dan mainan yang lebih baik atau canggih.

 Ada perbedaan yang cukup penting antara mikroprosesor dengan mikrokontroler. Jika mikroprosesor merupakan CPU (Central Processing Unit) tanpa memori dan I/O pendukung dari sebuah komputer, maka mikrokontroler umumnya terdiri atas CPU, memori, I/O tertentu, dan unit pendukung lainnya, misalnya Analog to Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalam mikrokontroler tersebut. Kelebihan mikrokontroler adalah telah tersedianya RAM dan peralatan I/O pendukung. Terdapat berbagai jenis mikrokontroler dari berbagai vendor yang digunakan secara luas di dunia ini. Di antaranya yang terkenal adalah dari Intel, Maxim, Motorola, dan ATMEL.

Mikrokontroler AT89C51

Mikrokontroler AT89C51 adalah mikrokomputer CMOS 8 bit dengan 4KB Flash Programmable dan Erase Read Only Memory (PEROM) yang termasuk dalam keluarga Atmel. Mikrokontroler jenis ini merupakan Chip yang menggunakan teknologi memori non-volatile, mikrokontroler AT89C51 ini kompatibel dengan mikrokontroler standar industri MCS-51 (seperti mikrokontroler 8031 yang terkenal dan banyak digunakan beberapa waktu lalu).

AT89C51 mempunyai memori yang terdiri atas : RAM internal sebesar 128 byte dengan alamat 00H-7Fh, dan dapat diakses menggunakan RAM address register. RAM internal ini terdiri atas Register Banks dengan 8 buah register (R0-R7). Memori lain, yaitu 21 buah Special Function Register dimulai dari alamat 80H-FFH. RAM ini beda lokasi dengan Flash PEROM dengan alamat 000H-7FFH.

Tabel 1. Alamat RAM Internal

Special Function Register

RAM Internal

Untuk sekedar perbandingan kapasitas memori, Tabel 2 berikut memperlihatkan kapasitas memori dari mikrokontroler seri AT89XXX.

Tabel 2. Kapasitas Memori Mikrokontroler seri AT89XXX.

Type	RAM	Flash Memory	EEPROM
AT89C51/S51	8 x 128 byte	4 Kbyte	Tidak
AT89C52/S52	8 x 256 byte	4 Kbyte	Tidak
AT89C55	8 x 256 byte	4 Kbyte	Tidak
AT89S53	8 x 256 byte	4 Kbyte	Tidak
AT89S8252	8 x 256 byte	4 Kbyte	4 Kbyte

            Arsitektur Mikrokontroler AT89C51

Sebuah mikrokontroler dapat bekerja bila di dalam mikrokontroler tersebut terdapat sebuah program yang berisi instruksi-instruksi yang akan digunakan untuk menjalankan sistem mikrokontroler tersebut. Pada prinsipnya program pada mikrokontroler dijalankan secara bertahap, jadi pada program itu sendiri terdapat beberapa set instruksi dan tiap instruksi itu dijalankan secara bertahap atau berurutan.

Beberapa fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler AT89C51 adalah sebagai berikut:

a.   Sebuah CPU 8 bit.

b.  Osilator internal dan rangkaian pewaktu.

c.   RAM internal 128 byte.

d.  Flash memori 4 Kbyte.

e.   Lima buah jalur interupsi (dua buah interupsi eksternal dan tiga buah interupsi internal).

f.   Empat buah programable port I/O yang masing-masing terdiri dari delapan buah jalur I/O.

g.  Sebuah port serial dengan kontrol serial full duplex UART.

h.  Kemampuan untuk melaksanakan operasi aritmatika dan logika.

i.    Kecepatan dalam melaksanakan instruksi per siklus 1 mikrodetik pada frekuensi 12 MHz.