Apa itu Mikrokontroler? Penjelasan Secara lengkap

Mikrokontroler merupakan bagian integral dari sistem tertanam. Mikrokontroler pada dasarnya adalah komputer murah dan kecil pada satu chip yang terdiri dari prosesor, memori kecil, dan periferal input-output yang dapat diprogram.

 Mikrokontroler dimaksudkan untuk digunakan pada produk dan perangkat yang dikontrol secara otomatis untuk melakukan tugas yang telah ditentukan dan diprogram sebelumnya. 

 Untuk mendapatkan gambaran yang lebih baik tentang apa sebenarnya mikrokontroler; mari kita lihat contoh produk di mana mikrokontroler digunakan. 

 Termometer digital yang menampilkan suhu sekitar menggunakan mikrokontroler yang dihubungkan ke sensor suhu dan unit tampilan (seperti LCD).

 Mikrokontroler di sini mengambil input dari sensor suhu dalam bentuk mentah, memprosesnya dan menampilkannya ke unit tampilan LCD kecil dalam bentuk yang dapat dibaca manusia. 

 Demikian pula, satu atau beberapa mikrokontroler digunakan di banyak perangkat elektronik sesuai dengan kebutuhan dan kompleksitas aplikasi.

Dimana Mikrokontroler digunakan?

Mikrokontroler digunakan dalam sistem tertanam, pada dasarnya berbagai produk dan perangkat yang merupakan kombinasi dari perangkat keras dan perangkat lunak, dan dikembangkan untuk melakukan fungsi tertentu. 

 Beberapa contoh sistem tertanam di mana mikrokontroler digunakan, bisa berupa - mesin cuci, mesin penjual otomatis, microwave, kamera digital, mobil, peralatan medis, ponsel pintar, jam tangan pintar, robot, dan berbagai peralatan rumah tangga.

Mengapa kami menggunakan mikrokontroler?

 Mikrokontroler digunakan untuk menggunakan otomatisasi dalam aplikasi tertanam. Alasan utama di balik popularitas besar mikrokontroler adalah kemampuannya untuk mengurangi ukuran dan biaya produk atau desain, dibandingkan dengan desain yang dibuat menggunakan mikroprosesor, memori, dan perangkat input / output terpisah.

Karena mikrokontroler memiliki fitur seperti mikroprosesor built-in, RAM, ROM, Antarmuka Serial, Antarmuka Paralel, Analog to Digital Converter (ADC), Digital ke Analog Converter (DAC), dll. 

Yang memudahkan untuk membangun aplikasi di sekitarnya. Selain itu, lingkungan pemrograman mikrokontroler menawarkan kemungkinan besar untuk mengontrol berbagai jenis aplikasi sesuai kebutuhan mereka.

Apa saja jenis mikrokontroler?

Ada berbagai macam mikrokontroler yang tersedia di pasar. Berbagai perusahaan seperti Atmel, ARM, Microchip, Texas Instruments, Renesas, Freescale, NXP Semiconductors, dll. 

Memproduksi berbagai jenis mikrokontroler dengan berbagai jenis fitur. Melihat berbagai parameter seperti memori yang dapat diprogram, ukuran flash, tegangan suplai, pin input / output, kecepatan, dll, seseorang dapat memilih mikrokontroler yang tepat untuk aplikasinya.

Mari kita lihat parameter ini dan berbagai jenis mikrokontroler menurut parameter ini.

Bus data (Ukuran Bit):

Ketika diklasifikasikan menurut ukuran bit, sebagian besar mikrokontroler berkisar dari 8-bit hingga 32 bit (mikrokontroler bit yang lebih tinggi juga tersedia). 

 Pada mikrokontroler 8 bit bus datanya terdiri dari 8 jalur data, sedangkan pada mikrokontroler 16 bit bus datanya terdiri dari 16 jalur data dan seterusnya untuk mikrokontroler 32 bit dan lebih tinggi.

Penyimpanan:

Mikrokontroler membutuhkan memori (RAM, ROM, EPROM, EEPROM, memori flash, dll) untuk menyimpan program dan data. 

 Sementara beberapa mikrokontroler memiliki chip memori inbuilt sementara yang lain membutuhkan memori eksternal untuk dihubungkan. 

Ini masing-masing disebut mikrokontroler memori tertanam dan mikrokontroler memori eksternal. 

 Ukuran memori bawaan juga bervariasi dalam berbagai jenis mikrokontroler dan umumnya Anda akan menemukan mikrokontroler dengan memori 4B hingga 4Mb.

Jumlah Pin Input / Output:

Mikrokontroler bervariasi sesuai dengan jumlah ukuran pin input-output. Satu dapat memilih mikrokontroler tertentu sesuai kebutuhan aplikasi.

Set Instruksi:

Ada dua jenis set instruksi - RISC dan CISC. Mikrokontroler dapat menggunakan RISC (Reduced Instruction Set Computer) atau CISC (Complex Instruction Set Computer).

Seperti namanya, RISC mengurangi waktu operasi yang menentukan siklus clock dari sebuah instruksi; sedangkan CISC memungkinkan penerapan satu instruksi sebagai alternatif dari banyak instruksi.

Arsitektur Memori:

Ada dua jenis mikrokontroler - mikrokontroler arsitektur memori Harvard dan mikrokontroler arsitektur memori Princeton.

Berikut adalah beberapa mikrokontroler populer di kalangan pelajar dan penghobi.

Seri 8051 mikrokontroler (8-bit)

Mikrokontroler AVR oleh Atmel (ATtiny, seri ATmega)

Mikrokontroler seri PIC Microchip

Mikrokontroler Texas Instruments seperti MSP430

Mikrokontroler ARM

Fitur Mikrokontroler

Mikrokontroler digunakan dalam sistem tertanam untuk berbagai fiturnya. Seperti yang ditunjukkan pada diagram blok mikrokontroler di bawah ini, ia terdiri dari prosesor, pin I / O, port serial, timer, ADC, DAC, dan Kontrol Interupsi.

Prosesor atau CPU

Prosesor adalah otak dari mikrokontroler. Ketika diberikan input melalui pin input dan instruksi melalui program, itu memproses data sesuai dan memberikan pada pin output.

Penyimpanan

Chip memori terintegrasi dalam mikrokontroler untuk menyimpan semua program dan data. Mungkin ada berbagai jenis memori yang terintegrasi dalam mikrokontroler seperti RAM, ROM, EPROM, EEPROM, memori Flash, dll.

Port Input-Output

Setiap mikrokontroler memiliki port input output. Bergantung pada jenis mikrokontroler, jumlah pin keluaran masukan dapat bervariasi. Mereka digunakan untuk berinteraksi dengan perangkat input dan output eksternal seperti sensor, unit tampilan, dll.

Port Serial

Mereka memfasilitasi antarmuka serial mikrokontroler dengan perangkat lain. Port serial adalah antarmuka komunikasi serial yang melaluinya transfer informasi masuk atau keluar satu per satu bit pada satu waktu.

ADC dan DAC

Terkadang sistem tertanam perlu mengubah data dari digital ke analog dan sebaliknya. Jadi sebagian besar mikrokontroler digabungkan dengan ADC (Konverter Analog ke Digital) dan DAC (Pengonversi Digital ke Analog) bawaan untuk melakukan konversi yang diperlukan.

Timer

Pengatur waktu dan penghitung adalah bagian penting dari sistem tertanam. Mereka diperlukan untuk berbagai operasi seperti pembangkitan pulsa, menghitung pulsa eksternal, modulasi, osilasi, dll.

Kontrol Interupsi

Kontrol interupsi adalah salah satu fitur canggih dari mikrokontroler. Ini adalah semacam notifikasi yang mengganggu proses yang sedang berlangsung dan menginstruksikan untuk melakukan tugas yang ditentukan oleh kontrol interupsi.

Untuk meringkas semua ini, mikrokontroler adalah semacam komputer mini kompak yang dirancang untuk melakukan tugas tertentu dalam sistem tertanam. Dengan berbagai fitur, kepentingan dan penggunaannya sangat luas dan dapat ditemukan di produk dan perangkat di semua industri.

Aji Fitriyan Hidayat

Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.

Bagikan Artikel ini