Editor: Syahrul1 PENGANTAR SINGLE CHIP COMPUTER

Editor: Syahrul2 IC DIP (Dual in line package) SOIC (small-outline IC) PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) PGA (Pin Grid Array) ZIP (zig-zag in-line package) QFP (Quad Flat Package) Technology of Chips

Editor: Syahrul3 CPU General- Purpose Micro- processor RAMROM I/O Port Timer Serial COM Port Data Bus Address Bus General-Purpose Microprocessor System  CPU for Computers  No RAM, ROM, I/O on CPU chip itself  Example ： Many chips on mother’s board General-purpose microprocessor 8 bits => Z-80, Z-180, 8085, bits = > 80286, M16, MSP430, Arm7 32 bits = > M32, 68332, Pentium 64 bits => Pentium4… Microcontroller vs. Microprocessors

Editor: Syahrul4 RAM ROM I/O Port Timer Serial COM Port Microcontroller CPU  A smaller computer  On-chip RAM, ROM, I/O ports...  Example ： Motorola’s 6811, Intel’s 8051, Zilog’s Z8 and PIC 16X A single chip Microcontroller : Microcontroller vs. Microprocessors

Editor: Syahrul5 Microprocessor  CPU is stand-alone, RAM, ROM, I/O, timer are separate  designer can decide on the amount of ROM, RAM and I/O ports.  expansive  versatility  general-purpose Microcontroller CPU, RAM, ROM, I/O and timer are all on a single chip fix amount of on-chip ROM, RAM, I/O ports for applications in which cost, power and space are critical single-purpose Microprocessor vs. Microcontroller

Editor: Syahrul6 Microprocessor

7 Microcontroller

8

9 Examples of Embedded Systems

Editor: Syahrul10

Editor: Syahrul11

Editor: Syahrul12

Editor: Syahrul13

Editor: Syahrul14 Inside 8051 Microcontroller PORT P0 P1 P2 P3 Serial port TxD RxD Data RAM 128 Bytes OSC Bus control Ex-interrupt Interrupt control CPU Flash ROM 4 K Bytes Features: 8-bit data bus 16-bit address bus (1 byte wide memory addresses) 34 general purpose registers each of 8 bits 16 bit timers (usually 2, but may have more, or less). 3 internal and 2 external interrupts. 4 8-bit ports, (short models have 2 8-bit ports). 16-bit program counter and data pointer 12 clock cycles / instruction 128 byte RAM for data 4KB flash PEROM (program) Equipped with serial communication The Intel 8051 is a Harvard architecture single chip microcontroller which was developed by Intel in 1980 for use in embedded systems. Timer 0 Timer 1 Timer/Counter Counter Inputs 210 bit-addressable locations

Editor: Syahrul15 Inside 8051 Microcontroller F 17 18

Editor: Syahrul16 Companies Producing 8051  Table 1-2:Some Companies Producing a Member of the 8051 Family Company Web Site Intelwww.intel.com/design/mcs51 Atmelwww.atmel.com Philips/Signeticswww.semiconductors.philips.com Siemenswww.sci.siemens.com Dallas Semiconductor

Editor: Syahrul17 Konfigurasi penyemat (pin) 8051

Editor: Syahrul18 PEMROGRAMAN ASSEMBLY Format Program Bahasa assembly 8051 :  Setiap baris instruksi terdiri dari paling banyak empat field yang dipisahkan oleh karakter space atau tab: [Label:] Mnemonic [operand] [, operand] [...] [;comment] mulai: MOV A, #25h ; isikan hexa 25 ke reg akumulator  Label mewakili alamat instruksi (atau data). Jika program bercabang ke instruksi ini, maka label ini digunakan oleh instruksi branch atau jump  Mnemonic merupakan operasi yang harus dikerjakan  Operand adalah A, #25h, A menunjukkan register akumulator dan #25h adalah bilangan hexa 25  Comment adalah ;isikan hexa 25 ke reg akumulator, komentar harus didahului tanda titik koma yang menyatakan bahwa bagian tersebut tidak diproses menjadi kode mesin dalam proses kompilasi

Editor: Syahrul19

Editor: Syahrul20 Instruksi-instruksi Pembacaan Port MnemonicsExamplesDescription MOV A,PX MOV A,P2 Salin data pada prot P2 ke A JNB PX.Y,.. JNB P2.1,TARGET lompat jika pin P2.1 = low JB PX.Y,.. JB P1.3,TARGET lompat jika pin P1.3 = high MOV C,PX.Y MOV C,P2.4 salin status pin P2.4 ke CY  Berikut contoh instruksi pembacaan port: X = Y = 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7

Editor: Syahrul21 PEMROGRAMAN ASSEMBLY  JENIS INSTRUKSI: –Instruksi transfer data –Instruksi aritmetika –Instruksi Logika –Instruksi pencabangan (branch / jump, call)

Editor: Syahrul22 NoInstruksiArti Mode Pengalamatan 1 MOV A,#20H Salin byte 20h ke reg akumulator (acc); A ← 20H immediate addressing mode 2 MOV A,20H Salin isi lokasi memori 20h ke reg acc; A ← (20H) direct addressing mode 3 MOV A,R2 Salin byte reg R2 ke reg acc; Salin byte reg R2 ke reg acc; A ← R2 register addressing mode 4 MOV A,P1 Baca byte dari port P1 ke reg acc; A ← P1 register addressing mode 5 MOV P3,A Kirim byte dari acc ke port P3; P3 ← A reigster addressing mode 6 MOV Salin byte dari lokasi yg ditunjuk R7 ke acc; A ← (R0) indirect addressing mode 7 Salin byte dari acc ke lokasi yg ditunjuk reg R5; (R1) ← A indirect addressing mode Contoh Instruksi Transfer Data

Editor: Syahrul23 NoInstruksiArti Mode Pengalamatan 8 PUSH 2 Increment nilai SP (SP = SP + 1) kemudian salin byte RAM lokasi 2 ke stack; stack addressing mode 9 POP 7 Decrement nilai SP (SP = SP – 1) kemudian salin byte dari stack ke RAM lokasi7 stack addressing mode 10 XCH A, R3 pertukarkan byte antara acc dengan register R3; A ↔ R3 register addressing mode 11 XCHD pertukarkan byte antara acc dengan lokasi memori yang ditunjuk R; A ↔ (R0) register addressing mode 12 SWAP A pertukarkan nibel bawah dengan nibel atas dalam reg acc; A3–A0 ↔ A4–A7 register addressing mode Contoh Instruksi Transfer Data

Editor: Syahrul24 NoInstruksiArti Mode Pengalamatan 13 MOVC Salin instruksi ke acc di mana DPTR sebagai pointer; A← (A+DPTR) index addressing mode 14 MOVC Salin instruksi ke acc di mana PC sebagai register tak langsung (pointer); A← (A+PC) index addressing mode Contoh Instruksi Transfer Data *) Untuk pemakaian pada memori program internal, instruksi MOV dituliskan dengan menambahkan akhiran C menjadi MOVC

Editor: Syahrul25 NoInstruksiArti Mode Pengalamatan 15 MOVX Salin data eksternal pada lokasi yg ditunjuk DPTR ke acc; A← (DPTR) index addressing mode 16 Salin data dari acc ke lokasi memori eksternal yg ditunjuk DPTR; (DPTR)← A index addressing mode 17 MOVX Salin data eksternal pada lokasi yg ditunjuk R0 ke acc; A← (R0) index addressing mode 18 Salin data dari acc ke lokasi memori eksternal yg ditunjuk R0; (R0) ← A index addressing mode Contoh Instruksi Transfer Data *) Untuk pengaksessan memori eksternal, instruksi MOV dituliskan dengan menambahkan akhiran X menjadi MOVX

Editor: Syahrul26 NoInstruksiArti Mode Pengalamatan 1 ADD A,R2 tambahkan isi reg R2 ke reg acc; A← A + R2 register mode 2 ADD A,#25h tambahkan konstanta 25h ke acc; A← A + 25h immediate mode 3 ADD tambhakan byte yg lokasinya ditunjuk R1 ke reg acc; A←A+(R1) tambhakan byte yg lokasinya ditunjuk R1 ke reg acc; A←A+(R1) register mode 4 ADDC A,R4 Tambahkan isi reg R4 beserta carry out ke reg acc; A← A + R4 + CY register mode 5 SUBB A,R6 Kurangi reg acc dengan byte di reg R6 beserta carry out; A ← A  R6  CY reigster mode 6 SUBB Kurangi reg acc dengan byte yg lokasinya ditunjuk reg R0 beserta carry out; A ← A  (R0)  CY reigster mode Contoh Instruksi Aritmetika

Editor: Syahrul27 NoInstruksiArti Mode Pengalamatan 7 MUL AB A X B; hasil akhir A = low byte, B = high byte register mode 8 DIV AB A/B, hasil akhir A = hasilbagi, B = sisa pembagian register mode 9DA Decimal adjust register mode 10 INC A Tambahkan satu isi reg acc register mode 11 DEC A Kkurangi satu isi reg acc register mode Contoh Instruksi Aritmetika

Editor: Syahrul28 NoInstruksiArti Mode Pengalamatan 1 ANL A,P2 Lakukan operasi logika AND acc dengan port P2); A ← A AND P2 register mode 2 ANL C,P1.3 Lakukan operasi logika AND Carry out dengan port P1.3; C ← C AND P1.3 Bit addessable 3 ORL A,#16h Lakukan operasi logika OR acc dengan byte 16h; A ← A AND 16h immediate mode 4 ORL C,P1.7 Lakukan operasi logika OR Carry out dengan port P1.7; C ← C AND P1.7 Bit addessable 5 XRL A, R1 Lakukan operasi logika XOR acc dengan reg R1; A ← A XOR R1 reigster mode 6 CPL A complemen-1 byte dalam acc; A ← NOT A register mode Contoh Instruksi Logika

Editor: Syahrul29 NoInstruksiArti Mode Pengalamatan 1 RL A Rotasikan acc ke kiri ; An + 1 ← An, n = 0 – 6 A0 ← A7 register mode 2 RR A Rotasikan acc ke kanan; An ← An + 1, n = 0 – 6 A7 ← A0 register mode 3 RLC A Rotasikan acc ke kiri dengan carry out ; An + 1 ← An, n = 0 – 6 A0 ← C C ← A7 register mode 4 RRC A Rotasikan acc ke kanan dengan carry out;An ← An+1, n = 0 – 6 A7 ← C C ← A0 register mode Contoh Instruksi Logika

Editor: Syahrul30