1 OLEH : EPYK SUNARNO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO INDUSTRI POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2007 B A H A S A A S S E M B L Y Untuk Semester : 3 Sifat : Wajib Jam/Minggu : 3 Jam

2 BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Perbedaan MIKROPROSESSOR dan MIKROKONTROLLER ====================================== MIKROPROSESSOR Adalah sebuah single chip yang hanya berisi CPU ( Central Processing Unit ). Untuk membentuk sebuah minimum sistem mikrokomputer dari sebuah mikroprosessor masih dibutuhkan peralatan pendukung: RAM ( Random Acces Memory ) ROM (Read Only Memory ) I/O ( Unit Input / Output )

3 MIKROKONTROLLER Adalah sebuah single chip yang di dalam- nya sudah berisi - CPU ( Central Processing Unit ) - RAM (Random Acces Memory) - ROM (Read Only Memory) - I/O (Unit Input / Output) - Timer/Counter, Serial COM Port.

4 Data Bus (8) Address Bus (16) Blok Diagram MIKROPROSESSOR CPU RAMROM I/O Port

5 Blok Diagram MIKROKONTROLLER CPU RAM ROM I/O Port Serial Port Timer/Counter

6 Mikroprosessor diproduksi mulai ± th 1971 dng INTEL yang produksinya type µP 8080 Selanjutnya perkembangan µP : Motorolla6800 RCA1801 MOS Technology68502 Zilog Z80

7 Mikrokontrller diproduksi mulai ± tahun 1976 dengan INTEL yang produksinya type 8746 ( MCS-48) yang di dalamnya sdh ada 1 KByte EPROM, 64 Byte RAM, 27 I/O dan 8 bit Timer

8 TypeROMRAMI/O AH 8052AH 80C51BH 83C51FA 83C51FB 4 K Byte 128 Byte 256 Byte 128 Byte 256 Byte 4 X 8 Bit 5 X 8 Bit Keluarga Mikrokontroler MCS-51

9

10 Deskripsi PIN pada MCS-51 No. Pin Nama PinAlter natif Keterangan 20GND Ground 40VCC Power Supply P0.7 ….P0.0D7. D0 A7.. A0 Port 0 dapat berfungsi sbg I/O biasa, low order multiplex addres/data 1 … 8P1.0 …. P1.7(Port 1) adalah port parallel 8 bit dua arah (bidirectional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan ( general purpose ) I/O 21 … 28P2.0 ….. P2.7A8.. A15(Port 2) Port 2 berfungsi sebagai I/o biasa atau high order address pada saat mengakses memory secara 16 bit ( )

11 No. Pin Nama Pin Alter natif Keterangan 10 … 17 PORT 3Adalah port paralel 8 bit dua arah yang memiliki fungsi pengganti sebagai berikut : P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD Port Serial Input Port Serial Output Port External Interrupt 0 Port External Interrupt 1 Port External Timer 0 input Port External Timer 1 input External Data Memory Write Strobe External Data Memory Read Strobe 9 RSTReset akan aktif dng memberikan input high selama 2 cycle 30 ALE Address Latch Enable. Yang digunakan untuk menahan alamat memory eksternal selama pelaksanaan Instruksi.

12 No. Pin Nama Pin Alter natif Keterangan 29 PSENAdalah pin PSEN (Program Store Enable) Yang merupakan sinyal pengontrol yang membolehkan program memory eksternal masuk kedalam bus selama proses pemberian/pengambilan intruksi (fetching) 31 EA Pada kondisi LOW pin ini akan berfungsi sbg EA (Enable Address) yaitu mikrokontroller akan menjalankan program yang ada pada memory eksternal setelah sistem di RESET 19 XTAL1Input Oscilator 18 XTAL2 Output Oscilator

Sistem Bilangan Sistem bilangan DESIMAL Sistem bilangan BINER Sistem bilangan OKTAL Sistem bilangan HEKSADESIMAL

Sistem bilangan BINER -Bilangan BINER adalah bilangan berbasis 2 -Lambang bilangannya 0 dan 1 -Sistem bilangan ini dipakai pada sistem mikrokontroler. -Contoh konversi bilangan DESIMAL ke bilangan BINER Desimal Biner

Sistem bilangan OKTAL -Bilangan OKTAL adalah bilangan berbasisi 8 -Lambang bilangannya 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 -Contoh konversi bilangan DESIMAL ke bilangan OKTAL Desimal Oktal

Sistem bilangan HEKSADESIMAL -Bilangan dengan dasar 16 -Lambang bilangannya : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E dan F -Contoh konversi bilangan Heksadesimal ke bilangan Biner Desimal Heksadesimal A B C D E F A B

17 BAB II. PERANGKAT LUNAK MIKROKONTROLER MCS Pendahuluan Sebuah mikrokontroler tidak akan dapat bekerja bila tidak diberikan program kepadanya. Sistem kerja mikrokontroler dapat dirubah setiap saat sesuai dengan program yang diberikan kepadanya.

18 Instruksi-instruksi perangkat lunak berbeda untuk masing-masing jenis mikrokontroller. Sebuah mikrokontroler tidak dapat memahami instruksi-instruksi yang berlaku pada mikrokontroler jenis lain. Contoh: Mikrokontroler buatan Intel dengan mikrokontroler buatan Zilog memiliki perangkat instruksi yang berbeda Instruksi-instruksi pada mikrokontroler dikenal sebagai bahasa pemrograman sistem mikrokontroler

Operand dan Ekspresi Assembler a. Operand Bentuk umum semua instruksi dalam assembler Intel dapat dituliskan sebagai berikut: [LABEL:] MNEMONIC [OPERAND] [OPERAND] [OPERAND] [;KOMENTAR]

20 Jumlah operand tergantung pada type mnemonic. Semua operand dapat dibagi dalam 6 kelompok, yaitu: 1. Simbol Khusus Assembler 2. Pengalamatan Tak Langsung 3. Pengalamatan Langsung (Immediate Data) 4. Pengalamatan Data 5. Pengalamatan Bit 6. Pengalamatan Kode 7. Operator Assembler

21 Simbol Khusus Assembler Assembler telah menyediakan beberapa simbol untuk menunjukkan register tertentu sebagai operand. Contoh: AAkumulator R0 …. R7 Register Serbaguna DPTRData Pointer Register 16 Bit PCProgram Counter CCarry Flag BRegister B

22 Pengalamatan Tak Langsung Operand pengalamatan tak langsung menunjuk ke sebuah register yang berisi lokasi alamat memory yang akan digunakan dalam operasi. Lokasi yang nyata tergantung pada isi register saat instruksi dijalankan.

23 Pengalamatan Tak Langsung Untuk melaksanakan pengalamatan tak langsung digunakan Contoh:

24 Pengalamatan Tak Langsung Pengalamatan tak langsung (Indirect) ini biasa digunakan untuk melakukan penulisan, pemindahan atau pembacaan beberapa data dalam lokasi memori yang mempunyai urutan beraturan. Jika proses ini dilakukan dengan menggunakan pengalamatan langsung jumlah baris program yang diperlukan akan cukup panjang.

25 Pengalamatan Tak Langsung Contohnya penulisan data 08H pada alamat 50H hingga 57H. Listing a.1 ORG0H MOV50H,#08H MOV51H,#08H MOV52H,#08H MOV53H,#08H MOV54H,#08H MOV55H,#08H MOV56H,#08H MOV57H,#08H END

26 Pengalamatan Tak Langsung Dengan digunakan sistem pengalamatan tak langsung, dapat diubah menjadi : Listing a.2. ORG0H MOVR0,#50H ; INCR0 CJNER0,#58H,LOOP END

27 Pengalamatan Tak Langsung Dalam listing program a.2 diatas, R0 digunakan sebagai register yang menyimpan alamat dari data yang akan dituliskan. Dengan melakukan penambahan pada isi R0 dan mengulang perintah penulisan data ke alamat yang ditunjuk R0 hingga register ini menunjukkan nilai 57H + 1, atau 58H. Dengan demikian, barisan perintah pada Listing a.1 dapat dieliminasi.

28 Pengalamatan Tak Langsung MCS-51 mempunyai sebuah register 16 bit (DPTR) dan dua buah register 8 bit ( R0 dan R1 ) yang dapat digunakan untuk melakukan pengalamatan tidak langsung. Contoh-contoh perintah yang menggunakan sistem pengalamatan tak langsung adalah : R0 sebagai reg. penyimpan alamat MOV R1 sebagai reg. penyimpan alamat R0 sebagai reg. penyimpan alamat DPTR sebagai reg. penyimpan alamat MOVC ; DPTR sebagai register penyimpan alamat

29 Pengalamatan Langsung ( Immediate Data ) Proses pengalamatan ini terjadi pada sebuah perintah ketika nilai operand merupakan data yang akan diproses. Biasanya operand tersebut selalu diawali dengan tanda ‘#’ seperti pada contoh berikut. MOVA,#05H MOVA,#45H MOVB,#0E4H MOVDPTR,#4356H

30 Pengalamatan Langsung ( Immediate Data ) Operand yang digunakan pada immediate data juga dapat berupa bilangan bertanda mulai hingga Contoh : MOVA,# -1 sama dengan MOVA,#0FFH Bilangan -1 adalah sama dengan bilangan 0 dikurangi 1, dalam bentuk heksa bilangan 00H. Jika dikurangi dengan 1, hasilnya adalah 0FFH. Dengan pengertian seperti ini, bilangan -1 dapat dianggap sama dengan 0FFH.

31 Pengalamatan Data Proses pengalamatan ini terjadi pada sebuah perintah ketika nilai operand merupakan alamat dari data yang akan diisi, dipindahkan atau diproses. Contoh : MOV P0,A Port 0 adalah salah satu I/O pada MCS-51 yang mempunyai alamat 80H. Perintah pada contoh di atas selain mengirimkan data akumulator ke Port 0 juga merupakan perintah pemindahan data dari akumulator ke alamat 80H sehingga dapat juga dituliskan MOV 80H,A.

Register Pada Mikrokontroler MCS-51 Register: Adalah tempat menyimpan/mengolah data sementara pada saat mikroprosessor / mikrokontroller bekerja.

33 Pada MCS-51 terdapat antara lain: REGISTER 8 bit A: AccumulatorR3 BR4 R0R5 R1R6 R2R7 REGISTER 16 bit DPTRDPHDPL PC PC ( Program Counter )

Instruksi Pemrograman Pada Mikrokontroler MCS-51 Pada MCS-51 mempunyai ± 256 instruksi pemrograman yang secara garis besar dibagi menjadi : 1. Transfer Data 2. Operasi Aritmatika 3. Operasi Logika 4. Manipulasi Variabel Boolean 5. Instruksi Percabangan

Instruksi Transfer Data Instruksi Transfer Data mempunyai beraneka ragam bentuk yang berbeda yang disesuaikan dengan darimana data tersebut berasal (SOURCE) dan akan ditransfer kemana (DESTINATIONS). Instruksi ini menggunakan operand MOV yang tidak mengubah isi data pada sumber ( Source ) dan hanya mengkopi (menggandakan) data dari sumber ( Source ) ke tujuan (Destinations)

36 Jenis-jenis Instruksi Transfer Data a. ACCUMULATOR / REGISTER Metode ini adalah mengkopi data dari suatu Register ( R0 – R7 ) ke Accumulator ( A ) Contoh :MOVA,R0 MOVA,R1 MOVA,R2 MOVA,R3 MOVA,R4 MOVA,R5 MOVA,R6 MOVA,R7

37 b. REGISTER / ACCUMULATOR Metode ini adalah mengkopi data yang berada di Accumulator ( A ) ke suatu Register ( R0 – R7 ) Contoh :MOVR0,A MOVR1,A MOVR2,A MOVR3,A MOVR4,A MOVR5,A MOVR6,A MOVR7,A

38 c. ACCUMULATOR / DATA ( IMMEDIATE ) Metode ini adalah untuk mengisi data ke dalam Accumulator ( A ) dengan data 8 bit secara langsung. Pada metode ini digunakan tanda # pada data yang akan diisikan. Contoh :MOVA,#24H MOVA,#7FH MOVA,#0FEH MOVA,#0F8H MOVA,#100 MOVA,#255 MOVA,#0FFH

39 d. REGISTER / DATA ( IMMEDIATE ) Metode ini adalah untuk mengisi data ke dalam suatu Register ( R0 – R7 ) dengan data 8 bit secara langsung. Pada metode ini digunakan tanda # pada data yang akan diisikan. Contoh :MOVR0,#24H MOVR1,#7FH MOVR2,#0FEH MOVR3,#0F8H MOVR4,#100 MOVR5,#255 MOVR6,#0FFH MOVR7,#0FH

40 e. REGISTER / REGISTER Metode ini adalah mengkopi data yang berada di Register (R0-R7) ke suatu Register (R0-R7) yang lain. Contoh :MOVR0,R5 MOVR4,R0 MOVR2,R1 MOVR6,R2 MOVR4,R7 MOVR5,R1 MOVR3,R2 MOVR7,R3

41 f. ACCUMULATOR / DIRECT Instruksi ini akan memindahkan data dari sebuah alamat internal RAM ke Accumulator tanpa melalui register lainnya. Contoh :MOVA,20H MOVA,21H MOVA,22H MOVA,23H MOVA,24H MOVA,25H MOVA,2FH

42 g. DIRECT / ACCUMULATOR Instruksi ini akan memindahkan data dari Accumulator ke sebuah alamat internal RAM tanpa melalui register lainnya. Contoh :MOV20H,A MOV21H,A MOV22H,A MOV23H,A MOV24H,A MOV25H,A MOV2FH,A

43 h. ACCUMULATOR / INDIRECT Type instruksi ini hanya dapat menggunakan register R0 dan R1 sebagai pointer Contoh i. INDIRECT / ACCUMULATOR Type instruksi ini hanya dapat menggunakan register R0 dan R1 sebagai pointer Contoh

44 j. REGISTER / DIRECT Instruksi ini akan memindahkan data dari sebuah alamat internal RAM ke Register-register yang berada di Mikrokontroller. Contoh :MOVR0,20H MOVR1,21H MOVR2,22H MOVR3,23H MOVR4,24H MOVR5,25H MOVR6,29H MOVR7,2FH

45 k. DIRECT / REGISTER Instruksi ini akan memindahkan data dari sebuah Register ke sebuah alamat internal RAM yang berada di Mikrokontroller. Contoh :MOV22H,R0 MOV24H,R1 MOV25H,R2 MOV28H,R3 MOV2AH,R4 MOV2CH,R5 MOV2DH,R6 MOV2EH,R7

46 l. DIRECT / DIRECT Instruksi ini akan memindahkan data dari sebuah alamat internal RAM ke sebuah alamat internal RAM juga. Contoh :MOV22H,20H MOV24H,21H MOV25H,23H MOV28H,26H MOV2AH,20H MOV2CH,29H MOV2DH,2FH MOV2EH,21H

47 m. DIRECT / DATA Pada instruksi ini akan mengisi data pada sebuah alamat internal RAM secara langsung dengan cara memasukkan data delapan bit. Contoh :MOV22H,#0FEH MOV24H,#7EH MOV25H,#23H MOV28H,#9FH MOV2AH,#0D5H MOV2CH,#0B4H MOV2DH,#22H

48 n. INDIRECT - DATA Pada instruksi yang dipakai disini menggunakan register INDIRECT sebagai register pemrosesnya dengan diisi data secara langsung. Contoh :

49 o. INDIRECT - DIRECT Pada instruksi yang dipakai disini menggunakan register INDIRECT sebagai register pemrosesnya dengan diisi data dari alamat internal RAM. Contoh :