Perbedaan Mikrokontroler dengan Mikroprosesor

c
 


  

 
 Agar mikroprosesor dapat bekerja, masih dibutuhkan komponen lain seperti memori. Sebuah mikrokontroler berbeda dengan sebuah mikroprosesor dalam beberapa hal. Pertama dan yang terpenting adalah fungsionalitasnya. Walaupun mikroprosesor dianggap sebagai piranti canggih untuk komputasi, titik kelemahannya ada pada tidak dirancangnya kemampuan komunikasi (antarmuka) dengan piranti-piranti periferal (memori, I/O da lain sebagainya) secara khusus. Gampangnya, untuk melakukan komunikasi dengan piranti periferal, mikroprosesor membutuhkan rangkaian khusus eksternal. Intinya, mikroprosesor hanya sebagai otak-nya komputer (seperti otak dalam kepala kita, kepala, tangan, kaki merupakan hal yang lain). Ini awalnya dan hingga sampai sekarang ini, tetap seperti itu« Mikrokontroler dirancang sebagai satu kesatuan utuh gambar tersebut. Tidak memerlukan komponen-komponen eksternal seperti ditunjukkan dalam gabar untuk perancangan aplikasi, dengan demikian waktu dan biaya bisa dihemat« Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja (hanya satu program saja yang bisa disimpan). Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antarmuka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar, artinya program kontrol disimpan dalam ROM (bisa Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan. Sebuah mikrokontroler berbeda dengan sebuah mikroprosesor dalam beberapa hal. Pertama dan yang terpenting adalah fungsionalitasnya. Agar mikroprosesor dapat bekerja, masih dibutuhkan komponen lain seperti memori. Walaupun mikroprosesor dianggap sebagai piranti canggih untuk komputasi, titik kelemahannya ada pada tidak dirancangnya kemampuan komunikasi (antarmuka) dengan piranti-piranti periferal (memori, I/O da lain sebagainya) secara khusus. Gampangnya, untuk melakukan komunikasi dengan piranti periferal, mikroprosesor membutuhkan rangkaian khusus eksternal. Intinya, mikroprosesor hanya sebagai otak-nya komputer (seperti otak dalam kepala kita, kepala, tangan, kaki merupakan hal yang lain). Ini awalnya dan hingga sampai sekarang ini, tetap seperti itu« Gambar Mikrokontroler versus Mikroprosesor Mikrokontroler dirancang sebagai satu kesatuan utuh gambar tersebut. Tidak memerlukan komponen-komponen eksternal seperti ditunjukkan dalam gabar untuk perancangan aplikasi, dengan demikian waktu dan biaya bisa dihemat« Tidak seperti sistem komputer, yang mampu menangani berbagai macam program aplikasi (misalnya pengolah kata, pengolah angka dan lain sebagainya), mikrokontroler hanya bisa digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja (hanya satu program saja yang bisa disimpan). Perbedaan lainnya terletak pada perbandingan RAM dan ROM. Pada sistem komputer perbandingan RAM dan ROM-nya besar, artinya program-program pengguna disimpan dalam ruang RAM yang relatif besar, sedangkan rutin-rutin antarmuka perangkat keras disimpan dalam ruang ROM yang kecil. Sedangkan pada mikrokontroler, perbandingan ROM dan RAM-nya yang besar, artinya program kontrol disimpan dalam ROM (bisa

Masked ROM atau Flash PEROM) yang ukurannya relatif lebih besar, sedangkan RAM digunakan sebagai tempat penyimpan sementara, termasuk register-register yang digunakan pada mikrokontroler yang bersangkutan. A microcontroller differs from a microprocessor in some respects. First and most important is functionality. In order for the microprocessor to work, still need other components such as memory. Although the microprocessor is considered as a powerful tool for computing, point of weakness there are no designs on communication skills (interface) with peripheral devices (memory, I / O da, etc.) in particular. Simply put, for communication with peripheral devices, microprocessors require a special external circuit. In essence, the microprocessor only as his brain computer (such as the brain in our heads, heads, hands, feet are something else). This initially and up until now, still like it ... Figure Microcontroller vs. Microprocessor Microcontroller designed as a unified whole picture. Does not require external components as shown in gabar to design the application, thus the time and cost can be saved ... unlike the computer system, which can handle various application programs (eg word processor, a processor number, etc.), microcontroller can only be used for a particular application (only one program that can be stored). Another difference lies in the comparison of RAM and ROM. In comparison computer system RAM and ROM of his large, meaning the user programs are stored in the RAM space is relatively large, while the routines hardware interface is stored in a small ROM space. While the microcontroller, ROM and RAM ratio was large, it means the control programs stored in ROM (can Masked ROM or Flash PEROM) the relatively greater size, while RAM is used as temporary storage places, including the registers used in the microcontroller concerned.

v v

 

   



p

v.v. Mikroprosesor Peranan elektronika disegala bidang menjadi semakin besar diabad ke dua satu ini. Bermula dari penerapan rangkaian elektronika analog, kemudian digital dan kini hampir semua peralatan menggunakan sistem mikroprosesor , misalnya; perangkat yang dekat dengan kita, seperti handphone, televisi, radiocassete, mesin cuci sampai ke instrumen ruang angkasa. Banyak jenis mikroprosesor telah dibuat dengan kemampuan dan fungsi yang berbeda, tetapi secara prinsip cara kerjanya sama. Perangkat keras dibuat menjadi semakin canggih, jutaan transistor dijejalkan didalamnya, miniaturisasi dimensi semakin ditingkatkan dengan kemampuan mengolah program yang lebih komplek sehingga memungkinkan untuk aplikasi di segala bidang. Perkembangan perangkat lunak juga berkembang tak terbatas, seakan hanya dibatasi oleh kemampuan imajinasi manusia saja. Pada mulanya mikroprosesor terdiri dari beberapa komponen chip digital yang satu sama lainnya digabungkan dalam suatu PCB dan dikoneksikan satu dengan yang lain sesuai dengan

fungsi rangkaiannya. Ide pertama membangun suatu mikroprosesor dalam suatu IC dikemukakan oleh Intel Corporation pada tahun v
. Tahun v v adalah tahun pertama kali mikroprosesor dalam satu IC dipasarkan yaitu Intel 4004, mikroprosesor yang menggunakan teknologi PMOS 4 bit, tahun v 
Intel meluncurkan mikrokontroler pertama yang disebut seri MCS-48 yang berisi lebih dari v.000 transistor, hingga saat ini seri ini masih digunakan untuk aplikasi khusus. Saat ini, tahun 2005, prosesor canggih dari Intel adalah Pentium IV yang berisi jutaan transitor didalamnya dan dengan kecepatan orde gigahertz, disamping itu banyak yang membuat kompatibelnya, seperti prosesor AMD. Dunia mikrokontroler juga berkembang pesat dengan hadirnya ratusan jenis mikrokontroler dan kompatibelnya, seperti turunan dari MCS-5v,
8HCvv, PIC microcontroller, Fujitsu dan sebagainya. Dalam perkembangannya, mikroprosesor dibuat menurut kebutuhan aplikasinya yang lebih spesifik, dalam hal ini menjadi beberapa jenis, yaitu; ip

?
p pO

   
   
p  pO 
   
   
p
p
p 


p

p
 
p
  p 

p p
p  p
p 


p

p



p p p
p

ip


 p
p   pp p4   
 p?
p p
p   p
p 

p

p pp

p   p 


p p 

p  pp p 
p p ppp p
p p p    p    p p
p

ip

?


 p p
p
p


p

p

  p
p

p


p 
 p p

pp
p p p  
   
p 
 
p
 
p
p

 p 
p
p p


pp  p p 

p p 
p pp


p
  
p
p

p

p

v.2. Isi dari sebuah IC Dalam perkembangannya yang begitu cepat, batasan-batasan tersebut menjadi kabur, seperti definisi mini, mikro dan mainframe komputer beberapa saat lalu. Beberapa mikrokontroler disebut ‘
‘‘‘ atau ‘
‘‘‘adalah mikrokontroler, artinya prosesor yang diberikan program khusus yang selanjutnya diaplikasikan untuk akusisi data dan kendali khusus, dan bisa diprogram ulang. Sementara itu prosesor µkuno¶ Intel 48
juga telah digunakan untuk kendali instrumentasi dalam bentuk kemasan motherboard yang tahan terhadap lingkungan industri dan diprogram khusus untuk aplikasi kendali industri. Aplikasi DCS (  
‘  ‘ ) yang digunakan di industri besar, juga menggunakan prosesor canggih untuk instrumentasinya., bahkan monitor dan kendali bisa dilakukan lewat internet. Beberapa mikrokontroller modern juga sudah dilengkapi dengan DSP atau mikrokontroller yang tergolong RISC.

Mempelajari mikroprosesor semacam pentium atau seri 80XXX sangat sulit, terutama bagi yang baru mempelajari mikroprosesor, karena begitu banyak fungsi dan bagian-bagian yang cukup rumit, belum lagi perkembangannya yang begitu cepat, sehingga sebelum selesai belajar produk lama, produk baru sudah muncul dengan konfigurasi yang berbeda, meskipun demikian pengetahuan dasar mikroprosesor dapat dimengerti dengan mudah dan dapat diterapkan untuk aplikasi sederhana. Mikroprosesor adalah piranti keras yang tidak akan bisa bekerja kalau tidak ada perangkat lunak. Inilah yang membedakan mikroprosesor dengan rangkaian digital diskrit. Kemampuannya untuk diprogram, dan diprogram ulang adalah suatu kelebihan didalam sistem mikroprosesor. Contohnya dalam suatu sistem pengendali lampu lalu lintas dengan rangkaian diskrit perlu menambahkan atau merubah rangkaian bila diperlukan perubahan sistem, tetapi dengan sistem mikroprosesor, bisa dilakukan dengan hanya merubah program. Perhatikan juga bahwa PC saat ini bisa multi fungsi dengan hanya mengganti programnya saja. Hampir semua fungsi rangkaian digital dapat diambil alih oleh suatu sistem mikroprosesor atau mikrokontroler, tetapi tidak perlu semua rangkaian digital harus dengan sistem mikroprosesor. Rangkaian yang sederhana cukup direalisasikan dengan komponen diskrit akan lebih menghemat dana, waktu dan justru bisa lebih handal. Disamping itu untuk rangkaian digital yang memerlukan kecepatan sangat tinggi, masih diperlukan rangkaian digital diskrit, sebagai contoh sederhana suatu fungsi AND gate dapat diemulasikan dengan suatu mikroprosesor dengan program tertentu, fungsi AND dengan AND gate dieksekusi dalam orde nanodetik, sedangkan dengan mikroprosesor memerlukan waktu dalam orde mikro atau milli detik. Meskipun demikian dengan makin majunya teknologi, kendala kecepatan tersebut menjadi hilang, sebagai contoh rangkaian dekoder MPEG, tadinya memerlukan card khusus dalam suatu PC (hardware), kini dapat dilakukan dengan hanya mengisntall program saja asalkan komputernya memiliki kecepatan tinggi. Secara umum suatu sistem mikroprosesor akan memiliki kelebihan dibanding sistem diskrit atau dengan digital IC sebagai berikut;    p 
p  p  p
p

p
 

p
 p
p p 


p  p
  p  p

p 
p
p
p p 

p  p p ip ð 
  p p



p

ip ip

Selain itu perlu diperhatikan kekurangannya sebagai berikut; ip ip ip ip ip ip



p
p
p 

p   p
p p
p
p p  p
p

p 
p
   p
 p
 

p
p p



p V

p p
 p p p
p
p  p 
p
p
p
  p
 
 
p V


p p p p p
p  p
  p p

p  p  p  p V 
p  p
p

 p
p  

p

p

v.3. Mikrokontroler Sebagaimana dijelaskan diatas, mikrokontroler adalah pengembangan dari mikroprosesor untuk keperluan instrumentasi µsederhana¶, misalnya untuk pengaturan motor, pengaturan permukaan cairan, pengukuran suhu, pH, konduktifitas, aplikasi PLC sederhana dan semacamnya. Mikrokontroler adalah suatu chip yang dibuat dengan ciri-ciri kekhasannya, biasanya adalah ; ip ip ip ip ip ip

?
p p

p  p
p ?
p
pp

p p p
p p ?
p
 pp p
p

p

p 

pp  p  p 
p   p 
p
p p
p
p
p p p p 
p

p

p p

Sedangkan dalam hal aplikasi, sistem mikokontroler memiliki karakteristik sebagai berikut; ip

ip ip ip ip ip

?
p p
p
p  
p p p

p 
 p
p
p p  p
p  
 p

p 
p 

p p p


 p  p

 p
 p   p  p p p V
 p p
 p 


p 
p
p

p ? p

p


p
p 6
pp
p 
p 
p
  p pp p  p 
p p

 p



p
p 
p p


p
  
p
p 
p

6ntuk mempelajari mikrokontroler perlu praktek, atau minimal dengan suatu simulatornya, tanpa praktek tidak akan didapat apa-apa. 6ntuk mempelajari suatu mikrokontroler atau ingin mengaplikasikan mikrokontroler untuk kendali atau kontrol harus diperhatikan hal-hal sebagai berikut; 
p 


p p p


 p p
p


p p 
p p 

p


p 
 p  p   p
p
p

p p
 p
 
 p
p p 

p


p


 p  p
p   p
 
 p



p
 p  p
p p  p
p 

p


 p p  p
p 
p ip 
p


 p p  p   
p pð
p

p 
p
 p 


p

p
 
p ip


p 
p

p p
 
p 

p


 p




p  p p
 p 
p
p p

p


p
p 
p  p p V p  p


p
 p 
p  p
p
 p  p ip 
p p

p



p p  p


 p
p
p  p    p  p p p  p!   p  p  p  p

p p p  
p p p


 p  p

p  pp p p
p
p
p 
 p  p  p
 p p 
p p 

p p pp  p
p  p
 
p  p p p

p  

p  
p
p
 
p

p 

p
 
 p
 p p p
p  p
p ip 
p  p  p

p
pp  p p p

p
p  p  p 



p

p


 pp p"
p

p
 
p 
 p 
p  pp p

p p 
p
 p p
p

p p    p


 p

ip

Perangkat pengembangan suatu sistem mikrokontroler adalah sangat penting untuk melatih dan berekperimen dengan mikrokontroler yang dipilih, adapun yang disebut perangkat pengembangan atau dalam bahasa Inggris disebut ‘‘ ‘  , bisa terdiri dari; ip

ip

ip

ip

ip

 
  p
 p  
p?


 p
 p p   p
p 


p
 p p

p
 p   p
p

p 
p  p p 

p   p
p  p
 p


p p p  p  p ?p

p 

p

p  p p

p  

p p   p
p
p  p p p
  
p

   
p p p
p
p
  

p
 p  p


  p

p 

p p
p 


p
p p p
p
 pp
p

p p p

p



p  p p 

p p
p 


p ¢   

p 
p p p
p

p 

p p
p  p 
 

p
 p


 p 
p  p  p
p p 
 p p  p p p  
p p  
p p
p p

p
 p  p 
 p  
p

p 

p p  p  p
p p
 

p p
p 
p


p

 p p p
p   p
p

p 

p
 p
p  
p   ¢  p p


p  p p

p 

p p p p

p p
 p  p p


 p

p 
p p
 p p  p


p
p



p p p


 p  p


p  
p pp  p
 p p  p

p
p 


p p


p 

p p
p
p
 
 p
p p p  p

p p 



p pp   p p 


p  p  p p 


 p  

p p p p  p   p
 p  p
 
p
 
pp   
p p p
p 


p

p
  p p p p 


 p 
p p
p



p p  p
p
 
p

p   p pp   pp6 p  p  p
p
 
p
p p
 
 p
p  


p p p?p?p
p p  p? 6p  pð p  p
p p p
 
p 

p? 6p

v.4. perangkat pengembang Dari perangkat-perangkat tersebut, compiler merupakan software yang mutlak diperlukan, apabila tidak ingin dipusingkan dengan bahasa mesin. Sedangkan programmer (downloader) adalah hardware dan software/firmware yang mutlak diperlukan untuk dapat men¶download¶ kode-kode perintah ke mikrokontroler. Compiler, simulator mudah didapat disitus internet sesuai dengan jenis produknya. Cara membuat programmer juga banyak tersedia di situs internet, tetapi ini diperlukan pengetahuan elektronika praktis. Emulator harus membuat hardware dan juga diisi software yang bisa didapatkan dari internet. ICE agak susah membuatnya, beberapa perusahaan membuat dan menjual dengan harga yang cukup mahal. Jadi dapat disimpulkan bahwa suatu mikrokontrontroler adalah suatu chip (rangkaian terintegrasi ± IC) VLSI (‰‘‘‘) mikroprosesor yang dikhususkan untuk instrumentasi dan kendali dan bersifat reprogrammable. Mikrokontroler memiliki unit memory sendiri (meskipun sangat terbatas), unit I/O (Input/Output) yang bisa dikoneksikan langsung dengan sensor atau aktuator. Program disimpan dalam memori yang tidak hilang bila catu daya padam, biasanya dalam bentuk ROM, PROM atau EPROM diluar mikrokontroler, atau beberapa seri atau varian memiliki ROM didalam mikrokontroler itu sendiri. Cara mengisi program dengan suatu alat pemrogram, yang biasanya berhubungan dengan PC. 6ntuk mempelajari dan mengaplikasikan mikrokontroler diperlukan perangkat pengembang, literatur dan forum-forum diskusi.

R 
R  
 

?
p p p p p
p
 p 

p pð
 p?
p p   p 

 p  p 
 p   p p  p 


p  


p?
p   p p  p

6p  
 p 
p 6
p p

 p
 p  p ?
p  

p  p  p  p p
 
 p    p 
p
p p  


p  p  p
p p p p p p?
p
 p   p  p 


p   p  p 
 p 
p   
p 


p 

 p p R
     p "p#$%&p'pVp 
p  p  p p6
  pp

 
p6 p
p p ( p 
p(  p
 p
p  p ip ( p  p  p#)***p 
p  p+**p p
 p p,p-*p
p  p



p #*****p  pp 
p  p 

p
 p p
 p p



p ip "p#$%.p'p"
 p  p  p p

p p6 p ip

ip ip ip ip ip ip ip ip

ip ip ip ip ip ip

"p#$+.p'p p
  p  p  p  p p 
pV  p  p"/ p

p6 p 

p  p
p 

p 


p  p    p #$&*p
p 
p   p  p
 p#$)#p ?
p   p p 
p p 
 p %**%p 

p p % p V


p V
 p  p  p
p% p "p#$)#p'p
 p
  

p
p. p p
 p.**.p "p#$)-p'p
 p



p
p. p 
p  p
 p.*.*p#*/p  p  p  p.**.p
p
 p? p? &.**p "p#$))p'p
 p 



p.*.+p
p 

p
p. p 
 p
p  p
 p 

p
 
p
p
 
p  p
 p  
p
p
p p

 p
 p.*.+p p0 p   
p 

p0.*p "p #$).p 'p 
 p 
  

p 
p #& p p .*.&p  
p

p 
  

p .*..p 

p
 
p 

 p
p  p  p  p  p .*.+p  p  p 



p  p  p  p

p
p 
 p 
p

 p  p




p 
 p .*.&.*..p p  p  p   /p 
 
p p p

p  p
p
 
  p


p "p#$.#p'p?p p p



p
p.*..p

p



p 
 p  p p
p
 p
 p "p#$.-p'p
 p
  

p
p#& p.*1.&p 

p
 
p p#&p ?p "p #$.&p 'p 
 p 
  

p 
p -1 p   p .*-.&p 

p
 
p  p%p2p "p#$.$p'p
 p
  

p
p-1 p .*%.&p 

p
 
p  p%p 2p3p.Vp p "p #$$-p 'p 
 p 



p 
p -1 p 
 p p "p #$$)p 
 p 

p p 
 p p
p 
 p %p  p "p 1***p 
p  p 


p

  p p?6 p



p

  p ?p

Sebuah u

 
(sering dituliskan: c atau c) adalah sebuah ‘  ‘  (CP6) elektronik komputer yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit terintegrasi semikonduktor. ip Sebelum berkembangnya mikroprosesor, CP6 elektronik terbuat dari sirkuit terintegrasi TTL terpisah; sebelumnya, transistor individual; sebelumnya lagi, dari tabung vakum. Bahkan telah ada desain untuk mesin komputer sederhana atas dasar bagian mekanik seperti ‘,  , ‘‘, Tinkertoy, dll. ip Evolusi dari mikroprosesor telah diketahui mengikuti Hukum Moore yang merupakan peningkatan performa dari tahun ke tahun. Teori ini merumuskan bahwa daya penghitungan akan berlipat ganda setiap v8 bulan, sebuah proses yang benar terjadi sejak awal v 0-an; sebuah kejutan bagi orang-orang yang berhubungan. Dari awal sebagai driver dalam kalkulator, perkembangan kekuatan telah menuju ke dominasi mikroprosesor di berbagai jenis komputer; setiap sistem dari mainframe terbesar sampai ke komputer pegang terkecil sekarang menggunakan mikroprosesor sebagai pusatnya. ip

p