KEGIATAN BELAJAR 1
PENGENALAN SISTEM KENDALI BERBASIS MIKROPROSESOR Lembar Informasi Automasi dan Pengendalian Pabrik dan industri modern memerlukan kendali automatik. Kendali automatik memegang peranan penting pada setiap proses dalam pabrik dan
industri.
Tujuan
penerapan
kendali
automatik
pada
proses
permesinan di industri adalah untuk : •
Peningkatkan produktivitas
•
Peningkatkan ketelitian
•
Kemudahan pengoperasian
•
Pengurangan keterlibatan tenaga kerja (manusia)
•
Keamanan pekerja
Dengan kendali otomatis kualitas sebuah produk atau proses menjadi lebih baik, jumlah atau kuantitas produk menjadi lebih banyak dan lebih teliti, serta tenaga kerja lebih mudah bekerja dan lebih aman dari faktor bahaya resiko kerja. Sebuah sistem kendali dapat dibagi dalam empat bagian konstituen yaitu : •
Input
•
Controller/Pengendali
•
Processing
•
Output
Gambar 1. Element sebuah Sistem Kendali
1
Input Sinyal input biasanya dibangkitkan menggunakan sensor atau transduser. Sensor adalah sebuah piranti elektronik yang peka terhadap cahaya, suhu, frekuensi, impedansi listrik, atau tingkat radiasi dan menghasilkan sinyal untuk keperluan pengukuran atau peralatan kendali. Sensor bekerja mengkonversi besaran fisik menjadi sinyal listrik. Transduser didefinisikan sebagai piranti yang bekerja menerima suatu bentuk energi dari suatu sistem dan memancarkan kembali ke bentuk yang berbeda pada sistem lain. Data yang diperoleh dari input merupakan data hasil pengukuran. Data tersebut digunakan sebagai data masukan pada kontroler dalam melakukan proses pengendalian. Bagian Input dari suatu sistem kendali berfungsi menyalurkan informasi besaran yang diukur ke bagian controller (Pengendali). Bergantung jenis transduser informasi yang dihasilkan dapat dalam bentuk discontinuous on/off (binary) atau continuous (analog) seperti Tabel 1. berikut: Tabel 1. Jenis Transduser pada Input
2
Processing atau Plant Sistem kendali harus dapat menjalankan proses yang diatur. Plant adalah seperangkat peralatan yang digunakan untuk melakukan suatu operasi tertentu. Obyek fisik dikendalikan menggunakan piranti seperti pompa, motor, relay, pistons, lampu display, dan sebagainya dalam sebuah sistem disebut plant. Motor sebagai salah satu contoh bekerja mengkonversi sinyal listrik menjadi gerakan putar. Secara umum konverter listrik menjadi fisik disebut actuator. Tabel 2. Jenis Peralatan Penggerak Output
Bagian Output Bagian output dari suatu sistem kendali adalah hasil dari proses pengendalian berdasarkan nilai acuan atau referensi yang ditetapkan. Dalam sistem kendali berbasis mikroprosesor keluaran hasil pengendalian dapat diukur melalui sensor atau transduser sehingga hasil pengukuran output dapat dibandingkan dengan nilai setting yang ditetapkan. Dalam sistem pendingin misalnya, suhu 18 derajat Celsius merupakan setting output yang harus dicapai oleh sistem kendali. Setelah melalui proses pengendalian hasil pada output diukur apakah sudah sama dengan nilai 3
setting 18 derajat atau belum, selanjutnya bagian kontrol dapat melakukan langkah pengaturan sesuai dengan kebutuhannya.
Bagian Controller Bagian ini merupakan bagian pokok pengolah sinyal masukan dari bagian input, dan kemudian membangkitkan resultan aksi pada plant. Berdasarkan informasi dari input, sistem kendali otomatis membangkitkan sinyal tanggapan untuk control plant (peralatan yang dikontrol). Ada dua cara yang dapat digunakan untuk mengendalikan peralatan yaitu: •
Hard-wired control
•
Programmable control Sistem kendali Hard-wired bekerja atas dasar fungsi yang tetap
sedangkan kendali Programmable bekerja atas dasar program yang disimpan pada unit memori. Kendali Programmable menggunakan mikroprosesor sebagai komponen utama pengolah sinyal dan pengambil keputusan. Sistem kendali yang menggunakan mikroprosesor sebagai komponen utama pengolah sinyal disebut Sistem Kendali Berbasis Mikroprosesor Dalam implementasinya sebuah mikroprosesor tidak dapat berdiri sendiri. Ia memerlukan unit memori dan unit I/O yang dibangun dalam suatu sistem yang disebut Sistem Mikroprosesor. Dalam perkembangan pemakaiannya sistem mikroprosesor diimplemtasikan dalam sebuah rangkaian terintegrasi yang dikenal dengan sebutan Microcontroller. Secara
diagram
sistem
kendali
berbasis
Mikroprosesor
digambarkan seperti gambar 2.
Gambar 2. Bagan Kendali Berbasis Mikroprosesor
4
dapat
Mikrokontroler disebut juga dengan komputer dalam satu chip adalah jenis peralatan elektronik yang bekerja berdasarkan program untuk tujuan yang sangat umum dan luas. Mikrokontroler adalah sebuah sistem mikroprosesor yaitu sebuah sistem yang memadukan mikroprosesor sebagai Central Processing Unit, Memori, dan Unit Input Output yang didesain dalam sebuah chip. Penggunaan
Mikrokontroler
sebagai
alat
kendali
sangat
memudahkan dan memberi keleluasaan dalam implementasi dan aplikasinya. Mikrokontroler dapat digunakan untuk aplikasi yang sangat variatif karena perubahan pengimplementasiannya cukup dilakukan dengan merubah data atau progam yang diberikannya.
Lembar Latihan 1. Sebutkan
keuntungan
penggunaan
sistem
otomatis
dalam
prosespermesinan dalam industri modern ! 2. Sebutkan kerugian penggunaan sistem otomatis dalam proses permesinan dalam industri modern ! 3. Dibandingkan dengan kendali diskrit, apa kelebihan kendali berbasis mikroprosesor ? 4. Jika ingin mengendalikan suhu sebuah ruangan, a. Gambarkan
sistem
kendalinya
dengan
menggunakan
mikrokontroler ! b. Definisikan dan tetapkan komponen : Input, Controller, Plant, dan Outputnya !
5
KEGIATAN BELAJAR 2
MIKROPROSESOR DAN MIKROKONTROLER
Lembar Informasi Mikroprosesor dan mikrokontroler dikembangkan dari satu ide dasar yang sama, dibuat oleh orang yang sama. Lalu apa perbedaan diantara keduanya. Mikroprosesor Mikroprosesor dalam perkembangan komputer digital disebut sebagai Central Processing Unit (CPU) yang bekerja sebagai pusat pengolah dan pengendalian pada sistem komputer mikro. Sebuah mikroprosesor tersusun dari tiga bagian penting yaitu : Arithmetic Logic Unit (ALU), Register Unit (RU), dan Control Unit (CU) seperti Gambar 3.
Gambar 3. Blok diagram Mikroprosesor Untuk membangun fungsi sebagai komputer mikro, sebuah mikroprosesor harus dilengkapi dengan memori, biasanya memori program yang hanya bisa dibaca (Read Only Memory=ROM) dan memori yang bisa dibaca dan ditulisi (Read Write Memory=RWM), decoder memori, osilator, dan sejumlah peralatan input output seperti port data seri dan paralel. Pokok dari penggunaan mikroprosesor adalah untuk mengambil data, membentuk kalkulasi, perhitungan atau manipulasi data, dan
6
menyimpan
hasil
perhitungan
pada
peralatan
penyimpan
atau
menampilkan hasilnya pada sebuah monitor atau cetak keras.
Mikrokontroler Mikrokontroler adalah komputer mikro dalam satu chip tunggal. Mikrokontroler memadukan CPU, ROM, RWM, I/O paralel, I/O seri, counter-timer, dan rangkaian clock dalam satu chip tunggal (Gambar 4).
Gambar 4. Diagram Mikrokontroler Sama halnya dengan mikroprosesor, mikrokontroler adalah piranti yang dirancang untuk kebutuhan umum. Penggunaan pokok dari mikrokontroler adalah untuk mengontrol kerja mesin atau sistem menggunakan program yang disimpan pada sebuah ROM. Untuk melihat perbedaan konsep diantara mikroprosesor dan mikrokontroler di bawah ini ditunjukan tabel perbandingan konfigurasi, arsitektur, dan set instruksi diantara mikroprosesor Z-80 CPU dengan mikrokontroler 8051. Tabel 3. perbandingan konfigurasi, arsitektur, dan set instruksi
7
Sebagai catatan dari tabel ini, jika dilakukan perbandingan tidaklah menunjukkan bahwa satu lebih baik dari lainnya. Kedua rancangan memiliki penekanan tujuan yang berbeda.
Survey Mikrokontroler Seperti berkembang
halnya dalam
sebuah
mikroprosesor,
rancangan
dan
mikrokontroler
aplikasinya.
juga
Mikrokontroler
berdasarkan jumlah bit data yang dapat diolah dapat dibedakan dalam : •
Mikrokontroler 4 Bit
•
Mikrokontroler 8 Bit
•
Mikrokontroler 16 Bit
•
Mikrokontroler 32 Bit
•
Mikrokontroler 4 Bit
Mikrokontroler 4 bit merupakan mikrokontroler dengan jumlah bit data terkecil. Mikrokontroler jenis ini diproduksi untuk meminimalkan jumlah pin dan ukuran kemasan. Tabel 4. Mikrokontroler 4 bit
8
Mikrokontroler 8 Bit Mikrokontroler 8 bit merupakan mikrkontroler yang paling banyak digunakan untuk dalam pekerjaan-pekerjaan perhitungan skala kecil. Dalam komunikasi data, Data ASCII serial juga disimpan dalam ukuran 8 bit. Kebanyakan IC memori dan fungsi logika dibangun menggunakan data 8 bit sehingga interface bus data menjadi sangat mudah dibangun. Penggunaan mikrokontroler 8 bit jauh lebih banyak dibandingkan dengan mikrokontroler 4 bit. Aplikasinya juga sangat pariatif mulai dari aplikasi kendali sederhana sampai kendali mesin berkecepatan tinggi. Tabel 5. Mikrkontroler 8 bit
Mikrokontroler 16 Bit Keterbatasan-keterbatasan yang ada pada mikrokontroler 8 bit berkaitan
dengan
semakin
kompleknya
9
pengolahan
data
dan
pengendalian serta kecepatan tanggap/respon disempurnakan dengan menggunakan mikrokontroler 16 bit. Salah satu solusinya adalah dengan menaikkan kecepatan clock, dan ukuran data. Mikrokontroler 16 bit digunakan untuk mengatur tangan robot, dan aplikasi Digital Signal Processing (DSP). Tabel 6. Mikrokontroler 16 Bit
Pulse
Width
Modulation
(PWM)
sangat
bermanfaat
untuk
mengontrol kecepatan motor.
Mikrokontroler 32 Bit Mikrokontroler 32 bit ditargetkan untuk aplikasi Robot, Instrumen cerdas, Avionics, Image Processing, Telekomunikasi, Automobil, dan sebainya.Program-program aplikasinya bekerja dengan sistem operasi.
Lembar Latihan 1. Sebutkan tiga bagian pokok mikroprosesor ! 2. Gambarkan blok diagram sebuah mikroprosesor ! 3. Sebutkan tiga bagian pokok mikrokontroler ! 4. Gambarkan blok diagram sebuah mikrokontroler ! 5. Menurut anda apakah benar, mikroprosesor adalah inti dari sebuah mikrokontroler !
10
KEGIATAN BELAJAR 3
ARSITEKTUR MIKROKONTROLER ATMEL 89C51
Lembar Informasi Jika anda ingin familier dengan kemampuan sebuah mikrokontroler atau mesin lainnya, maka langkah yang paling efektif yang harus dilakukan adalah menguasai Arsitektur Mikrokontroler tersebut. Arsitektur menurut Ayala adalah rancangan Hardware internal yang berkaitan dengan : tipe, jumlah, dan ukuran register serta rangkaian lainnya. Disamping menguasai hardware, seorang pengembang atau pengguna mikrokontroler harus menguasai set instruksi yang digunakan untuk menyusun dan mengembangkan program. Hardware dan software harus dikuasai dengan baik. Set instruksi adalah vocabulary dan kaidah Grammer dalam menulis program penuh makna.
Hardware Mikrokontroler T89C51
Gambar 5. Susunan Pin Mikrokontroler 8051
11
Gambar 6. Arsitektur Pemrograman AT 89C51 Gambar di atas menunjukkan arsitektur AT89C51 dengan gambaran spesifik : •
CPU 8 bit dengan register A (akumulator) dan register B
•
16 bit Program Counter (PC) dan Data Pointer (DPTR)
•
8 bit Program Status Word (PSW)
•
8 bit Stack Pointer
•
Internal 4 K Plash Memory dan 4 K EEPROM
•
Internal RAM dengan 128 bytes : 4 register bank masing-masing 8 register 16 byte alamat untuk pengalamatan level bit 8 byte memori data untuk keperluan umum
•
32 pin I/O masing-masing disusun dalam 8 bit per port P0 – P3
•
2 16 bit timer/counter : T0 dan T1
•
Full duplex serial data receiver/transmitter : SBUF
12
•
Control register : TCON, TMOD,SCON, PCON, IP, dan IE
•
2 eksternal dan 3 internal sumber interupsi
•
Rangkaian Osilator dan Clock
Program Counter dan Data Pointer AT89C51 memiliki dua register 16 bit untuk memegang byte alamat memori yaitu Program Counter (PC) dan Data Poiinter (DPTR). Byte instruksi program di fetch dari lokasi memori yang dialamati oleh PC. Program dalam Plash memori pada chip beralamat 0000h s/d 0FFFh, sedangkan di luar chip beralamat di atas 0FFFh, dengan total alamat FFFFh. PC secara otomatis bertambah satu setelah setiap byte instruksi di fetch. PC satu-satunya tidak memiliki alamat internal Register DPTR dibangun dari dua register 8 bit, DPH dan DPL yang digunakan untuk memegang alamat memori internal dan eksternal. DPTR memiliki dua alamat masing-masing untuk DPH dan DPL.
Register A dan B AT 89C51 memiliki 34 register untuk tujuan umum, atau disebut register kerja. Dua diantaranya adalah register A dan register B sebagai inti dari CPU. 32 byte lainnya disusun pada RAM dalam 4 bank yaitu Bank0 s/d Bank3 yang diberi nama R0 s/d R7. Register A paling banyak digunakan oleh CPU untuk operasi Penjumlahan, Pengurangan, Perkalian dan pembagian integer, dan manipulasi Bit Boolean.
Flag dan Program Status Word (PSW) Flag disebut juga sebagai bit status yang tercatat dan tersimpan sebagai akibat dari sebuah instruksi pada program. Status ini sangat penting untuk mengetahui keadaan dari suatu proses instruksi sehingga dapat dipakai sebagai dasar pengambilan keputusan. Sebagai suatu
13
contoh, misalnya untuk mengetahui isi suatu register apakah nilainya lebih besar dari suatu nilai “n” maka dapat dilakukan proses pembandingan nilai tersebut dengan sebuah nilai “n”. Jika status Flag Carry = 1 maka nilai register tersebut lebih kecil dan sebaliknya nilai register tersebut sama atau lebih besar dari “n”. AT89C51 memiliki empat flag matematik yang mencatat status akibat dari operasi matematik yaitu Carry (C), Auxiliary Carry (AC), Overflow (OV), dan Parity (P). Register PSW susunannya adalah sebagai berikut: CY
AC
F0
RS1
RS0
OV
-
P
Bit
Simbol
Fungsi
7
CY
Flag Carry ; digunakan untuk aritmatika JUMP, ROTATE, dan Boolean
6
AC
Flag Auxiliary Carry digunakan untuk Aritmetika BCD
5
F0
Flag 0
4
RS1
Pemilih Bank bit 1
3
RS0
Pemilih Bank bit 0 RS1
2
OV
RS0
00
:
Bank 0
01
:
Bank 1
10
:
Bank 2
11
:
Bank 3
Flag Overflow : untuk instruksi matematik
1
-
Tidak digunakan
0
P
Flag Paritas ; 1 = paritas ganjil.
14
Memori Internal Secara fungsional sebuah komputer harus memiliki memori untuk menyimpan byte kode program, biasanya dalam sebuah ROM dan sebuah RAM yang digunakan menyimpan data yang sifatnya variabel. AT 89C51 memiliki RAM Internal, Memori Flash , dan EEPROM.
RAM Internal Sebanyak 128 byte RAM internal yang secara detail dapat digambarkan seperti gambar berikut:
Gambar 7. Organisasi RAM Internal
15
Organisasi RAM Internal menunjukkan : 1. 32 byte dari alamat 00h s/d 1Fh digunakan untuk 32 register kerja yang dikelompokkan dalam 4 bank dengan 8 register untuk RAM masing-masing bank. Keempat bank register tersebut diberi nomor Bank 0 s/d Bank 3, dengan masing-masing bank berisi 8 register R0 s/d R7. Tiap-tiap register dapat di alamati baik menggunakan nama registernya atau alamat registernya. Penggunaan dan pemilihan bank dapat diaktifkan melalui RS1 dan RS0 pada PSW. 2. Sebanyak 16 byte mulai alamat 20 s/d 2F dapat di alamati sebagai alamat bit sehingga tiap-tiap byte alamat memiliki 8 bit alamat. Byte alamat 20h memiliki alamat bit 00h s/d 07h dan seterusnya untuk alamat byte diatasnya. Jadi alamat 07h sama dengan bit 7 dari alamat byte 20. Pengalamatan bit yang bermanfaat pada saat menggunakan program yang membutuhkan pencatatan peristiwa biner seperti saklar On atau Off. 3. RAM untuk keperluan umum mulai alamat 30h s/d 7Fh di alamati secara byte.
Stack Pointer Stack adalah potongan atau penggalan dengan titik atau Pointer yang sangat efektif sekali digunakan untuk menyimpan byte di RAM menggunakan PUSH dan POP. Stack Pointer (SP) pada AT89C51 adalah register 8 bit. Berbeda dengan operasi stack pada Z-80 CPU, operasi stack pada AT 89C51 dapat digambarkan seperti gambar berikut. Pada saat reset SP diset 07h dan dapat dirubah pada lokasi RAM internal oleh programmer. Pada saat operasi PUSH, SP bertambah satu dan diikuti dengan penyimpanan data. Sebaliknya pada operasi POP, SP berkurang satu dan diikuti pengambilan data. Oleh karena register SP adalah register 8 bit maka batas kemampuan Stack pada AT89C51 maksimum adalah 128 byte.
16
Gambar 8. Proses Pembentukan Stack
Special Function Register (SFR) Disamping RAM Internal AT89C51 bekerja menggunakan registerregister khusus yang disebut SFR yang dapat dialamati seperti halnya alamat RAM internal menggunakan alamat dari 80h s/d FFh. Beberapa SFR juga dapat dialamati secara bit. Tidak semua diantara alamat 80h s/d FFh digunakan untuk alamat SFR.
Tabel 7. Nama dan alamat SFR
17
Input Output Port Input Output (I/O) Port merupakan salah satu bagian utama sebagai gambaran kemampuan sebuah mikrokontroler berhubungan dengan dunia luar. AT89C51 memiliki empat buah port masing-masing 8 bit. •
PORT 0 Port 0 adalah port I/O bi-directional yang juga dapat digunakan sebagai Address Buss orde rendah A0-A7 serta Data buss D0 – D7 pada saat dimanfaatkan berhubungan dengan memori eksternal.
•
PORT 1 Port 1 adalah port dengan fungsi tunggal dapat diprogram input maupun output.
•
PORT 2 Port 2 adalah port bidirectional yang juga dapat digunakan sebagai Address buss orde tinggi A8 – A15.
•
PORT 3 Port 3 merupakan port I/O yang fungsinya dapat diprogram dibawah kendali latch P3 atau dibawah kendali SFR. Alternatif fungsi dari port 3 adalah sebagai berikut:
18
PIN
ALTERNATIF
PENGGUNANAAN SFR
P3.0 -RXD
Serial data input
SBUF
P3.1-TXD
Serial Data Output
SBUF
P3.2-INT0*
External Interrupt 0
TCON.1
P3.3-INT1*
External Interrupt 1
TCON.3
P3.4-T0
External Timer 0 Input
TMOD
P3.5-T1
External Timer 1 Input
TMOD
P3.6-WR*
External Memory Write Pulse
-
P3.7-RD*
External Memory Read Pulse
-
Counter dan Timer Banyak aplikasi mikrokontroler memerlukan penghitungan kejadiankejadian eksternal seperti periode waktu kedatangan kereta api, jumlah pengunjung dalam suatu super market, jumlah liter bensin yang dikeluarkan dari suatu pompa SPBU dan sebagainya. Untuk keperluan tersebut dua buah counter 16 bit T0 dan T1 dapat diprogram masing-masing untuk mencacah Pulsa Clock Internal sebagai Timer atau diprogram untuk mencacah Pulsa Eksternal sebagai Counter. Counter dibagi dalam dua register 8 bit yang disebut TL0 dan TL1 untuk low dan TH0, TH1 untuk high. Semua kerja counter dikendalikan menggunakan
bit
pada
Timer
Mode
Control
Register
(TMOD),
Timer/Counter Register (TCON), dan perintah program yang diberikan. TCON memuat bit-bit kontrol dan flag untuk timer pada nible atas dan bitbit control dan flag untuk interrupt eksternal. 7
6
5
4
3
2
1
0
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
BIT
SIMBOL
FUNGSI
7
TF1
Timer 1 Overflow Flag. Set jika perputaran timer dari
19
satu
ke
nol.
Reset
jika
vektor
dari
prosesor
mengeksekusi routin dari layanan interupsi pada lokasi alamat program 001Bh. 6
TR1
Timer 1 RUN Control Bit. Di set 1 menggunakan program dalam menjalankan Timer untuk melakukan cacahan.
Clear
ke
0
dengan
program
untuk
menghentikan Timer. 5
TF0
Timer 0 Overflow Flag. Set jika perputaran timer dari satu
ke
nol.
Reset
jika
vektor
dari
prosesor
mengeksekusi routin dari layanan interupsi pada lokasi alamat program 000Bh. 4
TR0
Timer 0 RUN Control Bit. Di set 1 menggunakan program dalam menjalankan Timer untuk melakukan cacahan.
Clear
ke
0
dengan
program
untuk
menghentikan Timer. 3
IE1
External Interrupt 1. Berlogika 1 jika kondisi bit interupt pada P3.3 (INT1*) berubah dari kondisi 1 ke 0. Berlogika 0 jika vektor dari prosesor untuk routin layanan interupsi beralamat 0013h.
2
IT1
External Interrupt 1 Signal type control bit. Di set 1 menggunakan program untuk mengaktifkan interupsi 1 eksternal agar dapat ditriger menggunakan sinyal Falling edge. Di set 0 menggunakan program untuk mengaktifkan sinyal level rendah pada interupt 1 eksternal.
1
IE0
External Interrupt 0. Berlogika 1 jika kondisi bit interupt pada P3.2 (INT0*) berubah dari kondisi 1 ke 0. Berlogika 0 jika vektor dari prosesor untuk routin layanan interupsi beralamat 0003h.
0
IT0
External Interrupt 0 Signal type control bit. Di set 1
20
menggunakan program untuk mengaktifkan interupsi 0 eksternal agar dapat ditriger menggunakan sinyal Falling edge. Di set 0 menggunakan program untuk mengaktifkan sinyal level rendah pada interupt 1 eksternal
7
6
5
4
3
2
1
0
Gate
C/T*
M1
M0
Gate
C/T*
M1
M0
[
Timer 1
][
Timer 0
]
BIT
SIMBOL
FUNGSI
7/3
Gate
OR Gate enable bit. Untuk mengontrol RUN/STOP timer.
Diset
1
menggunakan
program
untuk
mengaktifkan timer untuk mulai jalan jika bit TR1/0 pada TCON set 1 dan sinyal pada INT1*/0* berlogika 1. Di set 0 menggunakan program untuk mengaktifkan timer untuk mulai jalan jika bit TR1/0 pada TCON = 1. 6/2
C/T*
Set 1 menggunakan program untuk membuat timer 1/0 bekerja sebagai counter dengan menghitung pulsa dari input eksternal P3.5 (T1) atau P3.4 (T0). Di set 0 dengan program untuk membuat timer bekerja sebagai
timer
yang
dapat
mencacah
internal. 5/1
M1
Timer/Counter operating Mode Select 1.
4/0
M0
Timer/Counter operating Mode Select 1. M1
M0
Mode
0
0
0
0
1
1
1
0
2
1
1
3
21
frekuensi
Lembar Latihan 1. Berapakah ukuran RAM Internal pada mikrokontroler AT89C51 ? 2. Berapakah ukuran Plash Memory pada mikrokontroler AT89C51 ? 3. Sebutkan jumlah stack maksimum yang dapat dibangun pada AT89C51 ! 4. Gambarkan dan jelaskan kembali status flag pada PSW !
22
KEGIATAN BELAJAR 4
SET INSTRUKSI MIKROKONTROLER ATMEL 89C51
Lembar Informasi Alih Data (Moving Data) •
Data dialihkan “di copy” dari sumber data “Source” ke tujuan “Destinasi”
•
Destinasi disebut lebih awal kemudian baru Source MOVE Destinasi, Source PUSH Source atau POP Destinasi XCH Destinasi, Source
•
Cara Pengalamatan alih data disebut dengan Addressing Modes Immediate addressing mode Register addressing mode Direct addressing mode Indirect Addressing mode
•
Op code Perinatah “MOVE” mencakup memori : Internal RAM Internal SFR External RAM Internal dan eksternal ROM
•
Tipe atau jenis Op code yang digunakan untuk alih data : MOV MOVX MOVC PUSH dan POP XCH
23
ADRESSING MODE 1. Immediate Addressing Mode •
Cara yang paling sederhana untuk membangkitkan data pada destinasi dengan cara membuat data menjadi bagian dari op code.
•
Pada mnemonic digunakan tanda “#” Instruksi
Data
Op Code •
Next Byte
Mnemonic
Operasi
MOV A, #01h
copy data 01h ke Register A
MOV R3, #1Ch
copy data 1Ch ke Register R3
MOV DPTR,#ABCDh
copy data ABCDh ke Register R3
2. Register Addressing Mode •
Nama register (A, DPTR, R0 – R7) digunakan sebagai bagian dari op code mnemonik baik sebagai source atau sebagai destinasi.
•
Mnemonic
Operasi
MOV A, R0
copy data pada R0 ke register A
MOV R5, A
copy data pada A ke R5
3. Direct Addressing Mode •
Penunjukan pengalamatan secara langsung
•
Mnemonic
Operasi
MOV A, 80h
copy data dari Port 0 ke register A
MOV A, P0
copy data dari Port 0 ke register A
MOV 80h, A
copy data dari register A ke Port 0
MOV P0 , A
copy data dari register A ke Port 0
4. Indirect Addresing Mode •
Menggunakan register sebagai pencatat atau pemegang
•
alamat aktual yang akan digunakan untuk memindahkan data 24
•
Register itu sendiri bukan alamat
•
Menggunakan R0 dan R1 sebagai Pointer data
•
Menggunakan tanda “ @ ”
•
Mnemonic
Operasi
MOV A, @R0
copy isi data dari alamat yang dicatat oleh R0 ke register A
MOV @R1, A
copy data yang ada di register A ke alamat yang dicatat oleh R1
MOV @R0,80h
copy data dari Port 0 ke alamat yang tercatat oleh R0
Pengalamatan Eksternal menggunakan MVX dan MOVC •
MOVX (External Data Moves): •
Digunakan untuk pengalamatan eksternal
•
R0, R1, dan DPTR digunakan untuk hold alamat dari byte data RAM eksternal
•
R0 dan R1 dibatasi pada eksternal RAM alamat 00h – FFh, sedangkan DPTR dapat mengalamati maksimum space 0000h-FFFFh.
•
Alih data dari memori eksternal harus ke register A
•
MOVX normalnya digunakan dengan alamat RAM eksternal atau alamat I/O eksternal
•
Mnemonic
Operasi
MOVX A, @R1
copy isi dari alamat eksternal R1 ke A
MOVX A, @R0
copy isi dari alamat eksternal R0 ke A
MOVX A, @DPTR
copy isi dari alamat eksternal DPTR ke A
MOVX @DPTR,A
copy data dari A ke alamat eksternal DPTR
25
•
MOVC (Code Memory Read-Only Data Moves) •
Digunakan alih data dari alamat sumber di ROM eksternal ke register A.
•
Mnemonic
Operasi
MOVC A, @A+DPTR copy byte kode pada ROM dengan alamat yang dibangun dari data A dengan data DPTR ke Register A MOVC A, @A+PC
copy byte kode pada ROM dengan alamat yang dibangun dari data A dengan data PC ke Register A
Contoh : MOV DPTR, #1234h copy data immediate 1234h ke DPTR MOV A, #56h
copy data immediate 56h ke Reg. A
MOVC A, @A+DPTR copy data pada alamat 128Ah ke A MOVC A, @A+PC
copy data pada alamat 4056h ke A jika PC = 4000.
•
PUSH dan POP •
Menggunakan register SP (Stack Pointer) sebagai pencatat alamat
•
Data dialihkan dalam area RAM yang disebut dengan Stack
•
Register SP berisi alamat Stack
•
PUSH mengcopy data dari suatu source ke stack
•
SP ditambah satu sebelum data dicopy ke RAM internal
•
POP mengcopy data dari stack ke suatu destinasi
•
SP diset sama dengan 07h pada saat ada Reset sehingga defaultnya perintah PUSH pertama menulis data ke R0 bank 1
•
Jika SP mencapai FFh maka “rolls over”
•
PUSH di atas 7Fh adalah ERROS karena alamat RAM mak 7Fh
26
•
Mnemonic
Operasi
PUSH add
SP ditambah satu, copy data dari suatu alamat ke alamat internal RAM yang tercatat dalam SP
POP add
SP dikurangi satu, copy data dari alamat internal RAM yang tercatat dalam SP ke suatu alamat Register
Contoh: MOV 81h,#30h
copy data immediate 30h ke SP
MOV R0,#ACh
copy data immediate ACh ke Reg R0
PUSH 00h
SP=31h, alamat 31 berisi data ACh
PUSH 00h
SP=32h,alamat 32h berisi data ACh
POP 01h
SP=31, Register R1 sekarang berisi data ACh
POP 80h •
SP=30h, Port 0 berisi daa Ach
Data Exchanges XCH •
Mnemonic
Operasi
XCH A,Rr
Pertukarkan data byte diantara register Rr dan A
XCH A,add
Pertukarkan
data
byte diantara add
dan A XCH A,@Rp
Pertukarkan data byte diantara A dan data yang ada dimemori yang alamatnya dicatat oleh register Rp.
XCHD A,@Rp
Pertukarkan data lower nible A dengan data yang ada dimemori yang alamatnya dicatat oleh Rp
Contoh: XCH A,R7
Pertukarkan data byte diantara register A dan register R7
27
XCH A,F0h
Pertukarkan data byte diantara register A dan register B
XCH A,@R1
Pertukarkan data byte diantara register A dan data alamat pada R1
XCHD A,@R1
Pertukarkan data lower nible diantara register A dan data alamat pada R1
OPERASI LOGIKA Operator Boolean
AT89C51 Mnemonic
AND
ANL (AND logical)
OR
ORL (OR logical)
XOR
XRL (Exclusive OR logical)
NOT
CPL (complement)
RL
Rotate byte to Left
RLC
Rotate byte dan carry-bit to left
Operasi Logika Level Byte Contoh: Mnemonic
Operasi
MOV A,#FFh
A = FFh
MOV R0,#77h
R0 = 77h
ANL A,R0
A = 77h
MOV 15h, A
15h = 77h
CPL A
A = 88h
ORL 15h,#88h
15h = FFh
XRL A, 15h
A = 77h
XRL A, R0
A = 00h
ANL A,15h
A = 00h
ORL A, R0
A = 77h
CLR A A = 00h.
28
Operasi Logika Level Bit RAM internal dan SFR dapat dialamati dalam dua mode yaitu mode pengalamatan byte dan mode pengalamatan bit. Mode pengalamatan bit sangat tepat digunakan jika anda hanya membutuhkan pengolahan salah satu bit dari suatu byte sebagai contoh dalam mengontrol register. Pengalamatan bit pada RAM dapat dilihat kembali pada gambar 7 halaman 19, sedangkan pengalamatan bit untuk SFR adalah seperti berikut: SFR
Alamat Langsung
Alamat Bit
A
E0h
E0h – E7h
B
F0h
F0h – F7h
IE
A8h
A8h – AFh
IP
B8
B8h – BFh
P0
80h
80h – 87h
P1
90h
90h – 97h
P3
B0h
B0h -- B7h
PSW
D0h
D0h – D7h
TCON
88h
88h – 8Fh
TMOD
98h
98h – 9Fh
Dalam operasi Bolean Level Bit Carry Flag ( C ) pada PSW SFR bekerja sebagai destinasi. Mnemonik
Operasi
ANL C, b
AND C dengan bit teralamati ; catat hasilnya di C
ANL C,/b
AND C dengan komplement dari bit yang teralamati; catat hasilnya di C; bit yang teralamati tidak berubah
ORL C, b
OR C dengan bit teralamati ; catat hasilnya di C
29
ORL C,/b
OR C dengan komplement dari bit yang teralamati; catat hasilnya di C; bit yang teralamati tidak berubah
CPL C
Komplemen flag Carry
CPL b
Komplemen bit teralamati
CLR C
Clear flag Carry menjadi 0.
CLR b
Clear bit teralamati menjadi 0
MOV C, b
Copy data pada bit teralamati ke flag Carry
MOV b, C
Copy data pada flag Carry ke bit teralamati
SETB C
Set flag Carry menjadi 1
SETB b
Set bit teralamati menjadi 1
Contoh : Mnemonik
Operasi
SETB 00h
Bit 0 dari RAM byte 20h = 1
MOV C,00h
Carry C = 1
MOV 7Fh,C
Bit 7 dari RAM alamat byte 2Fh = 1
ANL C,/00h
C = 0; bit 0 dari RAM byte 20h = 1
ORL C,00h
C=1
CPL 7fh
Bit 7 dari RAM alamat byte 2Fh = 0
CLR C
C=0
ORL C,/7Fh
C = 1; bit 7 dari RAM byte 2Fh = 0
Operasi Rotate dan Swap Rotate
data
sangat
potensial
sekali
untuk
mengolah
dan
membangkitkan data beraturan tanpa op code khusus. Register A dapat digunakan untuk memutar satu posisi bit dengan melibatkan atau tidak melibatkan Carry. Sedangkan Swap bekerja mempertukarkan nible tinggi dengan nible rendah pada register A.
30
Gambar 9. Operasi Rotate dan Swap Contoh : Mnemonik
Operasi
MOV A, #0A5h
A = 1010 0101 = A5h
RR A
A = 1101 0010 = D2h
RR A
A = 0110 1001 = 69h
31
RR A
A = 1011 0100 = B4h
RR A
A = 0101 1010 = 5Ah
SWAP A
A = 1010 0101 = A5h
CLR C
C = 0; A = 1010 0101 = A5h
RRC A
C = 1; A = 0101 0010 = 52h
RRC A
C = 0; A = 1010 1001 = A9h
RL A
A = 0101 0011 = 53h
RL A
A = 1010 0110 = A6h
SWAP A
A = 0110 1010 = 6Ah
OPERASI ARITMETIKA Aplikasi mikrokontroler sering membutuhkan perhitungan data matematika. Mikrokontroler dirancang tidak sebagai “ pengolah angka” sebagaimana komputer untuk tujuan umum. Pokok dari pengembangan mikrokontroler adalah sebagai piranti kendali peristiwa yang berubah dalam waktu nyata. Kendati demikian op code untuk operasi matematika yang cukup harus disediakan pada setiap mikrokontroler. Pada AT 89C51 ada 24 op code aritmetika yang dikelompokkan menjadi: Mnemonik
Operasi
INC
destinasi
Increament
destination
Decreament
destination
dengan 1 DEC
destinasi dengan 1
ADD/ADDC dest, source
Add source ke destinasi tanpa/dengan carry
SUBB dest, source
Subtract dengan carry, source dari destinasi
MUL AB
Kalikan isi register A dan B
DIV AB
Bagi isi register A dengan isi register B
DA A
Decimal Adjust untuk register A
32
FLAG Flag C, AC, dan OV adalah flag aritmetika. Ketiga flag ini set 1 atau 0 secara otomatis, bergantung hasil operasi aritmetika sebelumnya. Mnemonik Instruksi
Flag yang terpengaruh
ADD
C
AC
OV
ADDC
C
AC
OV
ANL C,direct
C
CJNE
C
CLR C
C=0
CPL C
C = C*
DA A
C
DIV
C=0
MOV C, direct
C
MUL
C=0
ORL C, direct
C
RLC
C
RRC
C
SETB
C
SUBB
C
OV
OV
C=1 AC
OV
Increament dan Decreament Mnemonik Instruksi
Operasi
INC A
Tambahkan satu nilai isi register A
INC Rr
Tambahkan satu nilai isi register Rr
INC add
Tambahkan satu nilai data pada alamat langsung
INC @Rp
Tambahkan satu nilai data pada alamat yang dicatat oleh register Rp
INC DPTR
Tambahkan satu nilai register 16 DPTR
DEC A
Kurangkan satu nilai isi register A
DEC Rr
Kurangkan satu nilai isi register Rr
33
DEC add
Kurangkan satu nilai data pada alamat langsung
DEC @Rp
Kurangkan satu nilai data pada alamat yang dicatat oleh register Rp
Contoh : Mnemonik Instruksi
Operasi
MOV A,#3Ah
A = 3Ah
DEC A
A = 39h
MOV R0,#15h
R0 = 15h
MOV 15h,#12h
RAM internal alamat 15h = 12h
INC @R0
RAM internal alamat 15h = 13h
DEC 15h
RAM internal alamat 15h = 12h
INC R0
R0 = 16h
MOV 16h, A
RAM internal alamat 16h = 39h
INC @R0
RAM internal alamat 16h = 3Ah
MOV DPTR,#12FFh
DPTR = 12FFh
INC DPTR
DPTR = 1300h
DEC 83h
DPTR = 1200h
Penjumlahan Mnemonik Instruksi
Operasi
ADD A,#n
Jumlahkan A dengan data immediate n dan hasilnya disimpan di A
ADD A, Rr
Jumlahkan A dengan Reg Rr dan hasilnya disimpan di A
ADD A,add
Jumlahkan
A
dengan
data
alamat
langsung dan hasilnya disimpan di A ADD A,@Rp
Jumlahkan A dengan data alamat yang dicatat Rp dan hasilnya disimpan di A
ADDC A,#n
Jumlahkan A dengan data immediate n dan carry ; hasilnya disimpan di A
34
ADDC A, Rr
Jumlahkan A dengan Reg Rr dan Carry ; hasilnya disimpan di A0
ADDC A,add
Jumlahkan
A
dengan
data
alamat
langsung dan Carry ; hasilnya disimpan di A ADDC A,@Rp
Jumlahkan A dengan data alamat yang dicatat Rp dan Carry hasilnya disimpan di A
Contoh : Mnemonik Instruksi
Operasi
ADDC A, #1Ch
A = 1Ch
MOV R5,#0A1h
R5 = A1h
ADD A, R5
A = BDh; C = 0, OV = 0
ADD A, R5
A = 5Eh; C = 1, OV = 1
ADDC A,#10h
A = 6Fh; C = 0, OV = 0
ADDC A,#10h
A = 7Fh; C = 0, OV = 0
Pengurangan Mnemonik Instruksi
Operasi
SUBB A,#n
Kurangkan A dengan data immediate n dan carry; hasilnya disimpan di A
SUBB A, Rr
Kurangkan A dengan Reg Rr dan Carry ; hasilnya disimpan di A
SUBB A,add
Kurangkan
A
dengan
data
alamat
langsung dan Carry ; hasilnya disimpan di A SUBB A,@Rp
Kurangkan A dengan data alamat yang dicatat Rp dan Carry; hasilnya disimpan di A
35
Contoh : Mnemonik
Instruksi Operasi
MOV 0D0h , #00h
Carry = 0
MOV A,#3Ah
A = 3Ah
MOV 45h,#13h
Alamat 45h = 13h
SUBB A,45h
A = 27h ; C = 0 , OV = 0
SUBB A,45h
A = 14h ; C = 0 , OV = 0
SUBB A,#80h
A = 94h ; C = 1 , OV = 1
SUBB A,#22h
A = 71h ; C = 0 , OV = 0
SUBB A,#0FFh
A = 72h ; C = 1 , OV = 0
Perkalian Mnemonik
Instruksi Operasi
MOV A , #7Bh
A = 7Bh
MOV 0F0h,#02h
B = 02h
MUL AB
A = 00h dan B = F6h ; OV = 0
MOV A, #0FEh
A = FEh
MUL AB
A = 14h dan B = F4h; OV = 1
Pembagian Mnemonik
Instruksi Operasi
MOV A , #0FFh
A = FFh (255d)
MOV 0F0h,#2Ch
B = 2Ch (44d)
DIV AB
A = 05h dan B = 23h ; 255d=(5x44)+35
DIV AB
A = 00h dan B =00h
Aritmetika Desimal Mnemonik
Instruksi Operasi
MOV A, #42h
A = 42 BCD
ADD A,#13h
A = 55h ; C =0
DA A
A = 55h ; C =0
36
ADD A, #17h
A = 6Ch; C = 0
DA A
A = 72 BCD; C = 0
ADDC A, #34h
A = A6h; C = 0
DA A
A = 06 BCD; C =1
ADDC A,#11h
A = 18 BCD; C = 0
DA A
A = 18 BCD; C = 0
OPERASI JUMP DAN CALL Instruksi Jump dan call adalah kode-kode pengambilan keputusan dalam mengatur pencabangan aliran program berdasarkan perubahan isi Program Counter. Jump merubah isi PC secara permanen sedangkan Call merubah isi PC secara temporer. Jenis-jenis Jump dan Call : •
Jump on bit condition
•
Compare Bytes and Jump if Not equal
•
Decrement Byte and Jump if Not Zero
•
Call a Subroutine
•
Return from a Subroutine
Perintah Jump dan call bekerja mengganti isi PC dengan alamat baru sehingga menyebabkan eksekusi program berlangsung pada alamat baru pada PC.
Jump Bit Bekerja berdasarkan status flag carry pada PSW atau status lokasi bit teralamati. Mnemonik Instruksi
Operasi
JC radd
Jump relatif jika carry set 1
JNC radd
Jump relatif jika carry reset 0
JB b, radd
Jump relatif jika bit teralamati set 1
JNB b, radd
Jump relatif jika bit teralamati reset 0
JBC b,radd
Jump relatif jika bit teralamati set 1, dan
37
clear
bit teralamati menjadi 0
Contoh : Alamat
Mnemonik
Komentar
Loop:
MOV A, #10h
; A = 10h
MOV R0,A
; R0 = 10h
ADD A,R0
; A = A + R0
JNC Adda
: Lompat ke Adda jika carry = 0,
Adda:
terus jika C = 1
Addr:
MOV A,#10h
; A = 10h
ADD A, R0
; A = A + R0
JNB 0D7h, Addr
; Lompat ke Addr jika bit carry = 0, terus jika C = 1;
JBC 0D7h,Loop
; Lompat ke Loop jika bit carry = 1, dan C = 0
Jump Byte Instruksi yang mengetes byte data Mnemonik Instruksi
Operasi
CJNE A,add, radd
Bandingkan isi register A dengan data suatu alamat langsung; jika tidak sama lompat ke alamat relatif; set carry 1 jika A kurang dari isi alamat langsung “n”, keadaan lain set cary 0.
CJNE A,#n, radd
Bandingkan isi register A dengan data immediate n; jika tidak sama lompat ke alamat relatif; set carry 1 jika A kurang dari “n”, , keadaan lain set cary 0.
CJNE Rn,#n, radd
Bandingkan isi register Rn dengan data immediate n; jika tidak sama lompat ke alamat relatif; set carry 1 jika Rn kurang dari “n”, keadaan lain set caryy 0.
38
CJNE @Rp,#n, radd
Bandingkan isi/data suatu alamat yang dicatat
register
Rp
dengan
data
immediate n; jika tidak sama lompat ke alamat relatif; set carry 1 jika data pada alamat yang dicatat Rp kurang dari “n”, keadaan lain set caryy 0 DJNZ Rn,radd
Kurangi satu isi register Rn dan lompat ke alamat relatif jika Rn tidak sama nol; Rn=0 kontinyu/lanjut.
DJNZ add,radd
Kurangi satu isi data alamat lansung add dan lompat ke alamat relatif jika data pada alamat langsung add tidak sama nol; data pada alamat langsung add =0 kontinyu/lanjut.
JZ,radd
Lompat ke alamat relatif jika A=0
JNZ,radd
Lompat ke alamat relatif jika A tidak =0
Jump Tanpa Kondisi Mnemonik Instruksi
Operasi
JMP@A+DPTR
Lompat ke alamat yang dibangun oleh A+DPTR.
AJMP sadd
Lompat ke alamat absolut range pendek
LJMP ladd
Lompat
ke
alamat
absolut
range
panjang SJMP radd
Lompat ke alamat relatif range pendek
Contoh : Alamat
Mnemonik Instruksi
Komentar
ORG 0100h Mulai:
Putar:
MOV A,#30h
; A = 30h
MOV 50h,#00h
;RAM lokasi 50h = 00h
CJNE A,50h, Bawah
; lompat ke bawah A=30h
39
tidak sama dengan data alamat 50 = 00 SJMP Berikut Tengah:
; lompat jika (50) = 30
DJNZ 50h, Putar NOP
Perintah CALL Digunakan untuk memanggil sub routine layanan program Mnemonik Instruksi
Operasi
ACALL, sadd
Call sub routine alamat pendek add
LCALL, ladd
Call sub routine alamat panjang add.
Lembar Kerja Alat dan Bahan 1. Trainer MPF-1.................................................. 1 buah 2. LED .................................................................. 8 buah 3. Tempat LED..................................................... 1 buah
Kesehatan dan Keselamatan Kerja 1. Jangan menghubungkan MPF-1 dengan sumber AC 2. Ikuti semua petunjuk dari instruktur 3. Jangan menempatkan MPF-1 di tepi meja (menjaga agar tidak jatuh).
Langkah Kerja Program Pengendalian Pembacaan Input 1. Persiapkanlah alat dan bahan yang diperlukan ! 2. Hubungkanlah output port A Z-80 ke monitor 8 buah LED display (Delapan buah LED di pasang pada Port 1 dan delapan buah tombol tekan ) !
40
3. Masukkan program di bawah ini, setelah itu eksekusilah program tersebut lalu amati dan analisis hasil yang terjadi !
Program pengendalian pembacaan input, jika tombol SW0 ditekan LED 0 menyala VCC adalah sebagai berikut : ;-------------------------------------------------------; Program Baca Input Port 3 ; Disajikan dengan Penyalaan LED pada Port 1 ; Tombol ditekan LED menyala ; Nama File Modul4.asm ;-------------------------------------------------------ORG 0h Mulai: MOV A,P3 ; baca tombol pada Port 3 dan catat di Reg A MOV P1,A ; keluarkan data pada Reg A ke Port 1 SJMP Mulai ; lompat ke label mulai END 4. Kembalikan semua alat dan bahan ketempat semula !
41
Lembar Latihan Dengan mengacu pada gambar di lembar kerja kegiatan belajar 4 Buat program pengendalian LED dengan penyalaan berputar mulai dari LED 0 ( Geser kanan ke kiri)!
42
LEMBAR EVALUASI A. Pertanyaan Buatlah suatu program menggunakan MPF-1 untuk menjalankan Motor Stepper dengan konsekuensi motor stepper tersebut dapat berputar dua arah yaitu putar kanan dan putar kiri !
B. Kriteria Kelulusan Kriteria
Skor (1-10)
Bobot
Kebenaran Langkah Kerja
2
Kebenaran Program
4
Kerapian Program/Flow Chart
2
Keselamatan Kerja
1
Kecepatan Kerja
1
Nilai
Keterangan
WL (Wajib Lulus) > 70
Nilai Akhir
43
LEMBAR KUNCI JAWABAN
Kunci Jawaban Kegiatan Belajar 1 1. Keuntungan
penggunaan
sistem
otomatis
dalam
proses
permesinan dalam industri modern. a. Lebih teliti b. Lebih akurat c. Lebih konstan d. Lebih aman e. Dapat dikendalikan secara terpusat f. Tidak membutuhkan tenaga dengan keahlian khusus 2. Kerugian penggunaan sistem otomatis dalam proses permesinan dalam industri modern. a. Ketergantungan dengan sistem mutlak artinya jika sistem kendali terganggu proses akan lumpuh. b. Tenaga kerja tidak banyak termanfaatkan 3. Dibandingkan dengan kendali diskrit, kelebihan kendali berbasis mikroprosesor lebih fleksibel, lebih sederhana, lebih murah, lebih mudah dalam pengolahan baik data maupun sinyal. 4. Pengendali suhu sebuah ruangan, a. Gambarkan
b. Input menggunakan thermistor atau sensor suhu Controller menggunakan mikrokontroler 8 bit dengan dilengkapi konverter analog ke digital (ADC) dan pengkondisi sinyal. Plant dalam
44
kasus ini adalah sistem pendingin atau AC Output berupa suhu terkendali.
Kunci Jawaban Kegiatan Belajar 2 1. Tiga bagian pokok sebuah mikroprosesor adalah: ALU, CU, dan RU 2. Gambar blok diagram sebuah Mikroprosesor
3. Empat bagian pokok Mikrokontroler adalah : Mikroprosesor, MU, I/O U, dan Timer Counter 4. Gambar blok diagram sebuah Mikrokontroler
5. Benar, karena mikrokontroler mengaplikasikan unit mikroprosesor sebagai CPU
Kunci Jawaban Kegiatan Belajar 3 1. Ukuran RAM internal AT 89C51 adalah 2 7 = 128 Byte 2. Ukuran Plash Memory AT 89C51 adalah 4 Kbyte
45
3. Jumlah stack maksimum yang dapat dibangun pada AT 89C51 adalah 2 8 = 256 byte. 4. Status Flag pada PSW dari AT 89C51 CY
AC
F0
RS1
RS0
OV
-
Bit
Simbol
Fungsi
7
CY
Flag Carry ; digunakan untuk aritmatika JUMP,
P
ROTATE, dan Boolean 6
AC
Flag Auxiliary Carry : digunakan untuk Aritmetika BCD
5
F0
Flag 0
4
RS1
Pemilih Bank bit 1
3
RS0
Pemilih Bank bit 0 RS1
RS0
00
: Bank 0
01
: Bank 1
10
: Bank 2
11
: Bank 3
2
OV
Flag Overflow : untuk instruksi matematik
1
-
Tidak digunakan
0
P
Flag Paritas ; 1 = paritas ganjil.
Kunci Jawaban Kegiatan Belajar 4 ; --------------------------------------------------; Program Lampu nyala bergeser di Port 1 ; Nama File Modul3.asm ; --------------------------------------------------ORG 0h MOV A,#11111110B ;Masukkan data 11111110B ke Accumulator Mulai: MOV P1,A ; keluarkan isi Accumulator ke Port 1 ACALL Delay ; panggil sub routine Delay RL A ; Rotate Accumulator left
46
; ----- b7 – b6 – b5 – b4 – b 3 – b 2 – b1 – b 0 -----; |-------------------------------------------------------------| SJMP Mulai ; Lompat ke alamat dg label Mulai ;------------------; sub routine delay ;------------------Delay: MOV R0,#0FFh ; Isi Register R0 dengan FF Delay1: MOV R1,#0FFh ; Isi Register R1 dengan FF Delay2: DJNZ R1,Delay2 ; Kurangi R1 dengan 1, bila hasil belum ; sama dengan 0 maka lompat ke Delay2 DJNZ R0,Delay1 ; Kurangi R0 dengan 1, bila hasil belum ; sama dengan 0 maka lompat ke Delay1 RET ; Kembali ke alamat setelah perintah ; 'Acall Delay' End Kunci Jawaban Evaluasi Program Menjalankan Motor Stepper ;Pengendalian Motor Stepper ;dengan Z-80 PIO pada Port A Port A EQU 80 KontrolA EQU 82 ORG 1800 LD IX, 1830H Mula LD A, 0FH OUT (Kontrol A) LD A, 33A Awal OUT (PORT A) PUSH AF CALL SCAN1 CP, 1FH JRNZ, Putar Kiri CP, 21 JRZ, Putar Kanan POP AF RLCA/RRCA JP, Awal Putar Kiri LD HL, 1819 LD B, 07 LD (HL), B 47
JP, Mula Putar Kanan LD HL, 1819 LD B, 0FH LD (HL), B JP, Mula DB 02 03 A3 DB 87 A3 2B
48
DAFTAR PUSTAKA
Ayala, KJ, The 8051 Microcontroller Architectur, Programming, and Aplications, WPC, --David
Lalond, The 8080, 8085, and Z80 Hardware, Software Programming, Interfacing, and Troubleshooting, PHI, 1988
Douglas VH., Microprocessor and Interfacing Programming and Hardware, MCGraw-Hill, 1992 Kuo, BC., Teknik Kontrol Automatik , Alih bahasa Zulpan M, PHI, 1995 Ogata K, Teknik Kontrol Automatik, Erlangga, 1990
49
