80233559-MAKALAH-mikrokontroler

5/17/2018 80233559-MAKALAH-mikrokontroler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/80233559-makalah-mikrokontroler 1/23

MAKALAH

MIKROKONTROLER

PERBEDAAN ANTARA ATMEGA 8 ,ATMEGA

16,ATMEGA 32 DAN ATMEGA 8535

Oleh :

HAMDINI

1008002010022

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

DARUSSALAM,BANDA ACEH

2012/2013



BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Perkembangan teknologi dewasa ini telah maju dengan pesatnya. Terutama

dalam bidang teknologi elektronika dan teknologi komputer sehingga hampir

semua segi atau jenis pekerjaan menggunakan teknologi komputer. Karena

memang banyak dibuktikan bahwa dengan bantuan komputer mempermudah dan

meringankan pekerjaan kita.

Salah satu contoh dari perkembangan teknologi komputer itu adalah

diketemukannya mikrokontroler yang dapat dipakai sebagai sistem kontrol.

Sistem kontrol ini dapat digunakan pada pengontrol ruang yaitu sebagai

pengaman ruangan.

Penggunaan sistem kontrol pada pengaman ruang bisa digunakan misalnya

saja dengan kartu kunci elektronik atau dengan alat lainnya.

B. PERMASALAHAN

Manfaat apa yang diperoleh dari mikrokontroler 8535 ?.

C. MANFAAT

Memberikan gambaran tentang keberadaan mikrokontroler ANTARA

ATMEGA 8 ,ATMEGA 16,ATMEGA 32 DAN ATMEGA 8535

D. TUJUAN

Untuk mengetahui perbedaan antara mikrokontroler ANTARA ATMEGA 8

,ATMEGA 16,ATMEGA 32 DAN ATMEGA 8535



BAB I

PEMBAHASAN

A. Mikrokontroler ATMega8

AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnyaterdapat

berbagai macam fungsi. Perbedaannya pada mikro yang pada umumnyadigunakan

seperti MCS51 adalah pada AVR tidak perlu menggunakan oscillator eksternal

karena di dalamnya sudah terdapat internal oscillator. Selain itukelebihan dari

AVR adalah memiliki .Power-On Reset , yaitu tidak perlu adatombol reset dari luar

karena cukup hanya dengan mematikan supply , maka secaraotomatis AVR akan

melakukan reset . Untuk beberapa jenis AVR terdapat beberapa fungsi khusus

seperti ADC, EEPROM sekitar 128Byte sampai dengan512 byte



1. Konfigurasi Pin ATMega8

Susunan pin mikrokontroler ATMega8 diperlihatkan pada Gambar 2.2 di

bawah ini.

Fitur selengkapnya dari AVR ATmega8 :

1. High-Performance, Low-Power AVR 8-bit RISC Microcontroller

Advanced RISC Architecture



130 Powerful Instructions – Most Single-clock Execution

32 x 8 General Purpose Working Registers

Fully Static Operation

Up to 16 MIPS Throughput at 16MHz

On-chip 2-cycle Multiplier

2. High-Endurance Non-Volatile Memory segments

8K Bytes In-System Self-programmable Flash Program Memory

512 Bytes EEPROM

1K Bytes of Internal SRAM

Write/Erase Cycles: 10,000 Flash / 100,000 EEPROM

Data Retention: 20 years at 85`C / 100 years at 25`C

Opitonal Boot Code Section with Independent Lock Bits

In-System Programming by On-chip Boot Program

True Read-While-Write Operation

Programming Lock for Software Security

3. Peripheral features

Two 8-bit Timers/Counters with Separate Prescaler, one Compare Mode

One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and

Capture Mode

Real Time Counter with Separate Oscillator

Three PWM Channels

6-channel ADC with 10-bit Accuracy

Byte-oriented Two-wire Serial Interface

Programmable Serial USART

Master/Slave SPI Serial Interface

Programmable Watchdog Timer with Separate On-Chip Oscillator

On-Chip Analog Comparator

4. Special Microcontroller features

Power-On Reset and Programmable Brown-out Detection

Internal Calibrated RC Oscillator

External and Internal Interrupt Sources



Five Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, and

Standby

5. I/O and Packages

23 Programmable I/O Lines

28-lead PDIP, 32-lead TQFP, and 32-pad QFN/MLF

6. Operating Voltages

2.7 – 5.5V (ATmega8L)

4.5 – 5.5V (ATmega8)

7. Speed Grades

0 – 8MHz (ATmega8L)

0 – 16MHz (ATmega8)

8. Power Consumption at 4MHz, 3V, 25`C

Active: 3.6 mA

Idle Mode: 1.0 mA

B. Mikrokontroler ATMega16

Mikrokontroler AVR adalah mikrokontroler RISC 8 bit berdasarkan

aristektur Harvard , yang dibuat oleh Atmel pada tahun 1996. AVR memilikikeunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler lain, keunggulan AVR yaitu AVR

memiliki kecepatan eksekusi program yang lebih cepat, karena sebagian besar

instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock , lebih cepat dibandingkan MCS51 yang

membutuhkan 12 siklus clock untuk mengeksekusi 1 instruksi. Mikrokontroler

ATMega16 memiliki fitur yang lengkap (ADC internal, EEPROM internal,

Timer/Counter , Watchdog Timer , PWM, Port I/O, komunikasi serial, Komparator,

I2C,dll). Berikut ini merupakan beberapa spesifikasi ATMega16:1. Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16 Mhz.

2. Memiliki kapasitas flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte

3. Saluran Port I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.

4. CPU yang terdiri atas 32 buah register

5. User interupsi internal dan eksternal

6. Port USART sebagai komunikasi serial

7. Konsumsi daya rendah (DC 5V)



8. Fitur peripheral , yang terdiri dari

a. Tiga buah Timer/Counter dengan perbandingan

- 2 (dua) buah Timer/Counter 8 bit dengan Prescaler terpisah dan

Mode Compare

- 1 (satu) buah Timer/Counter 16 bit dengan Prescaler terpisah, Mode

Compare, dan Mode Capture

b. Real Time Counter dengan osilator tersendiri

c. 4 channel PWM

d. 8 channel , 10-bit ADC

- 8 Single-ended Channel

- 7 Differential Channel hanya pada kemasan TQFP

- 2 Differential Channel dengan Programmable Gain 1x, 10x, atau 200x

e. Byte-oriented Two-wire Serial Interface

f. Antamuka SPI

g. Watchdog Timer dengan osilator internal

h. On-chip Analog Comparator



Gambar 2.1 Blok Diagram ATMega16


Susunan pin mikrokontroler ATMega16 diperlihatkan pada Gambar 2.2 di bawah ini.



Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega16

Konfigurasi pin ATMega16 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual In-line Package)

dapat dilihat pada Gambar 2.2. Dari gambar di atas dapat dijelaskan fungsi dari

masing-masing pin ATMega16 sebagai berikut:

1. Vcc merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.

2. GND merupakan pin Ground

3. Port A (PA0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin masukan ADC.

4. Port B (PB0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin dengan fungsi

khusus seperti SPI, MISO, MOSI, SS, AIN1/OC0, AIN0/INT2, T1, T0 T1/XCK

5. Port C (PC0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin dengan fungsi

khusus, seperti TOSC2, TOSC1, TDI, TD0, TMS, TCK, SDA, SCL

6. Port D (PD0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin dengan fungsi

khusus, seperti RXD, TXD, INT0, INT1, OC1B, OC1A, ICP1

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.

8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC

10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC

2. Peta Memori ATMega16

2.1 Memori Program

Arsitektur ATMega16 mempunyai dua memori utama, yaitu memori data

dan memori program. Selain itu, ATMega16 memiliki memori EEPROM untuk

menyimpan data. ATMega16 memiliki 16K byte On-chip In-System

Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Instruksi ATMega16

semuanya memiliki format 16 atau 32 bit, maka memori flash diatur dalam 8K x 16

bit. Memori flash dibagi kedalam dua bagian, yaitu bagian program boot dan

aplikasi seperti terlihat pada Gambar 2.5. Bootloader adalah program kecil yang

bekerja pada saat sistem dimulai yang dapat memasukkan seluruh program

aplikasi ke dalam memori prosesor.



2.2 Memori Data (SRAM)

Memori data AVR ATMega16 terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 register

umum, 64 buah register I/O dan 1 Kbyte SRAM internal. General purpose register

menempati alamat data terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sedangkan memori I/O

menempati 64 alamat berikutnya mulai dari $20 hingga $5F. Memori I/O

merupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadap

berbagai fitur mikrokontroler seperti kontrol register, timer/counter , fungsi-fungsi

I/O, dan sebagainya. 1024 alamat berikutnya mulai dari $60 hingga $45F

digunakan untuk SRAM internal



Gambar 2.2 Peta Memori ATMega16

2.1.3 Memori Data EEPROM

ATMega16 terdiri dari 512 byte memori data EEPROM 8 bit, data dapat

ditulis/dibaca dari memori ini, ketika catu daya dimatikan, data terakhir yang

ditulis pada memori EEPROM masih tersimpan pada memori ini, atau dengan kata

lain memori EEPROM bersifat nonvolatile. Alamat EEPROM mulai dari $000 sampai

$1FF.



2.2 Software Mikrokontroler ATMega16

Sebuah mikrokontroler tidak akan bekerja bila tidak diberikan program

untuk diisikan ke dalam mikrokontroler tersebut. Oleh karena itu, dalam tugas

akhir ini akan digunakan perangkat lunak CodeVisionAVR sebagai media

penghubung antara program yang akan diisikan ke mikrokontroler ATMega16

yang menggunakan bahasa C.

Pemrograman mikrokontroler AVR dapat menggunakan low level language

(assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, JAVA, dll) tergantung compiler

yang digunakan. Bahasa Assembler pada mikrokontroler AVR memiliki kesamaan

instruksi, sehingga jika telah menguasai pemrograman satu jenis mikrokontroler

AVR, maka akan dengan mudah untuk memprogram mikrokontroler AVR jenis

lain, tetapi bahasa assembler relatif lebih sulit dipelajari daripada bahasa C, untuk

pembuatan suatu proyek yang besar akan memakan waktu yang lama, serta

penulisan programnya akan panjang. Sedangkan bahasa C memiliki keunggulan

dibandingkan bahasa assembly yaitu penyusunan program akan lebih sederhana

dan mudah pada proyek yang lebih besar. Bahasa C hampir bisa melakukan semua

operasi yang dapat dikerjakan oleh bahasa mesin.

CodeVisionAVR pada dasarnya merupakan perangkat lunak pemrograman

mikrokontroler keluarga AVR berbasis bahasa C. Ada tiga komponen penting yang

telah diintegrasikan dalam perangkat lunak ini: Compiler C, IDE dan program

generator .

Berdasarkan spesifikasi yang dikeluarkan oleh perusahaan

pengembangnya, Compiler C yang digunakan hampir mengimplementasikan semua

komponen standar yang ada pada bahasa C standar ANSI (seperti struktur

program, jenis tipe data, jenis operator, dan library fungsi standar berikut

penamaannya). Tetapi walaupun demikian, dibandingkan bahasa C untuk aplikasi

komputer, compiler C untuk mikrokontroler ini memiliki sedikit perbedaan yang

disesuaikan dengan arsitektur AVR tempat program C tersebut ditanamkan

(embedded ).



Khusus untuk library fungsi, disamPING library standar (seperti fungsi-

fungsi matematik, manipulasi string, pengaksesan memori dan sebagainya),

CodeVisionAVR juga menyediakan fungsi-fungsi tambahan yang sangat bermanfaat

dalam pemrograman antarmuka AVR dengan perangkat luar yang umum

digunakan dalam aplikasi kontrol. Beberapa fungsi library yang penting

diantaranya adalah fungsi-fungsi untuk pengaksesan LCD, komunikasi I2C, IC RTC

(Real time Clock ), sensor suhu, SPI (Serial Peripheral Interface) dan lain sebagainya.

Untuk memudahkan pengembangan program aplikasi, CodeVisionAVR juga

dilengkapi IDE yang sangat user friendly . Selain menu-menu pilihan yang umum

dijumpai pada setiap perangkat lunak berbasis Windows, CodeVisionAVR ini telah

mengintegrasikan perangkat lunak downloader yang bersifat In System

Programmer yang dapat digunakan untuk mentransfer kode mesin hasil kompilasi

ke dalam sistem memori mikrokontroler AVR yang sedang diprogram.

Selain itu, CodeVisionAVR juga menyediakan sebuah fitur yang dinamakan

dengan Code Generator atau CodeWizardAVR. Secara praktis, fitur ini sangat

bermanfaat membentuk sebuah kerangka program (template), dan juga memberi

kemudahan bagi programmer dalam peng-inisialisasian register-register yang

terdapat pada mikrokontroler AVR yang sedang diprogram. Dinamakan Code

Generator , karena perangkat lunak CodeVision ini akan membangkitkan kode-kode

program secara otomatis setelah fase inisialisasi pada jendela CodeWizardAVR

selesai dilakukan. Penggunaan fitur ini pada dasarnya hampir sama dengan

application wizard pada bahasa-bahasa pemrograman visual untuk komputer.



C. Mikrokontroler ATMega32



Fitur-fitur ATMega 32 :

• High-performance, Low-power Atmel®AVR® 8-bit Microcontroller

• Advanced RISC Architecture

– 131 Powerful Instructions – Most Single-clock Cycle Execution

– 32 × 8 General Purpose Working Registers

– Fully Static Operation

– Up to 16 MIPS Throughput at 16MHz

– On-chip 2-cycle Multiplier

• High Endurance Non-volatile Memory segments

– 32Kbytes of In-System Self-programmable Flash program memory

– 1024Bytes EEPROM

– 2Kbytes Internal SRAM

– Write/Erase Cycles: 10,000 Flash/100,000 EEPROM

– Data retention: 20 years at 85°C/100 years at 25°C(1)

– Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits

In-System Programming by On-chip Boot Program

True Read-While-Write Operation

– Programming Lock for Software Security

• JTAG (IEEE std. 1149.1 Compliant) Interface

– Boundary-scan Capabilities According to the JTAG Standard

– Extensive On-chip Debug Support

– Programming of Flash, EEPROM, Fuses, and Lock Bits through the JTAG Interface

• Peripheral Features

– Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Modes

– One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture

Mode

– Real Time Counter with Separate Oscillator

– Four PWM Channels

– 8-channel, 10-bit ADC

8 Single-ended Channels

7 Differential Channels in TQFP Package Only

2 Differential Channels with Programmable Gain at 1x, 10x, or 200x



– Byte-oriented Two-wire Serial Interface

– Programmable Serial USART

– Master/Slave SPI Serial Interface

– Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscillator

– On-chip Analog Comparator

• Special Microcontroller Features

– Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection

– Internal Calibrated RC Oscillator

– External and Internal Interrupt Sources

– Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby

and Extended Standby

• I/O and Packages

– 32 Programmable I/O Lines

– 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, and 44-pad QFN/MLF

• Operating Voltages

– 2.7V - 5.5V for ATmega32L

– 4.5V - 5.5V for ATmega32

• Speed Grades

– 0 - 8MHz for ATmega32L

– 0 - 16MHz for ATmega32

• Power Consumption at 1MHz, 3V, 25°C

– Active: 1.1mA

– Idle Mode: 0.35mA

– Power-down Mode: < 1μA



D. Mikrokontroler ATMega8535

AVR termasuk kedalam jenis mikrokontroler RISC (Reduced Instruction Set

Computing) 8 bit. Berbeda dengan mikrokontroler keluarga MCS-51 yang

berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Pada mikrokontroler

dengan teknologi RISC semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit (16 bits words)

dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 clock, sedangkan pada teknologi

CISC seperti yang diterapkan pada mikrokontroler MCS-51, untuk menjalankan

sebuah instruksi dibutuhkan waktu sebanyak 12 siklus clock.



Gambar 2.1 Arsitektur ATMEGA8535

1. 32 saluran I/O (Port A, Port B, Port C dan Port D)2. 10 bit 8 Channel ADC (Analog to Digital Converter)

3. 4 Channel PWM

4. 6 Sleep Modes : Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-Down, Standby

and Extended Standby

5. 3 buah timer/counter.

6.Analog Compararator

7. Watchdog timer dengan osilator internal



8. 512 byte SRAM

9. 512 byte EEPROM

10. 8 kb Flash memory dengan kwmampuan Read While Write

11. Unit interupsi (internal dan external)

12. Port antarmuka SPI8535 “memory map”

13. Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps

14. 4,5 V sampai 5,5 V operation, 0 sampai 16 MHz


Gambar 2.2 Konfigurasi Pin ATMega8535

Secara umum konfigurasi dan fungsi pin ATMega8535 dapat dijelaskan sebagai

berikut 1. VCC Input sumber tegangan (+)

2. GND Ground (-)

3. Port A (PA7 … PA0) Berfungsi sebagai input analog dari ADC (Analog to

Digital Converter). Port ini juga berfungsi sebagai port I/O dua arah, jika

ADC tidak digunakan.

4. Port B (PB7 … PB0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PB5, PB6

dan PB7 juga berfungsi sebagai MOSI, MISO dan SCK yang dipergunakan



pada proses downloading. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca

pada buku petunjuk ”AVR ATMega8535”.

5. Port C (PC7 … PC0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Fungsi lain port

ini selengk apnya bisa dibaca pada buku petunjuk ”AVR ATMega8535”.

6. Port D (PD7 … PD0) Berfungsi sebagai port I/O dua arah. Port PD0 dan

PD1 juga berfungsi sebagai RXD dan TXD, yang dipergunakan untuk

komunikasi serial. Fungsi lain port ini selengkapnya bisa dibaca pad a buku

petunjuk ”AVR ATMega8535”.

7. RESET Input reset.

8. XTAL1 Input ke amplifier inverting osilator dan input ke sirkuit clock

internal.

9. XTAL2 Output dari amplifier inverting osilator.

10. AVCC Input tegangan untuk Port A dan ADC.

11. AREF Tegangan referensi untuk ADC.

2. Peta Memory ATMega8535

ATMega8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori

program yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian yaitu : 32 buah

register umum, 64 buah register I/O, dan 512 byte SRAM internal.

Register untuk keperluan umum menempati space data pada alamat

terbawah yaitu $00 sampai $1F. Sementara itu register khusus untuk menangani

I/O dan kontrol terhadap mikrokontroler menempati 64 alamat berikutnya, yaitu

mulai dari $20 sampai $5F. Register tersebut merupakan register yang khusus

digunakan untuk mengatur fungsi terhadap berbagai peripheral mikrokontroler,

seperti kontrol register, timer/counter, fungsi fungsi I/O, dan sebagainya. Register

khusus alamat memori secara lengkap dapat dilihat pada tabel dibawah. Alamat

memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada lokasi $60 sampai

dengan $25F.



3. Memori AVR ATMega8535

Selain itu AVR ATmega8535 juga memilki memori data berupa EEPROM 8-bit

sebanyak 512 byte. Alamat EEPROM dimulai dari $000 sampai $1FF.

Status Register

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi

yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti

CPU mikrokontroler.

Status Register

1. Bit7 - I (Global Interrupt Enable), bit harus diset untuk mengenable semua jenis

interupsi

2. Bit6 - T (Bit Copy Storage), Instruksi BLD dan BST menggunakan bit T sebagai

sumber atau tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat

disalin ke bit T menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit T dapat disalin

kembali kesuatu bit dalam register GPR dengan menggunakan instruksi BLD.



3. Bit5 - H (Half Cary Flag), untuk menunjukkan ada tidaknya setengah carry pada

operasi aritmatika.

4. Bit4 - S (Sign Bit) merupakan hasil operasi EOR antara flag -N (negatif) dan flag

V (komplemen dua overflow).

5. Bit3 - V (Two's Component Overflow Flag) Bit ini berfungsi untuk mendukung

operasi matematis.

6. Bit2 - N (Negative Flag) Flag N akan menjadi Set, jika suatu operasi matematis

menghasilkan bilangan negatif.

7. Bit1 - Z (Zero Flag) Bit ini akan menjadi Set apabila hasil operasi matematis

menghasilkan bilangan 0.

8. Bit0 - C (Cary Flag) Bit ini akan menjadi set apabila suatu operasi menghasilkan

carry

Perbedaan antara Atmega8535 dengan Atmega16 :

Kesimpulan :

Keempatnya adalah dari keluarga ATMEGA, arsitektur AVR, buatan ATMEL,

jadi sebenarnya lebih banyak persamaan. Perbedaan pada fiturnya, terutama flash

memory dan RAM, Harga Juga berbeda-beda, tapi hanya selisih harga sedikit.



Selain itu tegangan yang di hasilkan pun berbeda-beda.ATMega 8535 paling stabil

untuk mempertahankan tegangan yang tiba-tiba turun (Drop)

Documents

80233559-MAKALAH-mikrokontroler