Mikrokontroler ATMEGA8535 - Arsitektur dan Peta Memori
Mikroprosesor Atmega8535
Iklan
Pada dasarnya sistem mikroprosesor dikembangkan berdasarkan sistem digital.
Pada sistem mikroprosesor juga memiliki kemampuan untuk menterjemahkan angka-angka digital angka 0 dan 1 sebagai perintah mati (OFF) dan nyala (ON).
Pada sistem mikroprosesor, penyimpanan program atau data bisa dengan mudah diletakkan pada memori mikroprosesor, dikarenakan sebagian besar IC mikroprosesor sudah dilengkapi memori internal didalamnya.
Pada sistem mikroprosesor juga memiliki kemampuan untuk menterjemahkan angka-angka digital angka 0 dan 1 sebagai perintah mati (OFF) dan nyala (ON).
Pada sistem mikroprosesor, penyimpanan program atau data bisa dengan mudah diletakkan pada memori mikroprosesor, dikarenakan sebagian besar IC mikroprosesor sudah dilengkapi memori internal didalamnya.
Untuk jenis mikroprosesor yang telah memiliki piranti lengkap seperti memori internal, adc (analog to digital converter), perangkat input output ( I/O) dalam satu paket IC, biasanya lebih dikenal dengan Sebutan mikrokontroler. Jadi yang membedakan antar mikroprosesor dengan mikrokontroler adalah piranti pendukung yang sudah tertanam (include) pada IC-nya.
1. Arsitektur Mikrokontrol Atmega8535
Mikroprosesor AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) dari Atmel ini pada dasarnya menggunakan arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer) maksudnya prosesor tersebut memiliki pegaturan instruksi program yang jauh lebih sedikit jika dibandingkan dengan tipe MCS-51 yang pada dasarnya juga menggunakan arsitektur CISC (Complex Instruction Set Computer).
Pada prosesor RISC dapat dikaakan hampir seluruh intruksinya adalah instruksi dasar (bukan berarti sederhana), karena intruksinya merupakan intruksi dasar maka pada umumnya hanya diperlukan seetidaknya 1 siklus mesin untuk mengoperasikannya. Kecuali pada bagian instruksi percabangan setidaknya diperlukan minimal 2 siklus mesin. RISC (Reduced Instruction Set Computer) dibuat dengan arsitektur Harvard, hal ini dikarenakan arsitektur Harvard memiliki efisiensi dan kehandalan dalam eksekusi instruksi sehingga eksekusi intruksi dapat selesai dikerjakan hanya dalam 1 atau 2 siklus mesin.
Proses downloading programnya relatif lebih mudah karena dapat dilakukan langsung pada sistemnya. Sekarang ini, AVR dapat dikelompokkan menjadi 6 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, keluarga AT90CAN, keluarga AT90PWM dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya, sedangkan dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka hampir sama.
Pada artikel ini akan membahas lebih dalam tentang mikrokontroler jenis AVR Atmega8535 yang sudah familiar dikalangan mahasiswa maupun hobies. Mikroprosesor ATmega8535 memiliki fitur-fitur utama, seperti berikut.
1. Saluran I/O yang berjumlah 32 buah yang terdiri dari Port A, Port B, Port C, dan Port D.
2. ADC 10 bit yang berjumlah 8 saluran.
3. Tiga unit Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.
4. CPU yang terdiri dari 32 buah register.
5. Watchdog Timer yang dilengkapi osilator internal.
6. SRAM dengan kapasitas 512 byte.
7. Memori Flash dengan kapasitas 8 kbytes dengan kemampuan Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka SPI. 10.EEPROM kapasitas 512 byte yang dapat terprogram ketika beroperasi.
11. Antarmuka komparator analog.
12. Port USART dalam komunikasi serial.
Mikroprosesor AVR ATMega8535 merupakan Mikroprosesor yang diproduksi oleh Atmel dengan 512 Byte EEPROM, 512 Bytes Internal SRAM dan 8 KByte In-System Programmable-Flash. AVR ATMega8535 juga mempunyai seluruh fitur yang terdaoat pada AT90S8535. Disamping itu, konfigurasi pin AVR ATMega8535 juga juga cocok pada AT90S8535.
Diagram blok arsitektur ATmega8535 diperlihatkan seperti pada Gambar dibawah. Adanya sebuah inti prosesor (processor core) yaitu sebuah CPU / Central Processing Unit, di mana akan terjadi pemrosesan pengumpanan instruksi (fetching) serta komputasi data. Seluruh register umum terdiri dari 32 buah dimana akan terhubung langsung dengan unit ALU (Arithmatic and Logic Unit). Selain itu adanya dua buah port dengan tiap-tiap port terdiri dari delapan bit yang berfungsi sebagai masukan/input maupun keluaran/output.
Media penyimpan program berupa Flash Memory, sedangkan penympan data berupa SRAM (Static Ramdom Access Memory) dan EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory). Untuk komunikasi data tersedia fasilitas SPI (Serial Peripheral Interface), USART (Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter), serta TWI (Two-wire Serial Interface).
Di samping itu terdapat fitur tambahan, antara lain AC (Analog Comparator), 8 kanal 10-bit ADC (Analog to Digital Converter), 3 buah Timer/Counter, WDT (Watchdog Timer), manajemen penghematan daya (Sleep Mode), serta osilator internal 8 MHz. Seluruh fitur terhubung ke bus 8 bit. Unit interupsi menyediakan sumber interupsi hingga 21 macam. Sebuah stack pointer selebar 16 bit dapat digunakan untuk menyimpan data sementara saat interupsi.
Mikroprosesor ATmega8535 dapat dipasang pada frekuensi kerja hingga 16 MHz (maksimal 8MHz untuk versi ATmega8535L). Sumber frekuensi bisa dari luar berupa osilator kristal, atau menggunakan osilator internal. Keluarga AVR dapat mengeksekusi instruksi dengan cepat karena menggunakan teknik “memegang sambil mengerjakan” (fetch during execution). Dalam satu siklus clock, terdapat dua register independen yang dapat diakses oleh satu instruksi.
Proses downloading programnya relatif lebih mudah karena dapat dilakukan langsung pada sistemnya. Sekarang ini, AVR dapat dikelompokkan menjadi 6 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATmega, keluarga AT90CAN, keluarga AT90PWM dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing masing kelas adalah memori, peripheral, dan fungsinya, sedangkan dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan, mereka hampir sama.
Pada artikel ini akan membahas lebih dalam tentang mikrokontroler jenis AVR Atmega8535 yang sudah familiar dikalangan mahasiswa maupun hobies. Mikroprosesor ATmega8535 memiliki fitur-fitur utama, seperti berikut.
1. Saluran I/O yang berjumlah 32 buah yang terdiri dari Port A, Port B, Port C, dan Port D.
2. ADC 10 bit yang berjumlah 8 saluran.
3. Tiga unit Timer/Counter dengan kemampuan pembandingan.
4. CPU yang terdiri dari 32 buah register.
5. Watchdog Timer yang dilengkapi osilator internal.
6. SRAM dengan kapasitas 512 byte.
7. Memori Flash dengan kapasitas 8 kbytes dengan kemampuan Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka SPI. 10.EEPROM kapasitas 512 byte yang dapat terprogram ketika beroperasi.
11. Antarmuka komparator analog.
12. Port USART dalam komunikasi serial.
Mikroprosesor AVR ATMega8535 merupakan Mikroprosesor yang diproduksi oleh Atmel dengan 512 Byte EEPROM, 512 Bytes Internal SRAM dan 8 KByte In-System Programmable-Flash. AVR ATMega8535 juga mempunyai seluruh fitur yang terdaoat pada AT90S8535. Disamping itu, konfigurasi pin AVR ATMega8535 juga juga cocok pada AT90S8535.
Diagram blok arsitektur ATmega8535 diperlihatkan seperti pada Gambar dibawah. Adanya sebuah inti prosesor (processor core) yaitu sebuah CPU / Central Processing Unit, di mana akan terjadi pemrosesan pengumpanan instruksi (fetching) serta komputasi data. Seluruh register umum terdiri dari 32 buah dimana akan terhubung langsung dengan unit ALU (Arithmatic and Logic Unit). Selain itu adanya dua buah port dengan tiap-tiap port terdiri dari delapan bit yang berfungsi sebagai masukan/input maupun keluaran/output.
Media penyimpan program berupa Flash Memory, sedangkan penympan data berupa SRAM (Static Ramdom Access Memory) dan EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory). Untuk komunikasi data tersedia fasilitas SPI (Serial Peripheral Interface), USART (Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter), serta TWI (Two-wire Serial Interface).
Di samping itu terdapat fitur tambahan, antara lain AC (Analog Comparator), 8 kanal 10-bit ADC (Analog to Digital Converter), 3 buah Timer/Counter, WDT (Watchdog Timer), manajemen penghematan daya (Sleep Mode), serta osilator internal 8 MHz. Seluruh fitur terhubung ke bus 8 bit. Unit interupsi menyediakan sumber interupsi hingga 21 macam. Sebuah stack pointer selebar 16 bit dapat digunakan untuk menyimpan data sementara saat interupsi.
Mikroprosesor ATmega8535 dapat dipasang pada frekuensi kerja hingga 16 MHz (maksimal 8MHz untuk versi ATmega8535L). Sumber frekuensi bisa dari luar berupa osilator kristal, atau menggunakan osilator internal. Keluarga AVR dapat mengeksekusi instruksi dengan cepat karena menggunakan teknik “memegang sambil mengerjakan” (fetch during execution). Dalam satu siklus clock, terdapat dua register independen yang dapat diakses oleh satu instruksi.
2. Peta Memori Mikrokontroler ATMEGA8535
Arsitektur AVR terdiri atas dua memori utama, yaitu Data Memori dan Program Memori. Sebagai tambahan fitur dari ATMega8535, terdapat EEPROM 512 byte sebagai memori data dan dapat diprogram saat operasi. ATMega8535 terdiri atas 8k byte On-chip In-System Reprogrammable Flash memory untuk penyimpan program. Karena seluruh instruksi AVR dalam bentuk 16 bit atau 32 bit, maka Flash dirancang dengan komposisi 4K x 16.
Untuk mendukung keamanan software atau program, Flash Program Memori dibagi menjadi dua bagian yaitu bagian Boot Program dan bagian Application Program. Gambar dibawah mengilustrasikan susunan Memori Program Flash ATMega8535.
Memori data terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register umum, 64 buah register I/O, dan 512 byte SRAM Internal. Konfigurasi memori data ditunjukkan oleh Gambar dibawah
Sekian penjelasan mikrokontroler ATMEGA8535, semoga membantu.
