AT89C51 adalah chip berbasis mikrokontroler CMOS 8-bit yang diproduksi oleh Atmel, dan juga dikenal sebagai mikrokontroler seri 8051. Chip ini terutama digunakan dalam sistem tertanam, menawarkan keunggulan seperti fleksibilitas tinggi, kemudahan pemrograman, dan kemudahan penggunaan. Chip ini diterapkan dalam berbagai bidang seperti kontrol industri, elektronik otomotif, instrumen pintar, dan telah menjadi perwakilan penting dari keluarga mikrokontroler MCS-51.
Pengantar Mikrokontroler AT89C51
AT89C51 adalah mikroprosesor CMOS 8-bit bertegangan rendah dan berkinerja tinggi yang dilengkapi dengan memori baca-saja yang dapat diprogram dan dihapus (FPEROM) berkapasitas 4K byte. Mikroprosesor ini diproduksi menggunakan teknologi memori non-volatil kepadatan tinggi dari Atmel dan kompatibel dengan set instruksi serta konfigurasi pin standar industri MCS-51. Dengan menggabungkan CPU 8-bit yang serbaguna dan memori flash dalam satu chip, AT89C51 dari Atmel merupakan mikrokontroler yang efisien yang menyediakan solusi fleksibel dan hemat biaya untuk berbagai sistem kontrol tertanam.
Fitur AT89C51
- Kompatibel dengan MCS-51
- Memori FLASH yang dapat diprogram sebesar 4K byte
- Ketahanan: 1.000 siklus tulis/hapus
- Waktu retensi data: 10 tahun
- Operasi sepenuhnya statis: 0 Hz–24 MHz
- Kunci memori program tiga tingkat
- RAM internal 128×8-bit
- 32 jalur I/O yang dapat diprogram
- Dua timer/penghitung 16-bit
- Lima sumber interupsi
- Saluran serial yang dapat diprogram
- Mode idle dan power-down berdaya rendah
- Oscillator dan sirkuit jam terintegrasi
Fungsi AT89C51
1. Pemrosesan Data: AT89C51 memiliki kemampuan pemrosesan data yang mumpuni, sehingga mampu menangani berbagai tugas pemrosesan, penyimpanan, dan transfer data. Chip ini dapat melakukan berbagai operasi data menggunakan komponen bawaan seperti unit logika aritmatika (ALU), memori flash, dan memori RAM.
2. Kontrol Periferal: AT89C51 dilengkapi dengan berbagai antarmuka periferal, termasuk pin input/output tujuan umum (GPIO), port serial, antarmuka SPI, dan dua timer/penghitung 16-bit, yang dapat digunakan untuk komunikasi dan kontrol perangkat keras lainnya.
3. Penanganan Interupsi: AT89C51 mendukung berbagai jenis interupsi, termasuk interupsi eksternal, interupsi timer, dan interupsi port serial. Interupsi ini memungkinkan respons cepat terhadap peristiwa eksternal dan eksekusi rutin layanan interupsi yang sesuai.
4. Kontrol Waktu: AT89C51 dilengkapi dengan dua timer/penghitung 16-bit yang dapat digunakan untuk menghasilkan interupsi timer, pengukuran frekuensi, modulasi lebar pulsa, dan aplikasi terkait waktu lainnya.
5. Pembaruan yang Dapat Diprogram: Karena menggunakan memori flash, program AT89C51 dapat dimodifikasi melalui pemrograman, sehingga memudahkan pembaruan dan perluasan sistem.
Struktur AT89C51
Struktur internal mikrokontroler AT89C51 menunjukkan komponen fungsional utama di dalam chip:
1. Unit pemrosesan pusat (CPU) 8-bit yang berpusat pada unit logika aritmatika (ALU) untuk perhitungan dan pengendalian.
2. Memori internal yang dapat diakses data (RAM internal) sebesar 128 byte dengan rentang alamat 00H hingga 7FH.
3. 21 register fungsi khusus (SFR) yang tersebar dalam rentang alamat 80H hingga FFH, digunakan untuk berbagai fungsi kontrol.
4. Penghitung program (PC), sebuah register 16-bit khusus untuk menyimpan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi.
5. Memori flash internal sebesar 4KB (ROM on-chip) untuk menyimpan program dan data.
6. Empat port I/O 8-bit yang dapat diprogram (P0, P1, P2, P3).
7. Port komunikasi serial UART.
8. Dua timer/penghitung 16-bit.
9. Lima sumber interupsi dan sistem kontrol interupsi dua tingkat.
10. Osilator dan sirkuit jam internal.
Konfigurasi Pin AT89C51
Mikrokontroler AT89C51 memiliki 40 pin yang dikelompokkan ke dalam empat kategori: catu daya, clock, kontrol, dan port I/O.
Pin Daya:
– GND (Pin 20): Sambungan ground
.- Vcc (Pin 40): Masukan catu daya DC, biasanya 5,0 V ±20% pada rentang suhu -40°C hingga 85°C, dengan tegangan maksimum 6,6 V.
Pin Jam:
– XTAL1 (Pin 19): Salah satu pin untuk menghubungkan elemen osilator eksternal, seperti osilator
kristal.- XTAL2 (Pin 18): Pin lainnya untuk menghubungkan elemen osilator eksternal.
Saat menggunakan osilator eksternal, XTAL1 menerima sinyal osilator, sedangkan XTAL2 dibiarkan tidak terhubung. Konfigurasi ini membentuk osilator, dengan frekuensi yang ditentukan oleh kebalikan dari periode osilator.
(Catatan: Terjemahan ini cukup rinci. Jika Anda lebih menyukai versi yang lebih ringkas, silakan beri tahu saya.)
Pin Pengatur:
1. RST (Pin 9): Masukan reset (digunakan untuk inisialisasi dan memulai ulang).
Reset dapat dilakukan melalui dua metode: reset saat dinyalakan dan reset manual (dengan menekan tombol reset). Hal ini mengharuskan pin RST tetap pada level tinggi setidaknya selama 2 siklus mesin sebelum beralih ke level rendah. Ini mencakup rangkaian kecil yang terdiri dari resistor dan kapasitor. Metode pertama dilakukan dengan memberikan tegangan tinggi ke sirkuit ini, sedangkan metode kedua cukup dengan menekan sebuah tombol. Kedua metode tersebut memastikan bahwa pin RST tetap tinggi selama dua siklus mesin, sehingga menyelesaikan operasi reset.
2. ALE/PROG (Pin 30): Pengaktifan latch alamat/pulsa pemrograman.
Pin ini, yang juga digunakan sebagai PROG selama pemrograman, digunakan saat mengunduh program ke mikrokontroler. Pin ini terkait dengan pulsa pemrograman dan menghasilkan bentuk gelombang tertentu selama pemrograman.
3. PSEN (Pin 29): Sinyal baca ROM eksternal.
PSEN terkait dengan pembacaan data dari ROM eksternal. Pin ini berfungsi sebagai syarat untuk membaca data, yang memerlukan sinyal PSEN yang valid agar pembacaan data berhasil.
4. EA/Vpp (Pin 31): Pemilihan ROM internal/eksternal/tegangan pemrograman.
Mikrokontroler 51 dilengkapi dengan ROM internal sebesar 4K. Jika kapasitas ini tidak mencukupi, ROM tersebut dapat ditambah dengan ROM eksternal (mirip seperti memasang kartu memori pada ponsel). Nilai EA menentukan apakah Anda mengakses data dari memori internal atau eksternal. Vpp digunakan untuk memberikan tegangan selama proses pemrograman.
Diagram Blok Mikrokontroler AT89C51
Diagram berikut ini menggambarkan blok-blok fungsional dasar dari mikrokontroler AT89C51. Chip ini mengintegrasikan komponen-komponen utama sebuah mikrokomputer, termasuk CPU, memori, port I/O yang dapat diprogram, timer/penghitung, port serial, dan sebagainya. Semua komponen ini saling terhubung melalui bus internal.
Mikrokontroler AT89C51 vs. 8051
8051: Merupakan generasi kedua mikrokontroler, yang termasuk dalam seri MCS-51. AT89C51: Sebuah mikrokontroler yang dikembangkan oleh ATMEL, kompatibel dengan MCS-51, dan termasuk dalam generasi ketiga mikrokontroler.
Mikrokontroler MCS-51 merujuk pada seri mikrokontroler yang diproduksi oleh Intel di Amerika Serikat. Seri ini mencakup 8031, 8051, 8751, 8032, 8052, dan 8752. Mikrokontroler 8051 adalah produk paling awal dan paling umum dalam seri ini. AT89C51 didasarkan pada sirkuit inti 8051 dan kemudian dikembangkan oleh ATMEL. Ada juga mikrokontroler serupa seperti STC51, yang memiliki fungsi yang sama tetapi diproduksi oleh perusahaan berbeda dan memiliki awalan yang berbeda. Pada dasarnya, AT89C51 dan 8051 memiliki fungsi yang identik, tetapi 8051 tidak lagi tersedia di pasaran.
