Home » Mikrokontroler » Aplikasi Mikrokontroler » Picture Matrix LED Display

Picture Matrix LED Display

Sunday, December 18th, 2016 - Aplikasi Mikrokontroler

Picture Matrix LED Display

Sarana display saat ini sangat banyak antara lain berupa cathode ray tube, liquid cell display, matrix led , dan lain sebagainya. Picture matrix LED display ini akan menampilkan gambar dengan format Microsoft Bitmap (BMP) ke dalam matrix LED berukuran 16 pixel X 16 pixel hitam dan putih.

Pemakaian alat ini sangat sederhana, membutuhkan sebuah personal computer dan perangkat ini sendiri. Pengiriman data dari PC ke alat ini dilakukan secara serial melalui communication port pada PC yang disambungkan ke perangkat ini melalui MAX232. Perangkat ini memakai 2 buah program yaitu program yang ditulis dengan Turbo Pascal untuk mengolah gambar BMP sebelum dikirim dan program assembly yang ditulis dengan ALDS untuk menampilkan gambar yang dikirimkan ke perangkat ini. Blok diagram perangkat ini dapat dilihat sebagai berikut :

Gambar 1. Skema Blok Diagram

Sebelum membahas lebih lanjut, akan dikenali dalu struktur file Windows Bitmap ( .BMP). File ini merupakan file graphic tanpa kompresi. Pertama–tama untuk setiap file selalu terdapat header record, untuk file BMP ini terdapat 15 macam informasi yang meliputi jenis BMP, ukuran file, lebar, panjang, warna, resolusi horizontal dan vertical serta lain sebagainya. Semuanya dapat dilihat pada program Pascal yang ada. Header file BMP terdapat di depan sedangkan berikutnya data gambar yang mewakili pixel dan warna. Untuk file BMP pixel 1 kiri atas terdapat pada kiri terakhir bagian bawah sehingga file BMP ini ditulis terbalik sehingga harus dibaca dari belakang dahulu, atau lebih tepatnya dari bagian kiri bawah ke kanan lalu naik ke kiri lagi atasnya terus sampai kiri atas pertama.

Terdapat 3 bagian penting pada blok ini untuk diperhatikan, yalmi blok serial interface, blok prosesor dan blok scanning display. Ketiga blok ini memegang peranan penting pada perangkat ini.

Lewat serial interface akan terjadi transfer data secara serial dari komputer ke MCS-51, agar level sinyal data seri dari MCS51 setara dengan level sinyal communication port PC, diperlukan MAX232 untuk mengubah ke tegangan TLL/CMOS logic level RS232.

Pin 12 ( RXD ) pada MAX232 akan masuk ke pin 2 ( P3.0 ) pada MCS-51 dan pin 11 (TXD) akan masuk ke pin 3 (P3.1) pada MCS-51.

Rangkaian pada sistemnya dapat dilihat sebagai berikut :

Gambar 2. RS232 to MAX232 Level Logic Converter

Blok prosesor dapat dicermati sebagai berikut. Blok ini merupakan otak dari system picture matrix led display ini, karena semua input dan output yang akan dikeluarkan harus diproses dan dikontrol melalui IC AT89C2051. IC ini menerima data dari PC melalui saluran RS232 dan mengatur scanning display untuk mengurusi bagian tampilan pada matrix led display. Semua kaki pada AT89C2051 ini digunakan untuk serial transfer, data output ke latch, pengendali latch, input bagi SIPO, pengendali clock SIPO, sehingga hanya sisa 1 kaki yang tidak digunakan yaitu P 3.7. IC ini dilengkapi dengan crystal 11.0592 MHz dan 2 buah capasitor ( C1 & C2 ) untuk membentuk rangkaian oscillator dan rangkaian reset berupa capasitor ( C3 ) dengan resistor ( R17 ).

Input serial dari MAX232 masuk ke P3.0 sebagai RXD dan P3.1 sebagai TXD, P3.2 dan P3.3 sebagai pengatur latch enable 74HC573 sebanyak 2 buah, P3.4 sebagai pengatur clock pada IC SIPO 74LS 164 sebanyak 1 buah dan P3.5 sebagai data input pada 74LS164. P1.0 sampai P1.7 sebagai data input pada latch 74HC573. Perlu diketahui bahwa saat perangkat ini bekerja, perrtama-tama akan dilakukan reset terlebih dahulu. Perangkat ini tidak akan reset sebelum di-off-kan kemudian di-on-kan lagi.

Rangkaian blok ini dapat dilihat sebagai berikut :

Gambar 3. Blok prosesor

Untuk keperluan scanning hanya memerlukan 2 buah latch IC 74LS573 dan 2 buah SIPO IC 74LS164. Pengontrolan 4 IC ini dikendalikan langsung oleh AT89C2051. Pengontrolan meliputi kapan latch ini di-enable , kapan SIPO diberi data dan di clok dan lain sebagainya.

Sistem scanning display dapat dilihat dari urutan program sebagai berikut, pertama–tama data diambil pada alamat $40 lalu latch 1 aktif sedang latch 2 dinonaktif, setelah itu data dipindah ke P1untuk dikirim ke latch, begitu juga untuk data untuk latch ke 2, dimana latch 1 di nonaktif agar data masuk ke latch ke 2. Shift_data di set high agar keluaran SIPO low dengan tujuan agar led bisa hidup kemudian di clock selama 15 kali agar data low tersebut bergerak sebanyak 15 kali sehingga proses scanning berjalan lalu di loop hingga ada data lain.

Transistor yang digunakan adalah BC557 (PNP), transistor ini akan di-on-kan ketika mendapat inputan dari latch sehingga arus dari emitter langsung ke collector lalu ke resistor 470 ohm dan matrix led display. Transistor yang digunakan sebanyak 16 buah. Untuk SIPO 74LS164 dikendalikan oleh AT89C2051, setelah mendapat input maka diberi clock agar data pada QA dapat bergeser ke QB dan seterusnya. Perlu diamati juga setelah IC 74LS164 yang pertama selesai atau sudah sampai QH maka output ini akan menjadi input bagi 74LS164 yang kedua sehingga hal ini akan berlangsung terus. Jika output dari transistor dan SIPO ini bertemu maka led akan menyala. Untuk menghindari efek ghosting setelah 1 byte led dinyalakan maka sebelum berpindah ke 1 byte led berikutnya dimatikan terlebih dahulu sehingga dengan demikian efek ghosting dapat dihindari.

Prinsip Kerja Picture Matrix LED Display

Untuk gambar rangkaian secara lengkap dapat dilihat sebagai berikut :

Rangkaian Perangkat Picture Matrix Led Display,picture matrix led display,rangkaian picture matrix led display,skema picture matrix led display,beli picture matrix led display,jual picture matrix led display,harga picture matrix led display,cara membuat picture matrix led display,modul picture matrix led display,program picture matrix led display,kit picture matrix led display,komponen picture matrix led display

Gambar 4. Rangkaian Perangkat Picture Matrix Led Display

Proses kerja perangkat ini sangat sederhana , pertama–tama harus membuka program Turbo Pascal terlebih dahulu lalu menjalankan program yang sudah ada. Tampilan awal dari program adalah akan menanyakan file bmp mana yang akan diolah untuk ditransfer, untuk pengisian ini diperlukan letak file yang tepat beserta direktori serta sub direktori jika ada. File yang ada harus memenuhi syarat yaitu harus file dengan extension bmp ukuran 16 pixel x 16 pixel dan harus 2 warna yaitu hitam dan putih. Jika file yang dipilih tidak memenuhi syarat maka program ini akan menolak yaitu jika file bukan bmp dan jika file ini bmp maka akan dicek apakah file ini 16 x 16 pixel 2 warna jika tidak maka berarti bukan 16 x 16 pixel.

Jika file yang dipilih sudah memenuhi syarat maka program ini akan melanjutkan instruksi yang berikutnya yaitu membaca file tersebut, mengambil data, kemudian ditransfer secara serial ke system picture matrix led display. Karena MCS51 sudah diprogram maka data yang masuk akan segera ditampilkan ke matrix led display. Data yang dikirimkan hanya membutuhkan waktu dalam hitungan detik untuk dapat tampil ke matrix led display. Berikutnya akan tampil file yang akan ditransfer kemudian. Program ini akan berjalan terus berulang hingga dihentikan secara manual.

Setelah mengetahui hal–hal diatas maka dapat menggunakan perangkat ini dengan benar dan dapat mengembangkan kemudian untuk berbagai keperluan dan dapat dikembangkan perangkat ini juga dalam segala hal contohnya dapat diperbanyak matrix led dengan catatan harus ditambahkan beberapa buah IC, dan lain sebagainya. Kekurangan perangkat ini antara lain gambar yang dapat diolah cukup kecil hanya 16 x 16 pixel hitam dan putih tetapi perangkat ini hanyalah dasar untuk pengembangan perangkat ini sendiri.

Selamat mencoba, kami harap informasi tentang “Picture Matrix LED Display” diatas bermanfaat.

Title : Picture Matrix LED Display
Archive : Aplikasi Mikrokontroler

You may also like, related Picture Matrix LED Display

Lampu Disco (Disco Lite)… Lampu Disco (Disco Lite) Menggunakan Mikrokontroler Di bawah kendali AT89C2051, sebanyak 256 lampu ‘menari’ seirama dengan sinyal audio yang diterima alat ini. Dibanding dengan AT89C51 yang punya 40 kaki, kaki IC AT89C2051 berkurang 20 hal ini mengakibatkan AT89C2051 hanya punya 2 buah Port, yakni Port 1 dan Port 3. Di samping itu kapasitas Flash PEROM di dalam AT89C2051 hanya sebesar 2048 byte, setengah kapasitas Flash PEROM AT89C2051. Meskipun demikian, AT89C2051 mempunyai analog comparator yang tidak dimiliki AT89C51. Analog comparator adalah rangkaian elektronik untuk membandingkan dua buah tegangan, dengan adanya fasilitas ini AT89C2051 bisa dipakai memantau tegangan analog (tegangan bukan digital) secara langsung, misalnya dipakai sebagai Analog/Digital Converter sederhana. Rangkaian Lampu Disco (Disco Lite) Menggunakan Mikrokontroler Gambar 1 memperlihatkan rangkaian lengkap Disco Lite, AT89C2051 dilengkapi dengan kapasitor C1, C2 dan kristal 12 MHz Y1 sebagai rangkaian oscilator, kapasitor C3 dan resitor membentuk rangkaian reset. Resitor R17, R16 dan kapasitor C4 serta capasitor C5, C6, diode D1, resistor R36, R37 bersama dengan AT89C2051 membentuk rangkaian Analog/Digital Converter sederhana, dipakai untuk mengukur besarnya sinyal audio yang masuk. Bagian lain dari rangkaian terdiri dari 2 buah 74HC573, 2 buah 74LS164, 32 resistor dan 16 transistor, dan sebuah 16x16 Dot LED Display Panel. Bagian ini merupakan bagian tampilan, dalam Display Panel ukuran sekitar 8 x 8 cm itu terdapat 256 buah LED yang nyala/padamnya disesuaikan dengan irama sinyal audio yang diterima. Sinyal audio yang diterima, di-skala-kan menjadi 10 bagian menurut besar kecilnya sinyal, setiap bagian skala mempunyai pola nyala/pdam lampu yang berlainan, sehingga kuat lemahnya sinyal audio akan membentuk gambar yang acak pada panel tampilan. Gambar 2 menggambarkan rangkaian ekuivalen Analog/Digital Converter, sebelum diukur sinyal audio yang diterima dikondisikan dulu, potensiometer R36 dipakai untuk mengatur besar kecilnya level sinyal audio yang diterima, karena rangkaian Analog/Digital Converter ini hanya menerima tegangan positip maka sinyal audio disearahkan dengan Diode D1, sedangkan resistor R37 dan kapasitor C6 merupakan filter sederhana untuk sedikit meredam sinyal audio agar tidak terlalu fluktuatip. Tegangan dari sinyal audio ini diumpankan ke kaki P1.1 dari AT89C2051 yang berfungsi sebagai input V- (inverting input) dari Analog Comparator. Kaki P1.0 yang berfungsi sebagai input V+ (non inverting input) dihubungkan ke kapasitor C4, kapasitor ini diisi lewat tahanan R17 dan R16 pada saat P3.7 dari AT89C2051 dalam keadaan ‘1’, dan isinya dikosongkan lewat R16 pada saat P3.7 dalam keadaan ‘0’. Bentuk tegangan di kapasitor C4 (terhubung ke P1.0) pada saat pengisian kapasitor dan pengosongan kapasitor terlihat di Gambar 3. Pada saat mulai mengukur tegangan sinyal audio, kapasitor C4 dalam keadaan kosong atau tegangan kapasitor = 0 Volt, tegangan P1.1 lebih positip dibanding P1.0 sehingga output dari Analog Comparator (P3.6) = ‘0’. Setelah itu P3.7 =’1’, tegangan kapasitor C4 mulai naik sesuai dengan grafik Gambar 3, sampai suatu saat tegangan C4 lebih positip dari tegangan sinyal audio dan output Analog Comparator P3.6 berubah dari ‘0’ menjadi ‘1’. Selang waktu saat mulai pengisian kapasitor sampai P3.6 menjadi ‘1’ setara dengan tegangan sinyal audio, makin besar tegangan makin lama P3.6 menjadi ‘1’. Nyala/padam 256 LED diatur dengan cara multiplek, seperti yang dipakai dalam artikel Jam Digital Dengan AT89C2051. Meminjam istilah-istilah yang dipakai di artikel itu, 16x16 Dot LED Display Panel yang dipakai bisa dianggap merupakan penampil dengan 16 ruas sebanyak 16 digit. 16 buah Saklar digit masing-masing dibentuk dengan sebuah resistor dan transistor PNP, karena jumlahnya melebihi kaki AT89C2051 tidak bisa dikendalikan langsung lewat port yang ada, tapi lewat bantuan 2 buah IC 74HC573 (berisikan 8 buah Latch). Data yang disimpan ke dalam dua IC ini diumpan dari P1.2..P1.7 dan P3.2..P2.3, P3.4 dipakai untuk mengatur 74HC573 yang pertama (U2) jika P3.4=’1’ maka data di input IC ini akan direkam dan diteruskan ke outputnya, P3.4 untuk mengatur 74HC573 yang kedua (U4). 16 buah saklar ruas dibentuk dengan 2 buah IC 74LS164 (berisikan 8 bit shift register), resistor yang dipasangkan pada output IC ini dipakai untuk membatasi arus LED. Data ruas sebanyak 16 bit dikirim dari AT89C2051 secara seri, digeser masuk ke shift register 74LS164. Saat data digeser, semua saklar digit dimatikan sehingga proses pergeseran ini tidak nampak ditampilan. Prinsip Kerja Lampu Disco (Disco Lite) Menggunakan Mikrokontroler Diagram alir program Disco Lite terlihat di Gambar 4, setelah alat ini mendapat catu daya langsung program melaksanakan persiapan untuk menata kerja dari alat, hal-hal yang dilakukan antara lain adalah mematikan dulu semua lampu tampilan, mengosongkan kapasitor C4. Bagian Utama dari program ini adalah mengatur tampilan yang dibentuk dari 256 titik LED, data ruas yang akan ditampilkan dikirim ke sistem tampilan lewat 2 buah IC shift register 74LS164, setelah itu skaklar digit yang sesuai dengan data ruas yang baru saja dikirim dinyalakan. Proses ini dilakukan terus menerus selama alat ini bekerja, agar tampilan nampak bagus tidak bergetar begian ini harus dilakukan cukup cepat. Setelah 50 kali putaran proses pengaturan penampilan, proses ini ditinggalkan sebentar untuk mengukur tegangan sinyal audio, atas dasar besar kecilnya tegangan yang terukur dipilih pola nyala/padam lampu yang sudah disiapkan lebih dulu dalam Flas PEROM, dan pola tersebut yang akan ditampilkan. Effek lampu yang terbentuk, bisa dengan mudah dikomposisikan dan diisikan ke dalam Flash PEROM sehingga bisa dibentuk bermacam-macam model penampilan oleh perangkat Lampu Disco (Disco Lite) Menggunakan Mikrokontroler tersebut.
Struktur Program Assembly Struktur Program Assembly Sarana yang ada dalam program assembly sangat minim, tidak seperti dalam bahasa pemrograman tingkat atas (high level language programming) semuanya sudah siap pakai. Penulis program assembly harus menentukan segalanya, menentukan letak program yang ditulisnya dalam memori-program, membuat data konstan dan tablel konstan dalam memori-program, membuat variabel yang dipakai kerja dalam memori-data dan lain sebagainya. Program sumber assembly Program-sumber assembly (assembly source program) merupakan kumpulan dari baris-baris perintah yang ditulis dengan program penyunting-teks (text editor) sederhana, misalnya program EDIT.COM dalam DOS, atau program NOTEPAD dalam Windows. Kumpulan baris-printah tersebut biasanya disimpan ke dalam file dengan nama ekstensi *.ASM atau nama lain misalnya *.A51 dan lain sebagainya, tergantung pada program Assembler yang akan dipakai untuk mengolah program-sumber assembly tersebut. Setiap baris-perintah merupakan sebuah perintah yang utuh, artinya sebuah perintah tidak mungkin dipecah menjadi lebih dari satu baris. Satu baris perintah bisa terdiri atas 4 bagian, bagian pertama dikenali sebagai label atau sering juga disebut sebagai symbol, bagian kedua dikenali sebagai kode operasi, bagian ketiga adalah operand dan bagian terakhir adalah komentar. Antara bagian-bagian tersebut dipisahkan dengan sebuah spasi atau tabulator. Bagian label Label dipakai untuk memberi nama pada sebuah baris-perintah, agar bisa mudah menyebitnya dalam penulisan program. Label bisa ditulis apa saja asalkan diawali dengan huruf, biasa panjangnya tidak lebih dari 16 huruf. Huruf-huruf berikutnya boleh merupakan angka atau tanda titik dan tanda garis bawah. Kalau sebuah baris-perintah tidak memiliki bagian label, maka bagian ini boleh tidak ditulis namun spasi atau tabulator sebagai pemisah antara label dan bagian berikutnya mutlak tetap harus ditulis. Dalam sebuah program sumber bisa terdapat banyak sekali label, tapi tidak boleh ada label yang kembar. Sering sebuah baris-perintah hanya terdiri dari bagian label saja, baris demikian itu memang tidak bisa dikatakan sebagai baris-perintah yang sesungguhnya, tapi hanya sekedar memberi nama pada baris bersangkutan. Bagian label sering disebut juga sebagai bagian symbol, hal ini terjadi kalau label tersebut tidak dipakai untuk menandai bagian program, melainkan dipakai untuk menandai bagian data. Bagian kode operasi Kode operasi (operation code atau sering disingkat sebagai OpCode) merupakan bagian perintah yang harus dikerjakan. Dalam hal ini dikenal dua macam kode operasi, yang pertama adalah kode-operasi untuk mengatur kerja mikroprosesor / mikrokontroler. Jenis kedua dipakai untuk mengatur kerja program assembler, sering dinamakan sebagai assembler directive. Kode-operasi ditulis dalam bentuk mnemonic, yakni bentuk singkatan-singkatan yang relatip mudah diingat, misalnya adalah MOV, ACALL, RET dan lain sebagainya. Kode-operasi ini ditentukan oleh pabrik pembuat mikroprosesor/mikrokontroler, dengan demikian setiap prosesor mempunyai kode-operasi yang berlainan. Kode-operasi berbentuk mnemonic tidak dikenal mikroprosesor/mikrokontroler, agar program yang ditulis dengan kode mnemonic bisa dipakai untuk mengendalikan prosesor, program semacam itu diterjemahkan menjadi program yang dibentuk dari kode-operasi kode-biner, yang dikenali oleh mikroprosesor/mikrokontroler. Tugas penerjemahan tersebut dilakukan oleh program yang dinamakan sebagai Program Assembler. Di luar kode-operasi yang ditentukan pabrik pembuat mikroprosesor/mikrokontroler, ada pula kode-operasi untuk mengatur kerja dari program assembler, misalnya dipakai untuk menentukan letak program dalam memori (ORG), dipakai untuk membentuk variabel (DS), membentuk tabel dan data konstan (DB, DW) dan lain sebagainya. Bagian operand Operand merupakan pelengkap bagian kode operasi, namun tidak semua kode operasi memerlukan operand, dengan demikian bisa terjadi sebuah baris perintah hanya terdiri dari kode operasi tanpa operand. Sebaliknya ada pula kode operasi yang perlu lebih dari satu operand, dalam hal ini antara operand satu dengan yang lain dipisahkan dengan tanda koma. Bentuk operand sangat bervariasi, bisa berupa kode-kode yang dipakai untuk menyatakan Register dalam prosesor, bisa berupa nomor-memori (alamat memori) yang dinyatakan dengan bilangan atau pun nama label, bisa berupa data yang siap di-operasi-kan. Semuanya disesuaikan dengan keperluan dari kode-operasi. Untuk membedakan operand yang berupa nomor-memori atau operand yang berupa data yang siap di-operasi-kan, dipakai tanda-tanda khusus atau cara penulisan yang berlainan. Di samping itu operand bisa berupa persamaan matematis sederhana atau persamaan Boolean, dalam hal semacam ini program Assembler akan menghitung nilai dari persamaan-persamaan dalam operand, selanjutnya merubah hasil perhitungan tersebut ke kode biner yang dimengerti oleh prosesor. Jadi perhitungan di dalam operand dilakukan olei. Membaca komentar-komentar pada setiap baris-perintah, dengan mudah bisa dimengerti maksud tujuan baris bersangkutan, hal ini sangat membantu orang lain yang membaca program. Pemisah bagian komentar dengan bagian sebelumnya adalah tanda spasi atau tabulator, meskipun demikian huruf pertama dari komentar sering-sering berupa tanda titik-koma, merupakan tanda pemisah khusus untuk komentar. Untuk keperluan dokumentasi yang intensip, sering-sering sebuah baris yang merupakan komentar saja, dalam hal ini huruf pertama dari baris bersangkutan adalah tanda titik-koma. Pembahasan di atas diringkas dalam Gambar 1 berikut. Assembly Listing Program-sumber assembly di atas, setelah selesai ditulis diserahkan ke program Assembler untuk diterjemahkan. Setiap prosesor mempunyai program assembler tersendiri, bahkan satu macam prosesor bisa memiliki beberapa macam program Assembler buatan pabrik perangkat lunak yang berlainan. Hasil utama pengolahan program Assembler adalah program-obyek. Program-obyek ini bisa berupa sebuah file tersendiri, berisikan kode-kode yang siap dikirimkan ke memori-program mikroprosesor/mikrokontroler, tapi ada juga program-obyek yang disisipkan pada program-sumber assembly seperti terlihat dalam Assembly Listing di Gambar 2. Bagian kanan Gambar 2 merupakan program-sumber Assembly karya asli penulis program, setelah diterjemahkan oleh program Assembler kode-kode yang dihasilkan berikut dengan nomor-nomor memori tempat penyimpanan kode-kode tadi, disisipkan pada bagian kiri setiap baris perintah, sehingga bentuk program ini tidak lagi dikatakan sebagai program-sumber assembly tapi dikatakan sebagai Assembly Listing. Membaca Assembly Listing bisa memberikan gambaran yang lebih jelas bagi program yang ditulis, bagi pemula Assembly Listing memberi pengertian yang lebih mendalam tentang isi memori-program, sehingga bisa lebih dibayangkan bagaimana kerja dari sebuah program. Program Obyek format HEX Selain Assembly Listing, hasil kerja program Asembler lainnya adalah program obyek yang dipakai untuk mengendalikan sebuah mikroprosesor/mikrokontroler, program obyek disimpan dalam file. Terdapat dua macam bentuk file penyimpan program obyek, yang pertama adalah file yang berisikan kode biner murni, dan yang satu lagi adalah file biner yang sudah diolah menjadi file teks. File jenis pertama biasanya dinamakan sebagai binary object file, biasanya memakai ekstensi *.BIN. File semacam ini hanya berisikan angka-angka biner yang akan diisikan ke dalam memori tanpa informasi lain, sehingga selalu dianggap bahwa bahwa file tersebut berisikan kode-kode biner yang nantinya ditempatkan mulai dari memori nomor 0. Kalau ternyata kode-kode biner diisikan mulai dari memori nomor 8000h, maka mulai posisi 0 sampai 7FFFh akan diisi dengan bilangan biner 00h, baru setelah itu menyusul kode biner yang sesungguhnya. File semacam ini banyak dipakai untuk EPROM Programmer model lama. File jenis kedua dinamakan Hexadecimal format object file, biasanya memakai ekstensi *.BIN . Data biner dirubah ke dalam bentuk heksadesimal dan yang disimpan ke dalam file adalah kode ASCII dari bilangan heksadesimal tersebut. Misalnya data biner 00111010, atau heksadesimal 3Ah, dituliskan ke dalam file menjai 33h (kode ASCIInya angka 3) dan 41h (kode ASCIInya huruf A). Dengan cara ini isi dari file tersebut bisa dengan mudah dibaca dengan program penyunting teks (text editor) biasa, bahkan bisa di-cetak di atas kertas seperti terlihat dalam Gambar 3, file semacam itu bisa dibaca dengan text editor biasa, misalnya EDIT.COM dalam DOS, atau NOTEPAD dalam Windows. Dalam file format HEX semacam ini, selain disimpan data biner yang akan diisikan ke ROM, berisikan pula nomor-nomor memori tempat penyimpanan data biner tersebut. EPROM programer baru umumnya memakai format file obyek semacam ini. Format HEX dari Intel Ada beberapa macam format untuk membentuk file program obyek dengan format HEX (Hexadecimal format object file), meskipun demikian hanya 2 yang banyak dipakai, yakni format buatan Motorola yang dinamakan sebagai format S19 dan format buatan Intel yang biasa disebut sebagai format HEX dari Intel. Berikut ini adalah pembahasan file program obyek dengan format HEX dari Intel yang dipakai MCS51, format ini didefinisikan dalam artikel dari Intel dengan judul Hexadecimal Object File Format Specification. File program obyek dengan format HEX dari Intel berisikan baris-baris tulisan seperti terlihat dalam Gambar 4. Setiap baris mengandung informasi tentang berapa banyak data dalam baris tersebut, alamat awal tempat penyimpanan data dalam baris tersebut, jenis baris dan sarana untuk memastikan kebenaran data yang dinamakan sebagai check sum. Dalam baris tersebut, setiap huruf (kecuali huruf pertama) mewakili satu bilangan heksa-desimal, dengan demikian setiap 2 huruf membentuk data satu byte yang terdiri dari 2 bilangan heksadesimal. Rincian dari format tersebut sebagai berikut : Huruf pertama dalam baris, selalu berisi tanda “:”, merupakan kode identitas yang menyatakan baris tersebut berisikan kode-kode biner yang disimpan dalam format HEX dari Intel. Huruf ke-2 dan ke-3 dipakai untuk menyatakan banyaknya data dalam baris yang dinyatakan dengan 2 angka heksa-desimal, sehingga banyaknya data dalam 1 baris maksimal adalah 255 (atau heksa-demimal FF). Huruf ke 4 sampai 7, merupakan 4 angka heksa-desimal yang dipakai untuk menyatakan alamat awal tempat penyimpanan kode-kode dalam baris teks bersangkutan. Huruf 8 dan 9 dipakai untuk menyatakan jenis teks data. Nilai 00 dipakai untuk menyatakan baris tersebut berisikan data biasa, 01 menyatakan baris tersebut merupakan baris terakhir. Huruf ke 10 dan seterusnya adalah data. Setiap 2 huruf mewakili data 1 byte, sehingga jumlah huruf pada bagian ini adalah dua kali banyaknya data yang disebut pada butir 2 di atas. 2 huruf terakhir dalam baris merupakan check sum. Byte-byte yang disebut dalam butir 2 sampai 5 di atas dijumlahkan, hasil penjumlahan di-balik (inverted) sebagai bilangan check sum. (Hasil penjumlahan bisa menghasilkan nilai yang lebih besar dari 2 bilangan heksadesimal, namun hanya 2 bilangan heksa-desimal yang bobotnya terkecil yang dipakai). Kami harap uraian singkat tentang "Struktur Program Assembly" diatas dapat memudahkan kita mempelajari pemrograman mikrokontroler.
Atmel 40 Pin MCS51 Flash… Atmel 40 pin MCS51 Flash PEROM Programmer tidak sederhana seperti AT89C2051 Flash PEROM Programmer, mengingat kaki-kaki IC MCS51 40 pin yang harus diatur jauh lebih banyak jumlahnya. Untuk keperluan itu dipakai satu chip AT89C51, alat ini dihubungkan ke Serial Port PC lewat bantuan IC MAX23. Selain memperlihatkan cara mengisi Flash PEROM dalam MCS51 40 pin buatan Atmel, program yang dibahas merupakan contoh komunikasi data seri lewat RS232 yang sangat spesifik. Selain memproduksi mikrokontroler MCS51 versi mini dengan 20 kaki (AT89C1051, AT89C2051 dan AT89C4051), Atmel memproduksi juga AT89C51, AT89C52, AT89S8252, AT89S53 dan AT89C55, yakni mikrokontroler MCS51 versi 40 kaki. Semua mikrokontroler ini dilengkapi dengan Flash PEROM (Programmable Eraseable Read Only Memory) sebagai media memori-program, dan susunan kaki IC-IC itu semuanya sama. Perbedaan ke-lima IC 40 kaki diatas terutama terletak pada kapasitas memori-program, AT89C51 mempunyai 4 KiloByte Flash PEROM, AT89C52 dan AT89S6252 punya 8 KiloByte, AT89S53 punya 12 KiloByte, sedangkan AT89C55 punya 20 KiloByte. Meskipun demikian cara mengisi Flash PEROM semua IC itu sama. Untuk memudahkan pembicaraan, IC-IC tersebut di atas disebut sebagai AT89C51/52. Khusus untuk AT89S8252, selain punya Flash PEROM IC ini dilengkapi pula dengan 2 KiloByte EEPROM (Electrical Eraseable Programable Read Only Memory) sebagai memori-data. Atmel MCS51 40 Kaki Sebagai PEROM IC MCS51 40 kaki buatan Atmel bisa dianggap sebagai IC Flash PEROM jika RST (kaki nomor 9) diberi tegangan 5 Volt, dan PSEN (kaki nomor 29) dihubungkan ke Ground. Dalam keadaan demikian, Port 0 (kaki nomor 39 sampai 32) berfungsi sebagai saluran-data (data bus) D0..D7, Port 1 (kaki nomor 1 sampai 8) berfungsi sebagai saluran-alamat (address bus) A0..A7, sebagian Port 2 (P2.0..P2.5, kaki nomor 21 sampai 26) berfungsi sebagai saluran-alamat (address bus) A8..A13. Sebagai Flash PEROM ada 5 hal yang bisa dilakukan, yakni menghapus isi Flash PEROM semuanya sekali gus mengisi Flash PEROM byte per byte mengambil isi Flash PEROM byte per byte Selain itu untuk mencegah pembajakan, Flash PEROM bisa di-‘kunci’, sehingga program yang disimpan di dalamnya tidak bisa diambil keluar dari chip. Di sediakan 3 macam pengamanan yang berbeda tingkat. Microcontroller produksi Atmel masing-masing punya kode produksi, ini memudahkan program di komputer mengenali chip microcontroller jenis apa yang dipasangkan pada Flash PEROM Programmer. Hal-hal tersebut di atas diatur lewat kombinasi sinyal yang diberikan pada P3.6 dan P3.7 (kaki nomor 16 dan 17) serta P2.6 dan P2.7 (kaki nomor 27 dan 28), seperti terlihat pada Tabel 1. Selain sinyal-sinyal itu, perlu pula diatur tegangan yang diumpankan ke Vpp (kaki nomor 31), untuk keperluan pengisian informasi ke dalam Flash PEROM diperlukan tegangan 12 Volt yang disertai dengan pulsa pada PROG (kaki nomor 30), sedangkan untuk pembacaan cukup pakai tegangan Vpp 5 Volt. Pengisian Data Ke PEROM Dalam bagan rangkaian pada Gambar 1, RST diberi tegangan 5 Volt dan PSEN dihubungkan ke Ground, hal ini membuat AT89C51/52 menjadi sebuah IC Flash PEROM. Agar Flash PEROM ini bisa diisi, pengatur mode P2.6; P2.7; P3.6 dan P3.7 diberi kombinasi sinyal ‘0’, ‘1’,’1’ dan ‘1’. Proses pengisian Flash PEROM, dilakukan dengan urutan sebagai berikut : Pada kaki Vcc, kaki RESET dan kaki EA AT89C51/52 diberi catu daya 5 Volt dan PSEN diberi tegangan 0. AT89C51/52 disiapkan kerja pada mode pengisian dengan memberi sinyal HHHL pada kaki 7..P2.6. Selesai melakukan persiapan ini, tegangan di EA dinaikkan menjadi 12 Volt sebagai catu daya yang diperlukan untuk pengisian PEROM. Data yang akan diisikan disiapkan di Port 0 (0..P0.7) yang berfungsi sebagai jalur-data, nomor PEROM yang akan diisi dipilih lewat Port 1 (P1.0..P1.7) dan sebagaian Port 2 (P2.0..P2.5) yang berfungsi sebagai jalur-alamat. Pulsa nol PROG pada ALE (kaki nomor 30) dipakai sebagai perintah agar data pada Port 0 diisikan ke dalam PEROM, proses pengisian ini memerlukan waktu relatip lama lebih kurang selama 1,5 mili-detik, selama proses pengisian ini kaki 4 menjadi ‘0’ menandakan AT89C51/52 sedang sibuk (BUSY). Saat kaki P3.4 menjadi ‘1’ kembali berarti selesai sudah proses pengisian data 1 byte ke dalam PEROM, dan AT89C51/52 siap menerima data lagi. Urutan 4 dan 5 di atas diulang untuk mengisikan data 1 byte demi 1 byte, sampai semua PEROM dalam AT89C51/52 selesai diisi. Pembacaan Data Dari PEROM Gambar 2 merupakan susunan rangkaian untuk membaca isi Flash PEROM AT89C51/52, dalam susunan ini Port 0 (P0.0..P0.7) dipakai sebagai saluran data dari PEROM yang akan diambil, P3.7,P3.6, P2.7 dan P2.6 dipakai untuk memilih mode kerja, kaki RST dan EA dipakai untuk catu daya tambahan (VPP) sebesar 5 Volt. Proses pengambilan isi Flash PEROM, dilakukan dengan urutan sebagai berikut : Pada kaki Vcc, kaki RESET dan kaki EA AT89C51/52 diberi catu daya 5 Volt dan PSEN diberi tegangan 0. AT89C51/52 disiapkan kerja pada mode pengisian dengan memberi sinyal HHLL pada kaki 7..P2.6. Dengan konfigurasi seperti ini, data yang ada di Port 0 adalah data dari Flash PEROM di dalam chip yang di-‘pilih’ lewat jalur alamat. Sehingga hanya mengatur kombinasi jalur alamat .A13, seluruh isi dari Flash PEROM bisa diambil byte demi byte. Desain Rangkaian Atmel 40 Pin MCS51 Flash PEROM Programmer Rangkaian dirancang bisa dipakai untuk mengisi Flash PEROM pada 5 jenis MCS51 40 pin produksi Atmel, dari 5 jenis mikrokontroler itu AT89C55 mempunyai kapasitas Flash PEROM yang paling besar, 20 KiloByte. Sehingga harus disediakan jalur alamat sebanyak 15 (A0..A14). Di samping itu 4 jalur untuk mengatur mode kerja Flash PEROM di dalam chip AT89C51/52 (P3.7, P3.6, P2.7 dan P2.6), 1 jalur untuk pulsa pemrograman (sinyal PROG di ALE), 1 jalur sumber tegangan pemrograman (Vpp di EA) ditambah dengan 8 jalur data, sehingga keseluruhan ada 29 jalur yang harus diatur. Jumlah ini terlalu banyak kalau diatur dari Printer Port PC, seperti halnya rangkaian AT89C2051 Flash PEROM Programmer. Gambar 3 merupakan skema rangkaian AT89C51/52 Flash PEROM Programmer yang dibuat, IC U4 merupakan socket untuk menempatkan IC AT89C51/52 yang akan diisi, 29 jalur yang dibicarakan di atas dikendalikan lewat satu chip AT89C51 (U1). Untuk memudahkan pembuatan PCB, diusahakan kaki-kaki IC U4 dihubungkan langsung ke kaki-kaki IC U1 dengan nomor yang sama, sehingga yang terjadi adalah mem-parallel-kan U1 dan U4. Meskipun demikian ada beberapa kaki yang tidak bisa dihubungkan langsung, misalnya sinyal PROG dibangkitkan di P3.3 (kaki nomor 13 U1) yang dihubungkan ke ALE (kaki nomor 30 U4). Kaki XTAL2 (kaki nomor 18 U1) yang merupakan output osilator kristal dihubungkan ke XTAL1 (kaki nomor 19 U4) yang merupakan input osilator. Rangkaian reset yang dibentuk dengan C1 dan R2, serta rangkaian osilator yang dibentuk dengan C2, C4 dan kristal Y1, merupakan rangkaian baku bagi MCS51, persis sama dengan rangkaian yang biasa dijumpai di AT89C2051. Program yang diisikan ke Flash PEROM diumpan dari PC, hubungan alat ini dengan PC dilakukan secara komunikasi data seri. Level tegangan pada AT89C51 memenuhi standard TTL yang 5 Volt, sedangkan Serial Port PC memakai standard RS232 yang bisa mengayun antara –12 Volt sampai +12 Volt, perbedaan tegangan antara 2 sistem ini diselaraskan dengan IC MAX232 (U2), C3, C6, C7 dan C8 merupakan kapasitor yang diperlukan MAX232. Tegangan VPP merupakan tegangan tambahan yang diperlukan untuk mengisi Flash PEROM, tegangan ini diumpankan ke EA (kaki 31) U4. Tegangan Vpp mempunyai 2 nilai, pada mode-mode kerja mengisi Flash PEROM, diperlukan tegangan Vpp sebesar 12 Volt, sedangkan pada mode-mode kerja pengambilan isi Flash PEROM nilai Vpp hanya sebesar 5 Volt. Rangkaian pembangkit tegangan Vpp dibentuk dengan U5 LM317, yang dilengkapi dengan resistor R3, R4,R5 dan R6, kapasitor C10 serta transistor NPN Q1 (Q1 bisa pakai transistor NPN kecil type apa saja). P3.5 (kaki 15 U1) dipakai untuk membangkitkan sinyal LowVPP, jika sinyal LowVPP =’1’ tegangan output LM317 menjadi 5 Volt, sebaliknya jika sinyal LowVPP =’0’ tegangan output LM317 menjadi 12 Volt. Nilai tahanan R3 R4 dan R5 termasuk ‘aneh’, nilai ini dipilih untuk menyesuaikan agar tegangan output LM317 tepat 5 Volt atau 12 Volt. Meskipun demikian nilai Vpp boleh berkisar antara 11.5 sampai 12.5 Volt, nilai tahanan-tahanan tersebut boleh sedikit berbeda asalkan tegangan Vpp yang dihasilkan masih memenuhi kriteria di atas. Uji coba rangkaian bisa dilakukan dengan cara memberi tegangan +5 Volt pada ujung resistor R6 yang terhubung ke kaki 15 U1, saat ini tegangan Vpp (kaki 31 U4) berkisar 5 Volt, kemudian tegangan pada R6 dilepas dan Vpp harus bernilai 12 Volt. Program Pengendali Atmel 40 Pin MCS51 Flash PEROM Programmer Program untuk alat ini terdiri atas 2 bagian, bagian pertama adalah program yang terletak di dalam Flash PEROM AT89C51 (U1), yang berfungsi untuk mengatur pengisian Flash PEROM dan mengatur komunikasi data seri antara PC dengan alat ini. Bagian kedua adalah program yang dijalankan di PC yang ditulis dengan Turbo Pascal, berfungsi untuk mengendalikan alat ini, terutama mengirimkan isi file yang akan di isikan ke Flash PEROM. Alat ini bisa dipakai mengisi Flash PEROM di dalam berbagai jenis MCS51 40 pin buatan Atmel, kapasitas Flash PEROM yang terbesar terdapat dalam AT89C55, sebesar 20 KiloByte. Kode-kode yang akan diisikan ke Flash PEROM, satu blok demi satu blok dikirim PC lewat saluran komunikasi seri RS232. Satu blok data tersebut di-isi-kan ke dalam Flash PEROM, kemudian di-baca kembali untuk menguji apakah pengisian berhasil baik. Setelah itu alat ini menghubungi PC untuk melaporkan hasil pengisian dan PC mengirimkan lagi data untuk diisikan lebih lanjut. Kapasitas satu blok data yang dikirim PC ditentukan tidak lebih dari 32 byte, dengan demikian data tersebut cukup ditampung dalam memori-data internal AT89C51 (U1), sehingga alat ini tidak perlu dilangkapi memori-data eksternal untuk menampung data yang akan diisikan ke Flash PEROM. Komunikasi data seri yang dipakai mengggunakan mode teks, artinya semua insformasi yang dikomunikasikan memakai kode ASCII, termasuk perintah dari PC ke alat ini; jawaban alat ini ke PC, bahkan kode-kode yang akan diisikan ke dalam Flash PEROM juga dikirimkan dalam kode ASCII. Format HEX Dari Intel Program-program assembler, termasuk ALDS, menyimpan kode mesin hasil terjemahannya ke dalam file teks dengan format khusus, format yang paling banyak dipakai assembler-assembler MCS51 adalah ‘format HEX dari Intel’. File kode mesin dengan format HEX, merupakan baris-baris tulisan seperti terlihat dalam Gambar 4, file semacam itu bisa dibaca dengan text editor biasa, misalnya EDIT.COM dalam DOS, atau NOTEPAD dalam Windows. Setiap baris mengandung informasi tentang berapa banyak data dalam baris tersebut, alamat awal tempat penyimpanan data dalam baris tersebut, jenis baris dan sarana untuk memastikan kebenaran data yang dinamakan sebagai check sum. Dalam baris tersebut, setiap huruf (kecuali huruf pertama) mewakili satu bilangan heksa-desimal, dengan demikian setiap 2 huruf membentuk data satu byte yang terdiri dari 2 bilangan heksadesimal. Rincian dari format tersebut sebagai berikut : Huruf pertama dalam baris selalu berisi tanda “:”, merupakan kode identitas yang menyatakan baris tersebut berisikan kode-kode yang disimpan dalam format HEX dari Intel. Huruf ke-2 dan ke-3 dipakai untuk menyatakan banyaknya data dalam baris yang dinyatakan dengan bilangan heksa-desimal, sehingga banyaknya data dalam 1 baris maksimal adalah 255 (atau heksa-demimal FF). Huruf ke 4 sampai 7, merupakan 4 buah bilangan heksa-desimal yang dipakai untuk menyatakan alamat awal tempat penyimpanan kode-kode dalam baris teks tersebut. Huruf 8 dan 9 dipakai untuk menyatakan jenis teks data. Nilai 00 dipakai untuk menyatakan baris tersebut berisikan data biasa, 01 menyatakan baris tersebut merupakan baris terakhir. Huruf ke 10 dan seterusnya adalah data. Setiap 2 huruf mewakili data 1 byte, sehingga jumlah huruf pada bagian ini adalah dua kali banyaknya data yang disebut pada butir 2 di atas. 2 huruf terakhir dalam baris merupakan check sum. Byte-byte yang disebut dalam butir 2 sampai 5 di atas dijumlahkan, hasil penjumlahan di-balik (inverted) sebagai bilangan check sum. (Hasil penjumlahan bisa menghasilkan nilai yang lebih besar dari 2 bilangan heksadesimal, namun hanya 2 bilangan heksa-desimal yang bobotnya terkecil yang dipakai). Pengiriman Teks Intel HEX Pada Atmel 40 Pin MCS51 Flash PEROM Programmer Pengiriman kode-kode yang akan disimpan ke dalam Flash PEROM, dengan mudah dilakukan dengan program Pascal seperti terlihat dalam Potongan Program 1. Pada baris 1, NamaFile adalah parameter yang menyatakan file mana yang akan dikirimkan, file tersebut di-‘buka’ di baris 6, isi file tersebut diambil sebagai teks baris demi baris pada baris 9 Potongan Program 1, kemudian satu baris teks tersebut dikirim ke Flash PEROM Programmer secara seri lewat saluran RS232 dengan perintah pada baris 10. Flash PEROM Programmer akan melaporkan hasil kerjanya dengan mengirim huruf ‘G’ ke PC kalau data yang baru diterima semuanya berhasil disimpan ke dalam Flash PEROM, atau mengirimkan huruf ‘E’ kalau terjadi kesalahan pengiriman data, atau mengirim huruf ‘F’ kalau alamat data yang dikirim di luar batasan Flash PEROM dalam chip yang diisi. Laporan dari Flash PEROM Programmer diterima oleh program Pascal ini dengan instruksi C:=SerialIn pada baris 11. Sebagai ilustrasi, kalau ternyata huruf jawaban ini bukan ‘G’ maka pada baris 13 dikirimkan pesan kesalahan. Proses pengiriman ini diulang terus sampai semua baris dalam file habis dikirim, pengulangan ini dilakukan dengan kendali loop ‘while’ yang dibentuk dengan baris instruksi 7, 8 dan 16. Potongan Program 1 – Kirim teks Intel HEX 01: PROCEDURE KirimIntelHEX(NamaFile:STRING); 01: var T : TEXT; 02: L : STRING; 03: C : CHAR; 04: BEGIN 05: Assign(T,Nama); reset(T); 06: while not EOF(T) do 07: BEGIN 08: readln(T,L); 09: SerialOut(L); 10: C := SerialIn; 11: case C of 12: ‘E’ : writeln(‘Salah pengiriman’); 13: 'F' : writeln('Salah alamat'); 14: end; 15: END; 16: Close(T); 17: END; Sebagai program komunikasi, Potongan Program 1 di atas mempunyai pasangan, yakni Potongan Program 2 yang ditulis dengan bahasa assembly MCS51 yang berfungsi untuk menerima kiriman data. Baris 1 sampai 5 Potongan Program 2 dipakai untuk mendeklarasikan variabel yang dipakai, (instruksi .data di baris 1 artinya baris-baris berikut di bawah baris 1 menempati memori-data). Variabel yang dipakai adalah Buffer kapasitasnya $20 (tanda $ artinya heksa-desimal, $20 = 32) byte, dipakai untuk menampung data dari PC. Banyaknya data yang disimpan dalam Buffer bisa bervariasi, variable JumlahByte dipakai untuk menyatakan berapa byte yang saat itu disimpan di dalam Buffer. Variable Alamat dipakai untuk mencatat data di dalam Buffer nantinya akan diisikan ke Flash PEROM yang mana. Baris 7, .CODE menyatakan baris-baris berikutnya merupakan program yang harus disimpan di memori-program. Huruf pertama standard format Intel HEX adalah “:”, hal ini diperiksa pada baris 9 dan 10, jika ternyata bukan “:’ maka dianggap sebagai kesalahan. Berikutnya adalah menerima kiriman 1 baris teks, sesuai dengan pembahasan format HEX dari Intel di atas, pertama-tama diterima 2 huruf (baris 14) sebagai banyaknya data yang akan diterima (baris 15), nilai ini disimpan di R3 sebagai counter untuk penerimaan data di baris 36, disimpan juga ke variabel JumlahByte untuk keperluan yang sudah dibahas di atas (baris 16). Jika JumlahByte=0 maka baris ini diabaikan (baris 17), jika JumlahByte>20 dianggap sebagai kesalahan (baris 18,19). Baris 21 sampai 24 menerima alamat yang merupakan bilangan biner sepanjang dua byte dan disimpan di variabel Alamat. Baris 26 dan 27 memeriksa jenis baris teks yang diterima, baris teks yang jenisnya tidak sama dengan 0 tidak akan diterima. Proses penerimaan data dilakukan di baris 31 sampai 36. Data akan ditampung di variabel Buffer yang kapasitasnya 32 byte, untuk keperluan itu di baris 31 alamat dari varibael Buffer dicatat di R0. Baris 33 menerima data dari PC byte demi byte, data ini disimpan ke varibel Buffer pada baris 34, di mana R0 dipakai sebagai register indirect untuk menyimpan isi Akumulator A. Nilai R0 dinaikkan 1, agar penyimpanan data berikutnya tidak menindih data yang baru saja disimpan. Proses ini ulang sampai nilai R3=0 (baris 36). (Seperti diketahui pada baris 15 R3 diisi dengan banyaknya data yang akan diterima). Setiap kali menerima data dari sub-rutin ReadByteSum, data yang baru saja dibaca diakumulasikan ke R6, untuk keperluan ini R6 di-nol-kan di baris 11. Dengan mikian nilai yang tersimpan dalam R6 adalah Check Sum hasil perhitungan dari data yang diterima. Jika data yang diterima tidak ada kesalahan, nilai R6 akan sama dengan CheckSum yang dikirim PC (baris 38) hanya saja berlawanan tanda, kalau hasil penjumlahan dua nilai ini (baris 39) tidak nol berarti telah terjadi kesalahan pengiriman data (baris 40). Potongan Program 2 –menerima kiriman teks Intel HEX 01: .DATA 02: ORG $30 03: Buffer DS $20 04: JumlahByte DS 1 05: Alamat DS 2 06: ; 07: .CODE 08: DownLoad: 09: ACALL SerialIn 10: CJNE A,#':',Kesalahan 11: MOV R6,#0 12: ; *** 13: MOV R5,#'G' ; 'G'=Good 14: ACALL ReadByteSum ; Ambil banyaknya byte 15: MOV R3,A ; R3 sebagai counter 16: MOV JumlahByte,A ; untuk penulisan 17: JZ ReadEOL ; Banyaknya=0? Selesai 18: CJNE A,#$20,$+3 ; >$20? 19: JNC Kesalahan ; Ya, salah 20: ; *** 21: ACALL ReadByteSum ; Baca Alamat baris ini 22: MOV Alamat+1,A ; A8..A15 23: ACALL ReadByteSum ; Baca lagi 24: MOV Alamat,A ; A0..A7 25: ; *** 26: ACALL ReadByteSum ; Baca Jenis rekaman 27: JZ ReadEOL ; Kalau Jenis<>0 abaikan 28: ; 29: ; *** Baca Blok Data 30: ; 31: MOV R0,#Buffer ; Data disimpan ke Buffer 32: LoopBaca: 33: ACALL ReadByteSum ; Ambil 1 byte data 34: MOV @R0,A ; Simpan ke RAM 35: INC R0 ; Buffer berikutnya 36: DJNZ R3,LoopBaca ; Ulangi sampai selesai 37: ; *** 38: ACALL ReadByte ; Ambil checksum 39: ADD A,R6 ; Jumlahkan dengan 40: JNZ Kesalahan ; checksum hitungan sendiri 41: TungguENTER: 42: ACALL SerialIn 43: CJNE A,#$0D,TungguENTER 44: RET 45: ; 46: Kesalahan: 47: MOV R5,#'E' 48: ReadEOL: 49: ACALL TungguENTER 50: MOV A,R5 51: AJMP SerialOut Pengisian Flash PEROM Bagian pengisian Flash PEROM ini sangat tergantung pada rangkaian yang dibuat, proses tersebut diselesaikan dengan Potongan Program 3. Saat memakai Potongan Program 3, R6 dan R7 dipakai untuk menampung alamat Flash PEROM yang akan diisi ( R6 dipakai untuk A0..A7, R7 untuk A8..A14), sehingga sebelum memakai sub-rutin WriteByte (baris 5) nilai variabel Alamat yang dibicarakan di atas harus diisikan dulu ke R6 dan R7. Susunan kaki-kaki IC dalam rangkaian alat ini sebagai berikut : Port 0 (kaki nomor 39 sampai 32) berfungsi sebagai saluran-data (data bus) D0..D7, Port 1 (kaki nomor 1 sampai 8) berfungsi sebagai saluran-alamat (address bus) A0..A7, sebagian Port 2 (P2.0..P2.5, kaki nomor 21 sampai 26) berfungsi sebagai saluran-alamat (address bus) A8..A13. Sesuai dengan susunan kaki di atas, data yang akan diisikan ke Flash PEROM diumpankan ke P0 (baris 6). Baris 8 sampai 16 berfungsi untuk menempatkan alamat Flash PEROM yang dikehendaki (yang tersimpan di R6 dan R7) didistribusikan ke kaki-kaki U1, sesuai dengan susunan kaki di atas. Baris 1 sampai 3 mendeklarasikan nama sinyal pada masing-masing kaki sesuai dengan yang ada di rangkaian. Sinyal PROG (baris 1) merupakan pulsa ‘0’ dengan lebar minimum 2 mikro-detik, yang dipakai untuk memulai proses pengisian Flash PEROM. Setelah PROG kembali menjadi ‘1’ sinyal READY (baris 2) akan menjadi ‘0’ menandakan saat itu sedang terjadi proses pengisian Flash PEROM, setelah proses pengisian selesai READY akan kembali menjadi ‘1’. Sinyal PROG yang berupa pula ‘0’ dibangkitkan di baris 21 sampai 23, lebar pulsa yang terjadi sekitar 2 mikro-detik, memenuhi pesyaratan yang dikehendaki Atmel. Baris 25 menunggu sampai proses pengisian Flash PEROM selesai, dengan cara memeriksa sinyal READY, selama sinyal REAFY masih =’0’ mikrokontroler akan tertahan di baris 25. Potongan Progam 3 – Pengisian Flash PEROM 01: PROG bit P3.3 02: READY bit P3.4 03: A14 bit P3.2 04: 05: WriteByte: 06: MOV P0,A ; Data ke P0 07: ; 08: MOV A,R6 ; A0..A7 ke P1 09: MOV P1,A 10: ; 11: MOV A,R7 ; A8..A14 ke Acc 12: MOV C,A.6 ; A14 ke C 13: MOV A14,C ; ditempatkan 14: ; 15: MOV C,P2.6 ; P2.6 disimpan ke A.6 16: MOV A.6,C 17: MOV C,P2.7 ; P2.7 disimpan ke A.7 18: MOV A.7,C 19: MOV P2,A ; kembalikan ke P2 20: ; 21: CLR PROG ; Pulsa '0' selama 22: NOP ; 2 mikro-detik 23: SETB PROG ; READY ='0' 24: ; 25: JNB READY,$ ; READY sudah ='1'? 26: RET Semoga bermanfaat, Kami harap dengan uraian tentang Atmel 40 Pin MCS51 Flash PEROM Programmer diatas dapat menambah pengetahuan kita dibidang mikrokontroler.
LCD Display Module M1632 LCD Display Module M1632 buatan Seiko Instrument Inc., meskipun harganya sekitar lima kali lipat dibanding dengan LCD Module SED1200 buatan Epson, tapi karena M1632 lebih dulu beredar di Indonesia dan lebih mudah didapat, masih merupakan pilihan banyak penggemar elektronik praktis. LCD Display Module M1632 LCD Display Module M1632 buatan Seiko Instrument Inc. terdiri dari dua bagian, yang pertama merupakan panel LCD sebagai media penampil informasi dalam bentuk huruf/angka dua baris, masing-masing baris bisa menampung 16 huruf/angka. Bagian kedua merupakan sebuah sistem yang dibentuk dengan mikrokontroler yang ditempelkan dibalik pada panel LCD, berfungsi mengatur tampilan informasi serta berfungsi mengatur komunikasi L1632 dengan mikrokontroler yang memakai tampilan LCD itu. Dengan demikian pemakaian M1632 menjadi sederhana, sistem lain yang M1632 cukup mengirimkan kode-kode ASCII dari informasi yang ditampilkan seperti layaknya memakai sebuah printer. Sinyal Interface Pada LCD Display Module M1632 Untuk berhubungan dengan mikrokontroler pemakai, M1632 dilengkapi dengan 8 jalur data (DB0..DB7) yang dipakai untuk menyalurkan kode ASCII maupun perintah pengatur kerjanya M1632. Selain itu dilengkapi pula dengan E, R/W* dan RS seperti layaknya komponen yang kompatibel dengan mikroprosesor. Kombinasi ainyal E dan R/W* merupakan sinyal standar pada komponen buatan Motorola. Sebaliknya sinyal-sinyal dari MCS51 merupakan sinyal khas Intel dengan kombinasi sinyal WR* dan RD*. Perbedaan ini membuat teknik penggabungan M1632 berlainan dengan LCD Module SED1200 buatan Epson yang pernah dibahas. RS, singkatan dari Register Select, dipakai untuk membedakan jenis data yang dikirim ke M1632, kalau RS=0 data yang dikirim adalah perintah untuk mengatur kerja M1632, sebaliknya kalau RS=1 data yang dikirim adalah kode ASCII yang ditampilkan. Demikian pula saat pengambilan data, saat RS=0 data yang diambil dari M1632 merupakan data status yang mewakili aktivitas M1632, dan saat RS=1 maka data yang diambil merupakan kode ASCII dari data yang ditampilkan. Proses mengirim/mengambil data ke/dari M1632 digambarkan dalam Gambar 1 bisa dijabarkan sebagai berikut : RS harus dipersiapkan dulu, untuk menentukan jenis data seperti yang telah dibicarakan di atas. R/W* di-nol-kan untuk menandakan akan diadakan pengiriman data ke M1632. Data yang akan dikirim disiapkan di .DB7, sesaat kemudian sinyal E di-satu-kan dan di-nol-kan kembali. Sinyal E merupakan sinyal sinkronisasi, saat E berubah dari 1 menjadi 0 data di DB0 .. DB7 diterima oleh M1632. Untuk mengambil data dari M1632 sinyal R/W* di-satu-kan, menyusul sinyal E di-satu-kan. Pada saatu E menjadi 1, M1632 akan meletakkan datanya di DB0 .. DB7, data ini harus diambil sebelum sinyal E di-nol-kan kembali. Interface Untuk LCD Display Module M1632 Dengan AT89C2051 Sinyal-sinyal M1632 yang mengikuti standar teknik interface Motorola, tidak sesuai dengan sinyal dari MCS51, dengan demikian sinyal-sinyal itu di-sumulasi-kan lewat port MCS51. Gambar 2 memperlihatkan hubungan AT89C2051 dengan M1632, dalam gambar itu P3.7 dipakai untuk men-simulasi-kan sinyal RS, P3.5 sebagai R/W* dan P3.4 sebagai E. Lewat program dibangkitkan sinyal-sinyal pada ketiga kaki Port 3 ini, sesuai dengan pesyaratan yang dikehendaki M1632. Potongan Program 1 merupakan sub-rutin untuk mengendalikan M1632 yang dihubungkan ke AT89C2051 seperti terlihat di Gambar 2, sebelum sub-rutin ini dipakai, tepatnya pada saat setelah reset harus dikirimkan perintah CLR E. Potongan program 1 terdiri dari dua bagian, yakni bagian mengirim data ke M1632 yang terdiri dari sub-rutin KirimPerintah dan sub-rutin KirimASCII, sedangkan bagian mengambil data dari M1632 terdiri dari sub-rutin AmbilStatus dan sub-rutin AmbilASCII. Sebelum mengiriman data, Akumulator A sudah terlebih dulu diisi dengan data yang akan dikirim. Data yang dikirim dengan sub-rutin KirimPerintah akan diterima M1632 sebagai perintah untuk mengatur kerja M1632, dan data yang dikirim dengan sub-rutin KirimASCII akan ditampilkan di panel LCD. Setelah M1632 menerima data, M1632 memerlukan waktu antara 40 sampai 1640 mikro-detik untuk mengolahnya, selama waktu itu M1632 untuk sementara tidak bisa menerima data, hal ini ditandai dengan bit 7 dari Register Status = ‘1’. Proses pengiriman data ke M1632 dijelaskan sebagai berikut: Perbedaan sub-rutin KirimPerintah dan KirimASCII terletak pada nilai RS pada saat sub-rutin itu bekerja. Sub-rutin KirimPerintah bekerja dengan RS=‘0’ (baris 6), data yang dikirim AT89C2051 diterima M1632 sebagai perintah untuk mengatur kerja M1632. Sub-rutin KirimASCII bekerja dengan RS=‘1’ (baris 10), data yang dikirim AT89C2051 diterima M1632 sebagai kode ASCII yang akan ditampilkan Sinyal RW di-nol-kan agar M1632 siap menerima data (baris 12), setelah itu data di akumulator A diletakkan di .D7 (Port 1 dari AT89C2051) di baris 13, baris 14 dan 15 membangkitkan sinyal sinkronisasi E dengan cara membuat P3.4 menjadi ‘1’ dan kemudian kembali menjadi ‘0’. Saat sinyal E kembali menjadi ‘0’ data di Port 1 akan diterima oleh M1632. Selesai mengirim data, program harus menunggu sampai M1632 siap menerima data lagi. Hal ini dilakukan dengan cara mengambil Status M1632 (baris 18), dan memeriksa bit 7-nya (baris 19), selama bit 7 bernilai ‘1’ berarti M1632 masih sibuk mengurus diri, dan program menunggunya di TungguDulu. Proses pengambilan data dari M1632 dijelaskan sebagai berikut : Seperti bahasan di atas, RS dipakai untuk memilih Register Perintah/Status, sub-rutin AmbilStatus bekerja dengan RS=0 dan sub-rutin AmbilASCII bekerja dengan RS=’1’. Sinyal RW di-satu-kan agar M1632 siap memberi data (baris 29), setelah sinyal E menjadi ‘1’ (baris 30) M1632 akan meletakkan data di D0 .. D7, setelah data ini diambil (baris 31) sinyal E dikembalikan menjadi ‘0’ Potongan Program 1 AT89C2051 dengan M1632 01: E bit P3.4 ; sinyal E di P3.4 02: RW bit P3.5 ; sinyal R/W* di P3.5 03: RS bit P3.7 ; sinyal RS di P3.7 04: 05: KirimPerintah: 06: CLR RS ; RS=0 : register perintah 07: SJMP OutByte 08: ; 09: KirimASCII: 10: SETB RS ; RS=1 : Display Data RAM 11: OutByte: 12: CLR RW ; RW = '0', kirim data 13: MOV P1,A ; siapkan data di D0..D7 14: SETB E ; buat pulsa positip 15: CLR E ; sesaat 16: ; 17: TungguDulu: 18: ACALL AmbilStatus 19: JB A.7,TungguDulu 20: RET 21: ; 22: AmbilStatus: 23: CLR RS ; RS=0 : register status 24: SJMP InByte 25: ; 26: AmbilASCII: 27: SETB RS ; RS=1 : Display Data RAM 28: InByte: 29: SETB RW ; RW = '1', ambil data 30: SETB E ; minta data pada M1632 31: MOV A,P1 ; ambil data 32: CLR E ; kembalikan e ke '0' 33: RET Mengatur Tampilan LCD Display Module M1632 M1632 mempunyai seperangkat perintah untuk mengatur tata kerjanya, perangkat perintah tersebut meliputi perintah untuk menghapus tampilan, meletakkan kembali cursor pada barishuruf pertama baris pertama, menghidup/matikan tampilan dan lan sebagainya, semua itu dibahas secara terperinci dalam Lembar Data M1632. Setelah diberi sumber daya, ada beberapa langkah persiapan yang harus dikerjakan dulu agar M1632 bisa dipakai, langkah-langkah tersebut antara lain adalah: Tunggu dulu selama 15 mili-detik atau lebih. Kirimkan perintah 30h, artinya trasfer data antar M1632 dan mikrokontroler dilakukan dengan mode 8 bit Tunggu selama 4.1 mili-detik Kirimkan sekali lagi perintah 30h Tunggu lagi selama 100 mikro-detik Setelah langkah-langkah tersebut di atas M1632 barulah bisa menerima data dan menampilkannya dengan baik. Pada awalnya tampilan akan nampak kacau, dengan demikian perlu segera dikirim perindah menghapus tampilan dan lain sebagainya, sesuai dengan petunjuk yang ada di Lambar Data. Di atas dipakai AT89C2051 sebagai contoh, meskipun demikian semua yang dibahas di atas sepenuhnya bisa dipakai pada mikrokontroler AT89C51. Dalam pemakaiannya karena berbagai macam alasan, bisa saja sinyal E; RW dan RS tidak disimulasikan di P3.4; P3.5 dan P3.7. Hal ini bisa diselesaikan dengan melakukan beberapa penyesesuaian, yakni tentukan dulu perubahan rangkaian sesuai dengan keadaan yang ada, dan perubahan rangkaian itu harus di sesuaikan di baris 1 sampai 3 pada Potongan program di atas. M1632 mempunyai 8 jalur data dan memerlukan 3 jalur kontrol, dalam suatu rangkaian yang memakai banyak port dari MCS51, bisa terjadi kekurangan port untuk menghubungkan MCS51 ke M1632. Jika sampai terjadi hal semacam ini bisa ditempuh hal hal berikut : M1632 dipakai dalam mode data 4 bit, yakni hanya memakai jalur data .D3 Dengan sedikit tambahan rangkaian sinyal WR* dan RD* dirubah menjadi sinyal E dan R/W* gaya Motorola, sehingga tidak perlu menyediakan port untuk men-simulasikan sinyal-sinyal tersebut. LCD Display Module M1632 sesuai kita gunakan dalam percobaan kecil atau untuk mebuat tugas akhir, karena LCD Display Module M1632 adalah salah satu modul LCD dengan harga murah
Pembentukan Variable secara… Pembentukan Variable secara Assembly Assembly listing merupakan salah satu hasil kerja program Assembler yang sangat berguna untuk memahami teknik pemrograman Assembler, bahasan dalam artikel ini memakai Assembly Listing untuk pemahaman pengatur Assembler ORG, .DATA, .CODE dan DS secara mendalam. Tujuan akhir penulisan program assembly adalah mengisi memori-program dengan kode-kode mesin dan data konstan, serta mengatur pemakaian memori-data. Ungkapan di atas terdengar agak aneh, tapi memang demikianlah yang terjadi, hal ini sering kurang disadari mereka yang baru dalam penulisan program assembly. Letak memori yang dipakai untuk keperluan-keperluan di atas diatur oleh penulis program assembly sepenuhnya, dengan memerhatikan perangkat keras yang dirancang, terutama menyangkut penempatan memori dalam rangkaian yang dibuat. Penempatan memori dalam rangkaian yang dibuat sering digambarkan dalam semacam tabel yang dinamakan sebagai denah memori (memory map). Origin Untuk menentukan letak program atau data dalam memori, program Assembler mempunyai perintah pengatur program Assembler (assembler dirictive) yang dikenal sebagai ORG - singkatan dari Origin. ORG merupakan perintah dengan sebuah Operand yang dipakai untuk menyatakan nomor awal memori yang akan dipakai dalam perintah baris-baris berikutnya. Nomor memori berikutnya akan naik terus sesuai dengan pemakaian memori, sampai suatu saat dijumpai perintah ORG lain, maka nomor memori yang dipakai akan berubah sesuai dengan nilai operand perintah ORG baru. Seperti yang diulas di atas, ada dua macam memori yang perlu di atur, yaitu memori-program dan memori-data, jelas pengaturan kedua macam memori itu dilakukan secara terpisah, artinya perintah ORG yang diberikan untuk memori-program dipakai untuk menentukan alamat memori-program, dan nilai ini jelas berlainan dengan nilai ORG yang diberikan untuk memori-data. Memori-program dan Memori-data Program Assembler dilengkapi pengatur program Assembler (assembler dirictive) untuk membedakan memori yang dipakai adalah memori-program atau memori-data, tapi perintah yang dipakai tidak seragam, artinya masing-masing program Assembler mempunyai perintah tersendiri meskipun akhirnya bermaksud sama. Misalkan dalam ALDS .data (tulisan data yang didahului dengan tanda titik) untuk menentukan baris-baris berikutnya adalah memori-data, sedangkan untuk menentukan memori-program dipakai perintah .code (tulisan code yang didahului dengan tanda titik). Dalam program Assembler lain ada yang menggantikan kedua perintah tadi dengan dseg dan cseg. Dalam dunia mikrokontroler yang dimaksud dengan memori-program adalah memori yang isinya tidak berubah meskipun sumber daya rangkaian hilang, untuk itu biasanya dipakai memori jenis EPROM sebagai memori-program. Kini banyak dipakai Flash PEROM sebagai memori-program, seperti dalam mikrokontroler buatan Atmel (baik dari keluarga MCS51 maupun keluarga AVR). File program-obyek hasil kerja program Assembler yang disimpan dalam file *.HEX, berisikan kode-kode mesin yang nantinya diisikan ke memori-program dengan alat yang dinamakan sebagai EPROM/PEROM Programmer. Segala susuatu yang ditulis pada bagian .code (cseg) akan disimpan ke dalam file *.HEX. Sedangkan memori-data adalah memori yang isinya bisa berganti-ganti, memori-data diberi nilai awal oleh program saat sistem mulai bekerja, dan nilai yang disimpan di dalam memori-data akan berubah sesuai dengan keadaan kerja dari alat. Dengan demikian dalam program-obyek tidak terdapat kode-kode untuk memori-data, atau segala susuatu yang ditulis pada bagian .data (dseg) tidak akan disimpan ke dalam file *.HEX. Pengertian Variable Variabel merupakan suatu tempat yang diperlukan untuk menyimpan data. Saat program bekerja sering-sering perlu menyimpan dulu beberapa nilai yang akan dipakai lagi pada kesempatan lain. Variabel ini bisa ditempatkan dalam register-register di dalam mikrokontroler, sepanjang data yang harus disimpan tidak banyak dan masih ada register dalam mikrokontroler yang belum terpakai untuk keperluan lain. Jadi pemakaian register untuk menempatkan variabel, sangat tergantung pada jenis mikrokontroler yang dipakai. Mikrokontroler keluarga MCS51 mempunyai 8 register serba guna (R0..R7), register R0 dan R1 mempunyai kegunaan lebih dibanding dengan register lainnnya, yakni kedua register ini bisa dipakai untuk mengalamati memori-data internal, sehingga biasanya yang dipakai sebagai penampung variable hanyalah R2..R7 kalau memang 6 buah register tersebut tidak dipakai untuk keperluan lain. Di samping itu masih pula ada register B yang bisa dipakai, karena register B ini hanya diperlukan untuk instruksi MUL AB dan DIV AB, sepanjang 2 instruksi itu tidak dipakai, register B adalah tempat yang baik sekali untuk menampung variabel. Mikrokontroler ciptaan Atmel yang baru, AVR, mempunyai register serba guna sebanyak 32, meskipun beberapa register mempunyai kegunaan khusus, tapi biasanya register sebanyak itu cukup dipakai untuk menempatkan variabel. Memakai register-register tersebut di atas untuk tempat penyimpanan variable tidak diperlukan cara-cara khusus, dalam penulisan program cukup diingat saja masing-masing register dipakai untuk keperluan apa. Kalau register-register mikrokontroler sudah tidak cukup lagi untuk menempatkan variable, maka viariabel ditempatkan dalam memori-data. Untuk keperluan ini diperlukan teknik-teknik penulisan program assembly. Apa yang ada di dalam memori-data tidak akan ditempatkan di dalam file program-obyek, maka sesungguhnya yang dilakukan program-sumber assembly pada memori-data hanyalah sekedar mengatur pemakaian memori-data, tidak sampai perlu membangkitkan kode-kode. Perintah untuk pengaturan memori-data hanya satu, yakni DS – singkatan dari Define Storage, yakni permintaan pada program Assembler agar mengalokasikai memori-data sebanyak sekian byte, seperti yang disebutkan dalam operand. Mengatur pemakaian Memori-data Catatan : agar pembahasan dalam artikel ini lebih mudah diterima, Assembly Listing 1 sedikit dimodifikasi, yakni pada bagian paling kiri diberi nomor baris (01 sampai 29), Assembly Listing yang asli tidak ada nomor baris seperti ini. Baris 01 pada Assembly Listing 1, berisikan perintah untuk assembler .data, perintah ini mengakibatkan baris-baris berikutnya sampai baris perintah .code (baris nomor 12) ditempatkan pada memori-data. Artinya variabel-variabel Detik, Menit, Jam, Jarak, Kecepatan, Penampung berada di memori-data. Variabel-variabel tersebut tidak akan diseimpan dalam file program obyek *.HEX. Setelah perintah .code baris 12 sampai baris terakhir, memori yang dipakai adalah memori-program, apa yang terdapat dalam baris-baris ini akan disimpan sebagai kode-kode dalam file program-obyek *.HEX. ORG 20H pada baris 02 menyatakan baris-baris berikutnya akan ditempatkan mulai memori nomor 20h, dengan demikian kombinasi dari baris 01 dan 02 akan mempunyai arti baris-baris berikutnya ditempatkan di memori-data mulai nomor 20h. Perhatikan 4 angka heksadesimal setelah nomor baris 01: dan seterusnya. Pada baris 01 angka heksadesimal ini bernilai 0000, maksudnya saat itu program Assembler siap pada memori nomor 0000, nomor ini adalah nomor awal yang secara otomatis dipakai oleh program Assembler kalau tidak diberi perintah ORG. Pada baris 02: nomor memori merubah menjadi 0020, ini sesuai dengan perintah yang diberikan pada baris 02:, yaitu ORG 20h. Perintah DS dipakai untuk mengalokasikan memori, banyaknya memori yang dialokasikan ditulis pada bagian operand. Baris 03 mengalokasikan 1 byte memori untuk menempatkan variable yang diberi nama Detik (cukup dialokasikan sebanyak 1 byte, karena nilai detik hanya akan berkisar antara 00 sampai 59), Baris 04 mengalokasikan 1 byte memori untuk menempatkan variable yang diberi nama Menit dan Baris 05 mengalokasikan 1 byte untuk Jam. Seperti terlihat dalam 3 baris tersebut, nama variabel (Detik, Menit atau Jam) merupakan Symbol, yang namanya ditulis mulai dari huruf pertama baris bersangkutan. Pengertian alokasi memori ini akan menjadi jelas dengan mempelajari Assembly secara rinci. Variabel Detik ditulis pada baris 03 yakni satu baris di bawah ORG 20h, dengan demikian variabel Detik ditempatkan pada memori nomor 0020h (angka 0020 setelah tulisan 03: ). Memori yang dialokasikan untuk Detik sebanyak 1 byte, dengan demikian memori berikutnya yang bisa dipakai adalah memori nomor 0021h. Hal ini nampak jelas pada baris 04:, variabel Menit ditempatkan pada memori nomor 0021h (angka 0021 setelah tulisan 04:), variable ini menempati 1 byte, sehingga variable yang ditentukan (Jam) berikutnya ditempatkan pada memori nomor 0022h (baris 05). Perintah ORG 1000h pada baris 06 mengakibatkan memori berikutnya yang akan dipakai dimulai dari nomor 1000h, hal ini nampak variabel Jarak pada baris 07 ditempatkan pada memori nomor 1000h (angka 1000 setelah tulisan 07:). 2 byte dialokasikan untuk Jarak yang akan menempati memori nomor 1000h dan 1001h, sehingga variabel Kecepatan ditempatkan di nomor 1002h dan 1003h (angka 1002 setelah tulisan 08:). Variabel Penampung (baris 09) dimulai dari memori nomor 1004h, dialokasikan 10h (10 heksadesimal atau 16 desimal) untuk variabel Penampung, sehingga variable berikutnya (MemoriBebas pada baris 10: ) dimulai dari memori nomor 1014h. Untuk pemahaman yang lebih baik, bacalah secara teliti komentar-komentar yang tertulis dalam baris-baris Assembly Listing 1. Jenis-jenis Variabel Memori-data MCS51 dibagi menjadi 2 macam, yakni memori-data internal yang ditempatkan di dalam chip mikrokontroler yang diberi nomor 00h sampai 7Fh, dan memori-data eksternal yang bisa ditambahkan di luar chip MCS51 yang diberi nomor 0000h sampai 0FFFFh. Dalam penulisan program-sumber assembly, penempatan 2 jenis memori ini tidak ada perbedaannya, hanya saja harus diingat memori-data internal nomornya tidak boleh lebih besar dari 7Fh. Meskpun demikian pemakaian dua jenis memori-data ini dibedakan dengan instruksi-instruksi yang berlainan. ORG 20h pada baris 02 dimaksud bahwa memori-data yang dipakai adalah memori-data internal, dan ORG 1000h pada baris 06 dimaksud bahwa memori-data yang dipakai adalah memori-data eksternal. Baris 18; 19 dan 20 memperlihatkan contoh mengisi memori-data internal, dan baris-barisnya berikutnya merupakan cara mengisi memori-data eksternal. Perintah .CODE pada baris 12 menyatakan bahwa perintah pada baris-baris berikutnya ditempatkan pada memori-program yang dimulai pada memori nomor 0000h (baris 13 – ORG 0). Perintah pada baris 14 adalah LJMP Start, yakni hanya bermaksud mengalihkan program yang harus dikerjakan pada Start: yang berada di memori-program nomor 1000h karena perintah ORG 1000h pada baris 1000h. Instruksi MOV merupakan perintah yang dipakai mengisi memori-data internal. Pengisian ini bisa dilakukan secara langsung dengan cara menyebut nama memori yang dikehendaki (dalam hal ini adalah Detik, Menit dan Jam), nilai yang diisikan ke memori-data internal tersebut adalah bilangan konstan 0 (dituliskan sebagai #0). Pengisian memori-data eksternal, hanya bisa dilakukan dengan bantuan DPTR, yakni memakai instruksi MOVX @DPTR,A. Untuk memakai instruksi ini sebelumnya DPTR harus diisi dengan nomor memori-data eksternal yang dimaksud, baris 22: MOV DPTR,#Jarak. Seperti terlihat pada baris 07, variabel Jarak menempatan memori nomor 1000h (angka 1000 setelah tulisan 07: ), pada baris 22: nomor memori 1000h ini diisikan ke DPTR (22: 1009 90 10 00, kode-kode ini bisa diartikan dengan : 90 artinya isilah DPTR dengan bilangan 2 byte berikutnya, yakni bilangan 10 00 yang artinya 1000h) Potongan program pada baris 22 sampai 28 bermaksud mengisi variable Jarak, Kecepatan dan Penampung, 3 variable ini menempati memori sebagai 14h byte, banyaknya memori ini bisa dihitung dengan bantuan assembler seperti terlihat pada baris 23: MOV R7,#MemoriBebas-Jarak. Dalam hal operand berupa sebuah persamaan, maka Assembler akan menghitung dulu nilai persamaan ini dan hasilnya yang dijadikan program-obyek Dalam hal nilai MemoriBebas adalah 1014h (angka 1014 di belakang nomor baris 10: ), nilai Jarak adalah 1000h (angka 1000 di belakang nomor baris 7: ), hasil pengurangan 2 nilai tadi sebesar 14h dan dijadikan program-obyek dalam baris 23: 100C 7F 14 (kode-kode ini bisa diartikan dengan : 7F artinya isilah R7 dengan bilangan 1 byte berikutnya, yakni bilangan 14 yang merupakan hasil perhitungan operand di atas) Kami harap informasi tentang "Pembentukan Variable secara Assembly" diatas dapat menambah wawasan kita dalam belajar pemrograman mikrokontroler.
Frekuensi Meter Menggunakan… Frekuensi meter adalah perangkat yang berfunsi untuk mengetahui frekuensi suatu sinyal. Frekuensi meter sering juga disebut dengan nama "frekuensi counter". Frekuensi meter tidaklah harus dibeli dengan biaya yang mahal namun dapat dibuat dengan komponen yang cukup sederhana dengan bantuan komputer. Di dalam aplikasi ini tidak diperlukan komputer yang canggih tetapi cukup komputer ‘murah’ dengan prosessor 80386 ke atas untuk membuat Frekuensi Meter Menggunakan Komputer (PC). Frekuensi meter ini cukup sederhana baik pada programnya maupun pada perangkat kerasnya. Frekuensi meter ini dapat mengukur sinyal frekuensi audio antara 20Hz sampai 20KHz. Ketelitian alat ukur ini cukup baik yaitu sekitar 0.5Hz. Blok Diagram Frekuensi Meter Menggunakan Komputer (PC) Input sinyal merupakan input sinyal audio yang ingin diukur frekuensinya dengan tegangan puncakmaksimunya adalah sekitar 1.3V. Bila Tegangan puncak sinyal audio tersebut di atas 1.3V maka akan terjadi pemotongan tegangan puncak oleh rangkaian dioda D1 dan D2. Rangkaian ini dikatakan sebagai rangkaian ‘limiter’ yang berfungsi untuk membatasi rangkaian in dari tegangan sinyal input yang terlalu besar. Jika menggunakan dioda dengan tipe 1N4148 maka rangkaian ini masih tahan untuk menerima tegangan sinyal audio sampai 50Vpp. Frekuensi meter ini akan dapat bekerja dengan baik jika komputer yang digunakan mempunyai printer port yang bi-directional (dua arah). Pada aplikasi ini printer port digunakan untuk menerima data dari oktal 3 state buffer 74LS541. Data yan diterima merupakan data binary dari 7 stage ripple counter 4024. Prinsip Kerja Sistem Frekuensi Meter Pada dasarnya prinsip kerja dari frekuensi meter adalah menghitung jumlah pulsa yang masuk ke dalam sebuah counter dalam selang waktu tertentu. Di dalam sistem ini pulsa dihitung selama dua detik sehingga mendapatkan resolusi yang cukup baik pada daerah frekuensi audio. Sehingga untuk selang waktu 2 detik tersebut akan mendapatkan resolusi penghitungan sampai 0.5 Hz. Rangkaian limiter akan memotong, clipping, sinyal dengan tegangan di atas 1.3V. Pemotongan sinyal ini tidak akan mempengaruhi kerja sistem tetapi dapat melindungi rangkaian selanjutnya dari tegangan berlebih. Rangkaian berikutnya adalah rangkaian ‘buffer amplifier’ yang akan membuffer sinyal dari ‘limiter’ sehingga tidak membebani rangkaian yang sedang dites. Pembebanan yang berlebihan pada rangkaian yang berlebihan akan dapat menyebabkan perubahan frekuensi kerja dari sistem yang dites atau bahkan mengacaukan sistem tersebut. Bagian yang paling akhir sebelum rangkaian interface ke printer port adalah rangkaian schmitt trigger. Rangkaian in akan meningkatkan penguatan sehingga mampu menerima sinyal yang lemah yang mempunyai tegangan puncak 100mVpp dan menghasilkan sinyal yang baik untuk menghasilkan sebuah pembacaan pada komputer. Rangkaian schmit ini juga membatasi level sinyal input di mana seharusnya tidak menghasilkan suatu pembacaan. Untuk mengatur output dari schmitt trigger ini maka output dari rangkaian schmitt trigger ini diumpankan pada IC 4001 yang merupakan gerbang NOR 2 input. Dengan ada nya gerbang NOR ini maka sinyal STROBE dari printer port akan aktif selama 2 detik dan menyebabkan pulsa-pulsa diteruskan ke output gerbang NOR ini dan di-’count’ oleh 7 stage binary ripple counter. Rangkaian Audio Frekuensi Meter Penghitung Biner Pada Frekuensi Meter Penghitung biner ini dibentuk dari 4024, sebuah IC CMOS yang merupakan 7 stage binary ripple counter. Counter yang digunakan harus membentuk counter 17 stage binary counter sehingga harus menggunakan 3 buah IC 4024 yang dikaskadekan. Peng-kaskade-an counter akan memungkinkan dibentuk sebuah counter tertentu, dimana output MSB dari counter diumpankan ke clock counter berikutnya. Blok Diagram Casacade Counter Pada awal penghitungan, 17 stage binary counter ini harus direset terlebih dahulu untuk memastikan bahwa nilai awalnya adalah 00. Sinyal reset harus dibangkitkan lerlebih dahulu dari printer port pin ‘Init’. Reset pada 7 stage binary ripple counter ini aktif ‘high’ sehingga ketika tegangan pada pin ‘init’ ini pada +5Volt maka kaskade counter ini akan ter-‘reset’ sehingga semua outputnya ‘low’. Rangkaian Interface Frekuensi Meter ke Printer Port dan 17 Stage Binary Ripple Counter Rangkaian pada gambar rangkaian audio frekuensi meter dan gambar rangkaian inteface frekuensi meter diatas merupakan rangkaian secara keseluruhan dari proyek ini dimana output dari gerbang NOR 2 input pada gambar 2 (pin pulse) akan memberikan pulsa yang akan dihitung oleh counter sehingga harus diumpankan pada pin clock pada counter. Sinyal ‘strobe’ dari printer port ini digunakan untuk ‘memperbolehkan’ pulsa clock dari gerbang NOR 2 input pada gambar 2 masuk ke pin clock pada counter (gambar 4). Sinyal ‘strobe’ aktif pada logika ‘low’. Perhatikan gambar rangkaian audio frekuensi meter, ketika ‘strobe’ low maka ketika pin ‘in pulse’ low maka akan menghasilkan high pada output NOR sebaliknya ketika strobe tetap low dan pin ‘in pulse’ high akan menghasilkan output low pada outputnya. Tetapi ketika pin ‘strobe’ dalam kondisi high maka akan menghasilkan output low walaupun pin ‘in pulse’-nya dalam kondisi low atau high. Jadi pulsa yang dihasilkan dari sinyal suara akan diteruskan ke pin clock pada counter jika pin strobe dalam kondisi high. Data yang akan diambil dari sistem ini merupakan data 16 bit yang dihasilkan dari 17 stage binary ripple counter. Oleh sebab itu di sini ada sedikit penyesuaian untuk printer port yang hanya 8 bit data. Solusinya adalah dengan menggunakan 74LS541 yang merupakan octal 8 bit line driver with three state outputs. Dengan menggunakan 74LS541 maka data dikelompokkan dalam 2 byte dan aktivasinya diatur dari sebuah pin dari printer port yaitu pin Auto Line Feed, ALF. Ketika sinyal ALF ini high maka data yang diambil adalah data 8 bit pertama sedangkan ketika sinyal ALF ini low data yang diambil adalah data 8 bit kedua. Dimana data 8 bit yang pertama adalah lower byte sedangkan data 8 byte berikutnya adalah upper byte. Dengan menggunakan inverte 74LS14 maka akan dapat dipastikan hanya ada satu 74LS541 yang aktif pada suatu saat sehingga data yang ingin diambil dapat dimasukkan ke dalam printer port. Dengan bantuan software maka nantinya didapatkan sebuah 16 bit data. Yang tidak kalah pentingnya adalah deteksi terjadi kondisi overflow dari counter. Karena jika hal ini terjadi dan tidak terdapat deteksi yang benar maka tidak akan menghasilkan pembacaan yang benar. Hal in disebabkan karena ketika counter sudah mencapai overflow maka pada step berikutnya akan kembali lagi ke 00 dan mengulangi counternya mulai dari awal lagi. Sehingga jika terjadi overflow maka pembacaan akan menghasilkan nilai yang lebih rendah dari seharusnya. Pada counter 4024 tidak terdapat output overflow sehingga untuk menandakan terjadinya overflow maka digunakan bit output yang lebih tinggi dalam hal ini pada counter paling tinggi pada bit Q3 karena output yang diambil mulai dari Q1..Q7 counter pertama, Q1..Q7 counter kedua, Q1 dan Q2 pada counter ketiga (counter paling tinggi). Satu byte sisa dari 17 stage binari counter yang dibentuk (Q3) digunakan untuk menghasilkan sinyal overflow, yang akan memberitahu ke printer port bahwa sistem (sistem frekuensi meter) telah terjadi overflow melalui pin busy pada printer port. Hal ini bisa dimungkinkan demikian karena output dari Q3 dan reset digabungkan di dalam sebuah SR Latch dengan gerbang NOR. Pada saat normal, dimana jumlah pulsa yang dihitung tidak melebihi kapasitas dari 17 stage binary ripple counter maka pin Q3 pada counter yang paling tinggi tidak akan set tetapi jika terjadi hal demikian maka pin Q3 ini akan set yang artinya terjadi overflow pada counter. Sinyal ini dapat dimonitor dari pin busy pada printer port. RS latch akan ‘menangkap’ sinyal overflow dari Q3 ini (perubahan dari low – high – low) dan kemudian diumpankan ke pin busy pada printer port. Kondisi overflow ini akan tetap ‘ditahan’ oleh latch sampai diberi sinyal reset yaitu ketika pin init-nya dalam kondisi high. Sinyal ini dapat digunakan untuk memberitahu software bahwa telah tejadi overflow dan mengulangi proses penghitungan mulai dari awal lagi. Interface dari rangkaian pencacah 17 bit dengan PC dan perangkat lunaknya yang berfungsi untuk membaca dan mengontrol rangkaian pencacah serta menampilkan nilaimya di monitor. Sinyal Interface Frekuensi Meter Sinyal-sinyal interface di dalam sistem ini adalah : Strobe : Berfungsi untuk membukam gerbang sinyal sehingga pencacah dapat menghitung banyak pulsa dalam interval waktu tertentu. Pada regiter kontrol bit-0. ALF : Auto line Feed berfungsi untuk menentukan data yang dibaca. Terletak pada register kontrol bit-1. Busy : Indikator overflow. Terletak pada regiter status bit-7 Init : Melakukan reset pencacah. Terletak pada register kontrol bit-2. Pada sistem ini data yang dibaca adalah sebanyak 16 bit dari pencacah 17 bit. Bit ke-17 digunakan oleh pencacah untuk menandakan bahwa 16 bit data telah siap untuk dibaca. Komputer harus menunggu bit ke-17 in sampai ‘set’ untuk membaca data. Namun yang menjadi masalah sekarang adalah pada printer portnya. Data bus untuk printer port hanya 8 bit sedangkan data yang akan dibaca adalah 16 bit. Untuk mengatasi masalah ini maka pembacaanya dilakukan dua kali yaitu untuk lower byte (D0..D7) kemudian baru membaca upper byte (D8..D15). Untuk keperluan ini maka diperlukan sebuah sinyal kontrol dari komputer untuk memberitahukan rangkaian pencacah untuk menyiapkan data yang diinginkan oleh komputer, data lower byte atau data upper byte. Di dalam sistem ini menggunakan sinyal ‘ALF’ (Auto Line Feed). Ketika ALF bernilai ‘1’ maka data yang diambil adalah data lower byte (D0..D7) sedangkan sebaliknya, jika bernilai ‘0’ maka data yang diambil adalah data upper byte (D8..D15). Tabel Fungsi Printer Port Pada gambar diats merupakan tabel fungsi dari pin-pin pada printer port. Pada kolom sinyal, huruf ‘n’ yang mengawali sebuah nama sinyal menunjukkna bahwa keaktifan sinyal tersebut adalah aktif low. Jika diamati lebih lanjut, semua port/register control semuanya adalah hardware inverted. Dengan demikian jika kita mengoutputkan ‘1’ ke register kontrol maka output dari register kontrol ini adalah ‘0’. Dari keempat sinyal yang digunakan 3 diantaranya adalah sinyal dari register kontrol dan satu dari register status. Yang termasuk di dalam register kontrol adalah : Strobe, Auto Line Feed, Init sedangkan yang termasuk register status adalah Busy. Tabel Alamat Port LPT Setiap printer port mempunyai 3 buah register yaitu : Register data, register kontrol dan register status. Register data terdiri dari 8 bit data sedangkan register kontrol dan register status tidak semuanya terpakai. Oleh karena setiap port mempunyai 3 buah register maka tiap register ini harus mempunyai alamat tersendiri. Register Data : Alamat LPT + $00 Register Status : Alamat LPT + $01 Register Kontrol : Alamat LPT + $02 Dimana alamat LPT merupakan alamat LPT1 atau LPT2 yaitu $378 atau $278. Sebagai contoh, misalnya digunakan LPT1 maka alamat register data, register status dan register kontrol adalah $378, $379 dan $37A. Prinsip Kerja Program Frekuensi Meter Menggunakan Komputer Untuk membuat program dari sistem ini cukup mudah. Pertama kali yang harus dilakukan adalah melakukan setting pada LPT port agar bidirectional yaitu pada bit-5 pada register kontrol. Langkah berikutnya adalah me-reset pencacah/counter. Hal ini dilakukan agar pencacahannya selalu dimulai dari nol. Untuk tujuan ini maka yang harus dilakukan adalah memberikan ‘1’ pada semua IC pencacah 4024. Dalam hal ini sinyal yang mengontrolnya adalah sinyal Init pada register kontrol bit-2 diberi ‘0’. Hal ini dilakukan karena pada register kontrol merupakan register yang hardware inverted. Fungsi pin pada Printer Port Untuk melewatkan sinyal yang akan dihitung oleh pencacah maka signal gateharus diaktifkan. Signal gate ini dibentuk dari gerbang OR dimana jika sinyal strobe bernilai ‘1’ maka output dari gerbang OR ini akan selalu ‘1’ sehingga pencacah tidak akan aktif. Ketika sinyal strobe bernilai ‘0’ maka sinyal yang akan dihitung keluar dari gerbang OR seperti input apa adanya. Untuk tujuan ini maka pada program sinyal strobe ini harus di-‘1’-kan agar outputnya ‘0’ pada rangkaian pencacah, hardware inverted. Dan proses tersebut di atas ditunggu selama 1 detik sehingga dapat ditentukan jumlah pulsa yang telah dicacah oleh 4024 selama satu detik dan di dapatkan nilai frekuensinya tanpa perhitungan yang lain. Setelah ditunda selama satu detik maka sinyal strobe harus ‘1’ agar sinyal tidak dicacah lagi sehingga pada programnya strobe harus di-‘0’-kan. Nah sampai disini sinyal busy harus dibaca dan begitu pula dengan data 16 bit dari pencacah. Jika busy bernilai ‘1’ maka telah terjadi overflow dalam penghitungan. Dengan kondisi ini maka dapat dikatakn frekuensi sinyal yang diukur terlalu tinggi, di atas 65KHz. Untuk mendapatkan pembacaan frekuensi di atas 65KHz ada sedikit modifikasi pada program yaitu pada waktu tunda sinyal strobe. Waktu tunda selama satu detik dipilih karena akan menghasilkan pembacaan yang lebih teliti untuk frekuensi rendah daripada waktu tunda yang lebih pendek daripada satu detik. Tetapi jika diperlukan pembacaan untuk frekuensi yang lebih tinggi maka waktu tunda ini dapat dikecilkan , misalnya menjadi 100ms untuk frekuensi sampai 655KHz. Setelah dilakukan pembacaan sinyal busy maka data dari pencacah dibaca 2 kali. Untuk membaca data lower byte, pada program, sinyal ALF harus di-‘1’-kan kemudian data dari data register dibaca. Selanjutnya sinyal ALF harus di-‘0’-kan agar dapat membaca upper byte. Sampai di sini proses satu kali scan telah selesai dan untuk melakukannya lagi, proses diulangi mulai dari awal lagi, dimana pencacah harus di-reset terlebih dahulu. Contoh Program Untuk Frekuensi Meter Menggunakan Komputer (PC) Contoh program PC Frekuensi Meter} Uses Crt; Const BaseAddress = $378; {LPT1} DataPort = BaseAddress+$00; StatusPort = BaseAddress+$01; ControlPort = BaseAddress+$02; Var Key : Char; Freq : LongInt; Status : Byte; StatusMessage : String; LowerData : LongInt; UpperData : LongInt; Begin clrscr; {Inisialisasi bi directional printer port} { bit 0 : Strobe : 0 --> No Pass bit 1 : ALF : 0 --> Lower Byte bit 2 : Init : 0 --> Reset Pencacah bit 5 : Bidirectional : 1 --> Bidirectional mode is ON } Repeat Port[ControlPort]:=$30; {Inisialisasi} clrscr; {Reset OFF} Port[ControlPort]:=Port[ControlPort] or $04; {Pass signal} Port[ControlPort]:=Port[ControlPort] or $01; Delay(1000); {Delay 1 detik} Port[ControlPort]:=Port[ControlPort] and $FE; {No Pass} {Ambil Status overflow} Status := Port[StatusPort] and $80; If Status = $80 then StatusMessage := 'Overflow !!! -- False data received'else StatusMessage := 'In Range '; {Get Lower Byte} Port[ControlPort]:=Port[ControlPort] and $FD; {ALF = 0} LowerData:=Port[DataPort]; {Get Upper Byte} Port[ControlPort]:=Port[ControlPort] or $02; {ALF = 1} UpperData:=Port[DataPort]; Freq := LowerData + (UpperData*256); Writeln('Frekuensi saat ini adalah : ',Freq, ' Hz --- Status : ', StatusMessage); Writeln; Write('Scan Ulang ? [Y/N] '); Repeat Readln(Key); key:=upcase(key); Until key in ['Y','N']; Until key='N'; End. Frekuensi meter menggunakan komputer (PC) merupakan salah satu pilihan bila ingin memiliki frekuensi meter dengan harga yang murah.
Komunikasi Seri Asinkron Komunikasi seri asinkron ikut populer seiring dengan makin maraknya Internet, modem yang dipakai menghubungkan komputer rumah ke Internet lewat saluran telepon menyalurkan data secara Komunikasi Seri Asinkron. Komunikasi Seri Asinkron Pada Mikrokontroler Microprocessor dalam komputer bekerja atas dasar prinsip data paralel, mula-mula banyak dipakai microprocessor dengan data paralel 8 bit dan kini sudah dipakai data pararel 32 bit, tapi dalam hal komunikasi data yang dipakai adalah teknik pengiriman data secara seri. Alasan utama pemakaian teknik pengiriman seri karena saluran komunikasi data pararel yang panjang harganya sangat mahal dan tidak praktis. Sinyal digital dari IC TTL (Transistor Transistor Logic) paling-paling bisa dikirimkan sejauh 1 sampai 2 meter tergantung kecepatan pengiriman data. Agar bisa dikirimkan lebih jauh, sinyal TTL tadi harus di-buffer dengan rangkaian buffer khusus, beaya pengolahan sinyal ini cukup mahal. Untuk mengirim data secara paralel diperlukan satu saluran untuk setiap bit data, dengan demikian pengiriman data paralel 8 bit, membutuhkan beaya 8 kali lebih mahal dibandingkan dengan komunikasi data secara seri yang hanya perlu satu saluran saja. Dengan demikian, meskipun kecepatan transmisi data dengan teknik komunikasi data secara paralel lebih cepat, teknik komunikasi data seri tetap dipilih untuk transmisi data jarak jauh. Ada 3 hal yang harus diperhatikan dalam transmisi data seri. Pertama, cara merubah data paralel jadi seri dan mengembalikan data seri ke paralel. Kedua, jenis-jenis sinyal dan rangkaian yang dipakai untuk transmisi sinyal jarak jauh. Ketiga, bagaimana mengendalikan transmisi data tersebut agar data bisa transmisikan utuh tanpa cacat. Perubahan data paralel/seri Karena microprocessor mengolah data secara paralel, maka proses transfer data secara seri harus diawali dan diakhiri dengan bentuk data paralel. Artinya data dari microprocessor yang bentuknya paralel diubah menjadi data seri, dikirimkan, setelah diterima diubah kembali menjadi paralel. Perubahan data paralel ke seri bisa dilakukan secara mudah dengan bantuan Shift Register, Gambar 1 memperlihatkan proses perubahan ini. Shift Register yang dipakai adalah jenis Shift Register input paralel/output seri, misalnya IC CMOS type MC14021, data paralel 8 bit diumpankan ke input paralel shift register, kemudian di bangkitkan 8 pulsa clock untuk mendorong keluar data di dalam shift register, data akan terdorong keluar dari shift register bit demi bit, 1 pulsa clock akan mendorong data 1 bit. Dengan demikian pada satu saluran bisa dipakai menampung data 8 bit, saat pulsa clock yang pertama bit D0 berada di saluran selama 1 periode clock, saat pulsa clock kedua bit D1 yang berada di saluran dan seterusnya sama pulsa clock kedelapan. Menerima data seri dan mengubahnya kembali ke bentuk paralel, merupakan proses kebalikan dari proses di atas. Shift Register yang dipakai adalah jenis Shift Register input seri/output paralel, misalnya IC CMOS type MC14094, data seri diumpankan ke input seri dan didorong masuk ke shift register, setelah 8 pulsa clock data kembali menjadi bentuk paralel di 8 output shift register. Transmisi data seri dibedakan menjadi 2 macam, yakini komunikasi data seri sinkron dan komunikasi data asinkron, perbedaan ini tergantung pada clock pendorong data. Dalam komunikasi data seri sinkron, clock untuk shift register ikut dikirimkan bersama dengan data seri, seperti yang dijumpai di Keyboard Komputer PC, teknik I2C yang dikembangkan Philips dan juga pengiriman data dalam Ethernet. Sebaliknya dalam komunikasi data seri asinkron, clock pendorong shift register tidak ikut dikirim, rangkaian penerima data harus dilengkapi dengan rangkaian yang mampu membangkitkan clock yang diperlukan. Ada IC khusus yang dibuat untuk mengubah data paralel dan menjadi data seri, dan menerima data seri yang kemudian dirubah kembali menjadi data paralel, IC tersebut dinamakan IC Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART). Selain berbentuk sebagai IC mandiri, pada berbagai macam microcontroler ada yang dilengkapi UART, misalnya keluarga microcontroler MCS51 (termasuk AT89C2051), microcontroler MC68HC11 buatan Motorola dan lain sebagainya. Bagian yang terpenting dari komunikasi seri asinkron adalah upaya agar penerima data bisa membangkitkan clock yang bisa dipakai untuk mendorong shift register penerima. Unuk keperluan tersebut terlebih dulu ditentukan bahwa saat tidak ada pengiriman data, keadaan saluran adalah ‘1’, saat akan mulai mengirim data 1 byte saluran dibuat menjadi ‘0’ dulu selama 1 periode clock pendorong, dalam 8 periode clock berikutnya dikirim data bit 0, bit 1 dan seterusnya sampai bit 8, dan pada periode clock yang ke 10 saluran dikembalikan menjadi ‘1’. Dengan demikian data 8 bit yang dikirim di-awal-i dengan bit START yang bernilai ‘0’ dan di-akhir-i dengan bit STOP yang bernilai ‘1’, seperti terlihat dalam Gambar 2. Kemasan data ini dimaksud agar rangkaian penerima bisa membangkitkan clock yang frekuesinya sama dengan clock pengirim dan fasanya di-sinkron-kan pada awal penerimaan data 1 byte! Catatan : Gambar 2 merupakan bentuk gambar yang umum dipakai menggambarkan format data seri dalam banyak buku, meskipun sebetulnya cara penggambaran ini terbalik, bit START yang pertama-tama dikirimkan malah digambarkan dibagian kiri dan bit STOP yang munculnya terakhir digambarkan dibagian kanan. Saluran komunikasi data seri Seperti yang dibicarakan di atas, sinyal digital dari IC TTL paling-paling hanya bisa ditransmisikan sejauh satu-dua meter, untuk pengiriman yang lebih jauh sinyal harus diolah dan disalurkan dengan cara khusus. Pada umumnya dikenal 3 macam saluran untuk transmisi data seri, yakni saluran yang memenuhi ketentuan standard EIA RS232, saluran yang memeuhi ketentuan standard EIA RS422/485 atau saluran arus 20 mA (20 mA current loop). Standard EIA RS232 pertama kali di dipublikasikan pada tahun 1962, merupakan sebuah standard yang ‘tua’, sudah ada jauh sebelum IC TTL populer. Saluran RS232 banyak dipakai untuk menghubungkan komputer dengan alat pendukungnya, misalnya komputer dengan printer (sekarang hampir tidak ada printer seri), komputer dengan modem, pokoknya adalah hubungan antara alat yang tidak lebih jauh dari 50 feet (sekitar 15 meter). Dalam ketentuan RS232, level logika ‘0’ dinyatakan dengan tegangan antara –3 sampai –15 Volt, dan level logika ‘1’ dinyatakan dengan tegangan antara +3 sampai +15 Volt. Mengingat komponen digital pada umumnya bekerja dengan sumber tegangan +5 Volt, dan level logika ‘0’ dinyatakan dengan tegangan antara 0,8 sampai 0 Volt dan level logika ‘1’ dinyatakan dengan tegangan 3,5 sampai 5 Volt, maka antara rangkaian digital dan saluran RS232 biasanya disisipkan IC ‘RS232-TTL Voltage Translator’, dulu yang banyak dipakai adalah IC MC1488 dan MC1489, kedua IC ini memerlukan sumber tegangan +12 Volt dan –12 Volt, kini ornag lebih senang memakai IC MAX232 yang hanya perlu catu daya +5 Volt saja. Dalam saluran RS232 level logika ditransmisikan sebagai perbedaan tegangan antara saluran dan Ground, cara semacam ini dikatakan sebagai unbalanced transmission (transmisi tidak imbang), dalam perjalanan jika sinyal menerima gangguan derau listrik (electrical noise), bisa berakibat fatal pada penerima karena derau yang diterima bisa disalah tafsirkan sebagai sinyal digital. Standard lain yang dikenalkan EIA adalah RS422, saluran ini menggunakan cara transmisi berimbang (balance transmission), sinyal TTL disalurkan lewat IC Line Driver yang mengeluarkan sinyal diffrential pada outputnya, level logika tidak dinyatakan dengan perbedaan tegangan dengan ground, tapi dinyatakan dengan perbedaan tegangan antara kedua sinyal output itu, selanjutnya sinyal ini akan diterima oleh IC Line Receiver yang mempunyai input diffrential yang akan merubah sinyal diffrential tapi ke sinyal TTL. Dengan cara semacam ini, jika dalam perjalanan sinyal menerima derau listrik, kedua utas dalam saluran akan mendapat sinyal derau yang sama besarnya, sinyal derau yang sama besar ini bagi input diffrential di IC Line Receiver tidak akan dirasakan sebagai sinyal digital, sehingga saluran ini lebih kebal gangguan dibanding dengan saluran RS232. Untuk meningkatkan kekebalannya terhadap ganguan, kabel yang dipakai untuk saluran RS422 biasanya dipakai dua kabel yang dililit jadi satu, dengan maksud jika sampai mendapat gangguan maka gangguan yang diterima kedua kabel yang dililit itu benar-benar sama besarnya, sehingga selisih tegangannya derau antara dua kabel benar-benar nol dan tidak dirasakan sebagai gangguan. Dengan cara balance transmission ini, RS422 bisa dipakai untuk menyalurkan informasi dengan kecepatan yang lebih tinggi, dan jarak yang bisa dijangkau pun mencapai 4000 feet! Bandingkan dengan RS232 yang hanya bisa dipakai sampai 50 feet! Jenis saluran ketiga adalah 20 mA Current Loop (saluran arus 20 mA), saluran ini termasuk dikenal sebagai saluran kuno, kini tidak lagi banyak dipakai. Meskipun demikian karena sifat saluran ini yang sangat kebal terhadap gangguan, pada lingkungan pabrik yang mengandung sumber gaangguan derau listrik yang sangat besar, saluran ini tetap digunakan. 20 mA Current Loop berbeda prinsip dengan saluran RS232 dan RS422/485, karena informasi disalurkan sebagai ada tidaknya arus. Gambar 3(c) merupakan rangkaian saluran current loop, sinyal TTL dipakai untuk mengatur transistor, jika transistor on maka arus akan mengalir dari V+ melalui resistor dan membuat LED di dalam Opto Coupler yang ada di bagian penerima menyala, yang pada gilirannya membuat transistor on. Bisa dibayangkan, sebesar-besarnya tegangan derau yang diterima saluran, hampir tidak mungkin menimbulkan arus yang cukup besar sampai LED bisa menyala, dengan demikian menjadikan saluran ini sangat kebal terhadap gangguan. Tidak ada standard yang mengatur saluran arus ini, makin besar tegangan V+ makin besar pula arus yang mengalir (idealnya sampai 20 mA) maka saluran makin kebal terhadap gangguan. Kecepatan saluran sangat tergantung pada mutu opto coupler yang dipakai, meskipun demikian pada umumnya saluran arus ini bisa dipakai dengan aman paling tidak sampai sejauh 1000 feet. Pengendalian saluran komunikasi Setelah 2 aspek yang menyangkut perangkat keras di atas, aspek berikutnya yang menentukan berhasilnya komunikasi data seri adalah pengendalian saluran komunikasi, apek ini lebih banyak mengarah ke perangkat lunak. Selamat belajar, semoga uraian singkat "Komunikasi Seri Asinkron" diatas mudah dipahami.
Port Seri MCS51 Port Seri MCS51 Umumnya orang selalu menganggap port seri pada MCS51 adalah UART yang bekerja secara asinkron, jarang yang menyadari port seri tersebut bisa pula bekerja secara sinkron, pada hal sebagai port seri yang bekerja secara sinkron merupakan sarana yang baik sekali untuk menambah input/output bagi mikrokontroler. Dikenal 2 macam cara transmisi data secara seri. Kedua cara tersebut dibedakan oleh sinyal denyut (clock) yang dipakai untuk men-‘dorong’ data seri, kalau clock dikirim bersama dengan data seri, cara tersebut dikatakan sebagai transmisi data seri secara sinkron. Sedangkan dalam transmisi data seri secara asinkron, clock tidak dikirim bersama data seri, rangkaian penerima data harus membangkitkan sendiri clock pendorong data seri. Port seri MCS51 bisa dipakai dalam 4 mode kerja yang berbeda. Dari 4 mode tersebut, 1 mode diantaranya bekerja secara sinkron dan 3 lainnya bekerja secara asinkron. Secara ringkas ke-empat mode kerja tersebut bisa dibedakan sebagai berikut: Mode 0 Mode ini bekerja secara sinkron, data seri dikirim dan diterima melalui kaki P3.0 (RxD), dan kaki P3.1 (TxD) dipakai untuk menyalurkan clock pendorong data seri yang dibangkitkan MCS51. Data dikirim/diterima 8 bit sekali gus, dimulai dari bit yang bobotnya paling kecil (bit 0) dan diakhiri dengan bit yang bobotnya paling besar (bit 7). Kecepatan pengiriman data (baud rate) adalah 1/12 frekuensi osilator kristal. Mode 1 Mode ini dan mode-mode berikutnya bekerja secara asinkron, data dikirim melalui kaki P3.1 (TxD) dan diterima melalui kaki P3.0 (RxD). Pada Mode 1 data dikirim/diterima 10 bit sekali gus, diawali dengan 1 bit start, disusul dengan 8 bit data yang dimulai dari bit yang bobotnya paling kecil (bit 0), diakhiri dengan 1 bit stop. Pada MCS51 yang berfungsi sebagai penerima bit stop ditampung pada RB8 dalam register SCON. Kecepatan pengiriman data (baud rate) bisa diatur sesuai dengan keperluan. Mode inilah yang umum dikenal sebagai UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter). Mode 2 Data dikirim/diterima 11 bit sekali gus, diawali dengan 1 bit start, disusul 8 bit data yang dimulai dari bit yang bobotnya paling kecil (bit 0), kemudian bit ke 9 yang bisa diatur lebih lanjut, diakhiri dengan 1 bit stop. Pada MCS51 yang berfungsi sebagai pengirim, bit 9 tersebut berasal dari bit TB8 dalam register SCON. Pada MCS52 yang berfungsi sebagai penerima, bit 9 ditampung pada bit RB8 dalam register SCON, sedangkan bit stop diabaikan tidak ditampung. Kecepatan pengiriman data (baud rate) bisa dipilih antara 1/32 atau 1/64 frekuensi osilator kristal. Mode 3 Mode ini sama dengan Mode 2, hanya saja kecepatan pengiriman data (baud rate) bisa diatur sesuai dengan keperluan, seperti halnya Mode 1. Pada mode asinkron (Mode 1, Mode 2 dan Mode 3), port seri MCS51 bekerja secara full duplex, artinya pada saat yang sama port seri ini bisa mengirim data sekali gus menerima data. Register SBUF merupakan register penghubung port seri. Dalam ke-empat mode di atas, semua instruksi yang mengakibatkan perubahan isi SBUF akan mengakibatkan port seri mengirimkan data keluar dari MCS51. Agar port seri bisa menerima data, bit REN dalam register SCON harus bernilai ‘1’. Pada mode 0, proses penerimaan data dimulai dengan instruksi CLR RI, sedangkan dalam mode lainnya proses penerimaan data diawali oleh bit start yang bernilai ‘0’. Data yang diterima port seri dari luar MCS51, diambil dengan instruksi MOV A,SBUF. Mengambil data dari SBUF dan menyimpan data ke SBUF sesungguhnya bekerja pada dua register yang berlainan, meskipun nama registernya sama-sama SBUF. Register-register Port Seri MCS51 MCS51 dilengkapi dengan 2 register dan beberapa bit tambahan untuk keperluan pemakai port seri. SBUF merupakan SFR (Special Function Register) yang terletak pada memori-data internal dengan nomor $99. SBUF mempunyai kegunaan ganda, data yang disimpan pada SBUF akan dikirim keluar MCS51 lewat port seri, sedangkan data dari luar MCS51 yang diterima port seri diambil dari SBUF pula. Jadi meskipun hanya menempati satu nomor memori-data internal (nomor $99), sesungguhnya SBUF terdiri dari 2 register yang berbeda. SCON merupakan SFR (Special Function Register) yang terletak pada memori-data internal dengan nomor $98, merupakan register utama untuk mengatur kerja port seri MCS51. Setelah reset semua bit dalam SCON bernilai ‘0’. Bit SM0 dan bit SM1 (bit 7 dan bit 6 pada register SMOD) dipakai untuk menentukan mode kerja port seri. Setelah reset kedua bit ini bernilai ‘0’ Bit REN (bit 4) dipakai untuk mengaktipkan kemampuan port seri menerima data. Pada mode 0 kaki RxD (kaki 0) dipakai untuk mengirim data seri (REN=’0’) dan juga untuk menerima data seri (REN=’1’). Sifat ini terbawa pula pada saat port seri bekerja pada mode 1, 2 dan 3, meskipun pada mode-mode tersebut kaki RxD hanya dipakai untuk mengirim data, agar kaki RxD bisa dipakai untuk menerima data terlebih dulu harus dibuat REN=’1’. Setelah reset bit REN bernilai ‘0’. Pada mode kerja 2 dan mode kerja 3, port seri bekerja dengan 9 bit data, SBUF yang kapasitasnya 8 bit tidak cukup untuk keperluan ini. Bit ke-sembilan yang akan dikirim terlebih dulu diletakkan di TB8 (bit 3), sedangkan bit RB8 (bit 2) merupakan bit yang dipakai untuk menampung bit ke-sembilan yang diterima port seri. Pada mode kerja 1, RB8 dipakai untuk menampung bit stop yang diterima, dengan demikian apa bila RB8 bernilai ‘1’ maka data diterima dengan benar, sebaliknya apa bila RB8=’0’ berarti terjadi kesalahan kerangka (framing error). Kalau bit SM2 (bit 5) bernilai ‘1’, jika terjadi kesalahan kerangka, RI tidak akan menjadi ‘1’ meskipun SBUF sudah berisi data dari port seri. Bit ke 9 ini bisa dipakai sebagai bit pariti, hanya saja bit pariti yang dikirim harus ditentukan sendiri dengan program dan diletakkan pada TB8, dan bit pariti yang diterima pada RB8 dipakai untuk menentukan integritas data secara program pula. Tidak seperti dalam UART standard, semuanya itu dikerjakan oleh perangkat keras dalam IC UART. Bit TI (bit 1) merupakan petanda yang setara dengan petanda TDRE (Transmitter Data Register Empty) yang umum dijumpai pada UART standard. Setelah port seri selesai mengirim data yang disimpan ke-dalam SBUF, bit TI akan bernilai ‘1’ dengan sendirinya, bit ini harus di-nol-kan dengan program agar bisa dipakai untuk memantau keadaan SBUF dalam pengiriman data berikutnya. Sub-rutin SerialOut berikut dipakai untuk mengirim data seri, bisa dipakai untuk semua mode port seri. Baris 02 menunggu TI menjadi ‘1’, dimaksud untuk memastikan pengiriman data sebelumnya sudah selesai. Data yang akan dikirim sebelumnya sudah disimpan di A, pada baris 03 data tersebut dikirim melalui port seri dengan cara meletakannya di SBUF. Agar TI bisa dipakai untuk memantau keadaan SBUF pada pengiriman data berikutnya, pada baris 04 TI di-nol-kan. 01: SerialOut: 02: JNB TI,$ ; tunggu data sebelumnya selesai dikirim 03: MOV SBUF,A ; kirim data baru 04: CLR TI ; petanda ada pengiriman baru 05: RET Bit RI (bit 0) merupakan petanda yang setara dengan petanda RDRF (Receiver Data Register Full) yang umum dijumpai pada UART standard. Setelah SBUF menerima data dari port seri, bit RI akan bernilai ‘1’ dengan sendirinya, bit ini harus di-nol-kan dengan program agar bisa dipakai untuk memantau keadaan SBUF dalam penerimaan data berikutnya. Sub-rutin SerialIn berikut dipakai untuk menerima data seri, bisa dipakai untuk semua mode port seri. Baris 02 menunggu RI menjadi ‘1’, dimaksud untuk memastikan sudah ada data baru yang diterima pada SBUF. Pada baris 03 data pada SBUF diambil ke A. Agar RI bisa dipakai untuk memantau keadaan SBUF pada pengiriman data berikutnya, pada baris 04 RI di-nol-kan. 01: SerialIn: 02: JNB RI,$ ; tunggu SBUF berisi data baru 03: MOV A,SBUF ; ambil data 04: CLR RI ; pentanda data sudah diambil 05: RET Mode "0" Port Seri MCS51 UART merupakan standard yang dipakai untuk komunikasi data seri dengan komputer, komunikasi data seri dengan modem dan lain sebagainya. Komunikasi data seri secara sinkron seperti mode 0, merupakan komunikasi data seri yang banyak dipakai untuk menghubungkan IC-IC digital dalam sebuah sistem, misalnya pada IC Serial EEPROM, cara ini belakangan menjadi makin populer karena rangkaiannya sederhana dan tidak makan tempat. Dalam dunia digital, dikenal 3 macam teknik transmisi data seri secara sinkron untuk keperluan di atas, yang paling terkenal adalah teknik ciptaan Philips yang dinamakan sebagai I2C (Inter IC Communication), Motorola mengenalkan teknik yang dinamakan sebagai SPI (Serial Peripheral Interface) dan National Semiconductor menciptakan MicroWire. Transmisi data seri yang dipakai pada mode 0, tidak sepadan dengan 3 teknik yang disebut di atas, tapi dengan perancangan yang cermat mode 0 ini bisa dihubungkan ke SPI, sehingga bisa dipakai untuk menghubungkan MCS51 dengan mikrokontroler Motorola MC68HC11. Sinyal data seri sinkron yang ada pada kaki P3.0 dan P3.1, sesungguhnya murni merupakan sinyal yang biasa dipakai untuk mengendalikan shift-register, dengan demikian dengan menghubungkan shift register ke port seri, bisa menambah port input maupun port output dengan mudah. Menambah Port Output MCS51 Rangkaian Gambar 4 merupakan rangkaian menambah port output 8 bit pada AT89C2051, meskipun demikian cara ini bisa dipakai pada AT89C51 tanpa perubahan apapun. Untuk keperluan menambah port output secara seri, yang diperlukan adalah serial in parallel out shift register, dalam rangkaian Gambar 1 dipakai IC 74LS164. Data seri dari P3.0 (kaki nomor 2) AT89C2051 dihubungkan ke input data seri A & B (kaki nomor 1 & 2) 74LS164, sinyal denyut (clock) pendorong data seri didapat dari kaki P3.1 (kaki nomor 3) AT89C2051, dihubungkan ke input CLK (kaki nomor 8) IC 74LS164. Saat port seri mengirim data keluar dari AT89C2051, data seri ditempatkan pada kaki P3.0 dan kaki P3.1 mengeluarkan 8 pulsa sinyal denyut (clock) untuk mendorong data seri tersebut masuk ke 74LS164. Data seri tersebut diubah menjadi data paralel yang bisa didapat pada kaki QA sampai QH (kaki nomor 3 sampai 6 dan kaki nomor 10 sampai 13), namun data pada kaki-kaki ini berubah-rubah seirama dengan pergeseran data pada saat data dikirim, untuk keadaan tertentu hal ini sering-sering mengganggu dan tidak dikehendaki. Untuk mengatasi hal ini dipakai IC 74HC574 Octal 3-state Non-inverting D Flip-flop, input 74HC574 (D1..D8) satu-per-satu dihubungkan ke output 74LS164 (QA..QH), setelah data selesai didorong dalam 74LS164, kaki P3.7 (kaki nomor 11) AT89C2051 mengeluarkan sinyal yang diterima 74HC574 pada kaki CLK (kaki nomor 11), sinyal ini merupakan perintah bagi 74HC574 agar me-‘rekam’ data yang ada pada input-inputnya dan ditempatkan pada output-outputnya. Rangkaian ini tidak memerlukan rutin persiapan (initialization routine), hal ini disebabkan karena setelah reset register SCON bernilai $00, yang artinya port seri bekerja dalam mode 0, dan seperti sudah dibahas diatas sebagai output port seri tidak memerlukan pengaturan khusus. Rutin ExtraOutput pada Potongan Program 1 dipakai untuk mengeluarkan data 8 bit ke output 74HC574. Pengiriman data seri diawali dengan instruksi MOV SBUF,A pada baris 2, baris 3 menunggu sampai pengiriman data seri selesai, bit petanda (flag) TI dalam register SCON dikembalikan ke ‘0’ untuk keperluan pengiriman data berikutnya (baris 4), baris 5 sampai 7 membuat pulsa agar sinyal pada output 74LS164 direkam ke 74HC574. Potongan Program 1 01:ExtraOutput: 02: MOV SBUF,A 03: JNB TI,A 04: CLR TI 05: CLR P3.7 06: NOP 07: SETB P3.7 08: RET Menambah Port Input MCS51 Rangkaian Gambar 2 merupakan rangkaian menambah port input 16 bit pada AT89C2051. Untuk keperluan menambah port input secara seri, yang diperlukan adalah parallel in serial out shift register, dalam rangkaian Gambar 2 dipakai 2 chip IC 74LS165. Data paralel ditempatkan pada input A sampai H (kaki 2 sampai 5 dan kaki 10 sampai 14) 74LS165, sebelum mengambil data AT89C2051 me-nol-kan sesaat kaki LD* (kaki 1) 74LS165, untuk merekam data pada input masuk ke shift register. Setelah itu pada kaki P3.1 AT89C2051 mengambil data dari 74LS165 dengan cara mengeluarkan 8 pulsa sinyal denyut (clock) untuk mendorong data dalam shift register 74LS165 masuk ke AT89C2051 lewat kaki P3.2. Rangkaian dalam Gambar 5 memakai 2 chip 74LS165 untuk membentuk port input 16 bit dengan cara menghubungkan kedua 74LS165 secara seri (kaki QH U2 dihubungkan ke kaki SER U3, kaki CLK U2 dan U3 dihubungkan jadi satu, demikian juga kaki LD* ). Pengiriman data seri mode 0 adalah 8 bit sekali pengiriman, dengan demikian untuk mengambil data input 16 bit dari 2 chip 74LS165 dilakukan dalam dua kali pengambilan. Potongan Program 2 01:ExtraInput: 02: CLR P3.7 03: NOP 04: SETB P3.7 05: ACALL Input8bit 06: MOV R0,A 07: ACALL Input8bit 08: MOV R1,A 09: RET 10:; 11:Input8Bit: 12: CLR RI 13: JNB RI,$ 14: MOV A,SBUF 15: RET Rutin ExtraInput pada Potongan Program 2 dipakai untuk mengambil data 16 bit dari input 2 chip 74HC165. Baris 2 sampai 4 me-nol-kan sesaat kaki LD* (kaki 1) 74LS165, kemudian mengambil 8 bit data yang pertama dan disimpan di R0 (baris 5 dan 6), 8 bit data yang kedua diambil dan disimpan ke R1 pada baris 7 dan 8. Sub-rutin Input8bit pada baris 11 bertugas untuk mengambil data 8 bit. Proses pengambilan data dimulai dengan instruksi CLR RI pada baris 12, setelah instruksi ini AT89C2051 mengeluarkan 8 pulsa sinyal denyut pada kaki P3.2 untuk mendorong data 8 bit pada 74LS165 masuk kaki P3.0. Instruksi pada baris 13 menunggu sampai 8 bit pulsa denyut selesai dikirim, dan data diambil dengan instruksi MOV A,SBUF pada baris 14. Sebelum memakai sub-rutin ExtraInput, terlebih dulu harus menjalankan instruksi SETB REN, agar port seri bisa berfungsi sebagai input. Cara menghubungkan secara seri 2 shift register 74LS165 untuk memperoleh port input 16 bit, bisa pula dipakai untuk membangun port output 16 bit dengan 74LS164. Bahkan bila diperlukan input/output dengan jumlah bit lebih banyak, bisa dibuat rangkaian yang terdiri dari beberapa chip shift register. Proses pengiriman data seri lebih lambat dibanding dengan pengiriman data paralel, tapi pengiriman data 8 bit yang dibicarakan di atas hanya memerlukan waktu 8 mikro-detik, dalam banyak keperluan masih bisa diterima penggunaan port seri MCS51 tersebut.

"Referensi Belajar Elektronika Online"

Picture Matrix LED Display

Picture Matrix LED Display

Prinsip Kerja Picture Matrix LED Display

You may also like, related Picture Matrix LED Display

Advertisement

Artikel Elektronika

Advertisement

Query Elektronika

Advertisement