SISTEM MIKROPROSESOR, oleh I Wayan Sutaya, S.T., M.T. Hak Cipta 2014 pada penulis GRAHA ILMU Ruko Jambusari 7A Yogyakarta 55283 Telp: 0274-889398; Fax: 0274-889057; E-mail: info@grahailmu.co.id Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memper banyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit. ISBN: 978-602-262-322-9 Cetakan Pertama, tahun 2014
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atar berkat-nya penulis mampu menyelesaiakan Buku Ajar yang berjudul Sistem Mikroprosesor (Implementasi Pada Mikrokontroler 8 Bit). Terjadinya era teknologi modern seperti saat ini tidak lain dan tidak salah disebabkan oleh perkembangan teknologi elektronika yang begitu pesat. Perkembangan yang pesat ini ditandai dengan perubahan teknologi elektronika dari yang menggunakan sistem analog menjadi sistem digital. Sistem digital memungkinkan perangkat elektronik berkembang dengan cepat dikarenakan sistem ini mempunyai reabiliti yang sangat tinggi. Perangkat elektronik digital saat ini sebagain besar adalah sebuah sistem yang berbasis mikroprosesor. Contoh nyata misalkan alat elektronik untuk rumah tangga seperti mesin cuci, kulkas dan alat elektronik untuk TIK misalkan handpone, tablet, dan PC. Berbagai produsen mikroprosesor membuat mikroporsesor dalam bentuk 8 bit, 16 bit, 32 bit, dan 64 bit. Kebutuhan mikroprosessor sebagai pendukung utama dalam sebuah perangkat elektronik tergantung seberapa besar beben kerja yang diperlukan oleh perangkat elektronik. Sebagai contoh PC adalah sebuah perangkat elektronik mempunyai beban yang sangat berat sehingga mikroprosesor yang sering digunakan adalah 32 bit dan 64 bit. Tetapi untuk perangkat seperti system kendali misalkan perangkat elektronik rumah tangga atau otomotif maka mikroprosesor 8 bit sangat ideal. Pada buku ajar yang penulis buat ini menitik beratkan studi kasus pada mikroprosesor 8 bit dimana implementasi dari pada mikroprosesor ini berada dalam chip mikrokontroler. Alasan penulis memilih mikroprosesor 8 bit sebagai studi kasus didasari oleh beberapa faktor: memudahkan mengerti mikroprosesor itu sendiri karena menggunakan rangkaian dan instruksi yang lebih sederhana, dan karena buku ajar ini dibuat
vi Sistem Mikroprosesor untuk mahasiswa jurusan T. Elektro yang lebih banyak menggunakan mikroprosesor untuk keperluan pembuatan alat unit kendali elektronik. Singaraja, November 2014 I Wayan Sutaya, S.T, M.T.
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL BAB 1 MIKROPROSESOR DAN SISTEM MIKROKOMPUTER 1 1.1 Pendahaluan Mikroprosesor 1 1.2 Model Sederhana Sebuah Mikroprosesor 3 1.3 Istilah-istilah yang digunakan dalam mikroprosesor 12 1.4. Perbedaan fase pada proses pengeksekusian 14 1.5. Soal-soal 14 BAB 2 ARSITEKTUR DAN OPERASI MIKROPROSESOR 17 2.1 Blok Mikroprosessor 17 2.2 Soal-soal 23 BAB 3 MIKROPROSESOR 8085 25 3.1 Pendahuluan 25 3.2 Fitur-fitur 8085 25 3.3. Arsitektur 8085 26 3.4. Struktur Register 27 3.5 Definisi Pin 8085 31 3.6 Rangkaian Clock 34 3.7 Rangkaian Reset 35 v vii xi xvii
viii Sistem Mikroprosesor 3.8. Struktur Interupt dan Operation 8085 36 3.9 Soal-soal 41 BAB 4 I/O, MEMORI DAN SISTEM BUS 43 4.1. Pendahuluan 43 4.2. Soal-soal 48 BAB 5 SIKLUS INSTRUKSI 49 5.1. Siklus Instruksi 49 5.2. Instruksi, Eksekusi, Urutan dan Aliran data 50 5.3. Soal-soal 71 BAB 6 KUMPULAN INSTRUKSI 8085 DAN ALP 73 6.1. Pendahuluan 73 6.2. Pengklasifikasian Instruksi 73 6.3. Instruksi dan Format data 75 6.4. Kumpulan Instruksi dari 8085 78 6.5. Simulator 8085 85 6.6. Soal-soal 85 BAB 7 ARSITEKTUR MIKROPROSESOR PADA MIKROKONTROLER 8051 87 7.1. Gambaran Umum 87 7.2. Arsitektur 88 7.3. Peta Memori 92 7.4. Mode Pengalamatan 97 7.5. Struktur Program 98 7.6. Kumpulan Instruksi 101 7.7. Membuat Delay 106 7.8. Interupsi 110 7.9. PWM (Pulse Width Modulation) 114 7.10. Komunikasi Serial 119 7.11. Soal-soal 131 BAB 8 PROYEK APLIKASI MIKROKONTROLER 8051 133 8.1. Display LED 133 8.2. Saklar Push Button 138 8.3. Display 7 Segmen 142 8.4. KeyPad 148 8.5. Timer/Counter 151 8.6. LCD 155
Daftar Isi ix 8.7. Motor DC 160 8.8. Soal-soal 163 BAB 9 ARSITEKTUR MIKROPROSESOR PADA MIKROKONTROLER AVR 165 9.1. Pengenalan AVR 165 9.2. Varian Mikrokontroler AVR 165 9.3. Arsitektur Mikrokontroler AVR 166 9.4. Peta Memori Mikrokontroler AVR 168 9.5. Memori Program 169 9.6. Penjelasan Fungsi Pin Mikrokontroler AVR 170 9.7. Rangkaian Sistem Minimum AVR 8535 172 9.8. Operasi I/O 174 9.9. Operasi Aritmatika 175 9.10. Operasi Logika 176 9.11. Interupsi 177 9.12. Timer/Counter 180 9.13. Komunikasi Serial 185 9.14. Soal-soal 191 BAB 10 PROYEK APLIKASI AVR 193 10.1 Pengendalian Motor Stepper 193 10.2 LCD (Liquid Crystal Display) 199 10.3 Pengendalian Motor DC 209 10.4 Motor Servo 215 10.5 Keypad 218 10.6 Soal-soal 224 DAFTAR PUSTAKA 225 -oo0oo-