Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah chip terintegrasi yang biasanya menjadi bagian dari sebuah embedded system (sistem yang didesain untuk melakukan satu atau lebih fungsi khusus yang real time). Mikrokontroler terdiri dari CPU, Memory, I/O port dan timer seperti sebuah komputer standar, tetapi karena didesain hanya untuk menjalankan satu fungsi yang spesifik dalam mengatur sebuah sistem, mikrokontroler ini bentuknya sangat kecil dan sederhana dan mencakup semua fungsi yang diperlukan pada sebuah chip tunggal.

Mikrokontroler berbeda dengan mikroprocesor, yang merupakan sebuah chip untuk tujuan umum yang digunakan untuk membuat sebuah komputer multi fungsi atau perangkat yang membutuhkan beberapa chip untuk menangani berbagai tugas. Mikrokontroler dimaksudkan untuk menjadi mandiri dan independen, dan berfungsi sebagai komputer khusus yang kecil.

Keuntungan besar dari mikrokontroler dibandingkan dengan menggunakan mikroprosesor yang lebih besar, adalah bahwa jumlah komponen dan biaya desain dari item yang dikendalikan dapat ditekan seminimum mungkin. Mikrokontroler biasanya didesain menggunakan teknologi CMOS (Complemantary Metal Oxide Semiconductor), sebuah teknologi pembuatan chip terintegrasi (IC) efisien yang menggunakan daya kecil dan lebih kebal terhadap lonjakan listrik dibandingkan teknik yang lain.

Ada beberapa arsitektur yang digunakan, tetapi yang dominan adalah CISC (Complex Instruction Set Computer), yang memungkinkan mikrokontroler untuk memiliki banyak instruksi pengaturan yang dapat dijalankan dengan sebuah instruksi makro. Beberapa menggunakan arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer), yang menggunakan sedikit instruksi, tetapi memberikan kesederhanaan yang lebih besar dan konsumsi daya yang rendah.

Kontroler-kontroler awal biasanya dibuat dari komponen-komponen logic dan umumnya memiliki ukuran yang cukup besar. Kemudian, mikroprocesor digunakan, dan kontroler dapat muat dimasukkan ke dalam satu board rangkaian. Mikrokontroler saat ini menempatkan semua komponen yang diperlukan ke dalam satu chip. Karena digunakan untuk mengendalikan sebuah fungsi tunggal, beberapa peralatan yang kompleks biasanya bisa memuat banyak mikrokontroler.

Mikrokontroler sudah menjadi umum untuk digunakan pada berbagai area, dan dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga, perangkat komputer dan peralatan instrumentasi. Mikrokontroler juga banyak digunakan di dalam mobil, banyak industri yang menggunakannya, dan telah menjadi bagian sentral dari robotika industri. Karena biasa digunakan untuk mengendalikan sebuah proses tunggal dan menjalankan instruksi yang sederhana, mikorkontroler tidak memerlukan daya pemrosesan yang besar.

Pasar otomotif telah menjadi pendorong utama perkembangan mikrokontroler, banyak yang telah dikembangkan untuk keperluan aplikasi otomotif. Karena mikrokontroler yang digunakan pada otomotif harus menghadapi kondisi lingkungan yang keras, mereka harus menjadi sangat handal dan tahan banting. Namun demikian, mikrokontroler otomotif, seperti juga mikrokontroler yang lain, merupakan produk yang sangat murah dan dapat memberikan fitur canggih, yang tanpa dorongan dari perkembangan industri mungkin akan menjadi hal yang tidak mungkin atau akan menjadi sangat mahal untuk diimplementasikan.

Jenis-Jenis Mikrokontroler

secara umum mikrokontroler terbagi menjadi 3 keluarga besar yang ada di pasaran. Setiap keluarga memepunyai ciri khas dan karekteriktik sendiri sendiri, berikut pembagian keluarga dalam mikrokontroler:

• Keluarga MCS51

Mikrokonktroler ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC. Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock. Mikrokontroler ini berdasarkan arsitektur Harvard dan meskipun awalnya dirancang untuk aplikasi mikrokontroler chip tunggal, sebuah mode perluasan telah mengizinkan sebuah ROM luar 64KB dan RAM luar 64KB diberikan alamat dengan cara jalur pemilihan chip yang terpisah untuk akses program dan memori data. Salah satu kemampuan dari mikrokontroler 8051 adalah pemasukan sebuah mesin pemroses boolean yang mengijikan operasi logika boolean tingkatan-bit dapat dilakukan secara langsung dan secara efisien dalam register internal dan RAM. Karena itulah MCS51 digunakan dalam rancangan awal PLC (programmable Logic Control).

• AVR

Mikrokonktroler Alv and Vegard’s Risc processor atau sering disingkat AVR merupakan mikrokonktroler RISC 8 bit. Karena RISC inilah sebagian besar kode instruksinya dikemas dalam satu siklus clock. AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai dalam bidang elektronika dan instrumentasi. Secara umum, AVR dapat dikelompokkan dalam 4 kelas. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Keempat kelas tersebut adalah keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx.

• PIC

PIC ialah keluarga mikrokontroler tipe RISC buatan Microchip Technology. Bersumber dari PIC1650 yang dibuat oleh Divisi Mikroelektronika General Instruments. Teknologi Microchip tidak menggukana PIC sebagai akronim,melaikan nama brandnya ialah PICmicro. Hal ini karena PIC singkatan dari Peripheral Interface Controller, tetapi General Instruments mempunyai akronim PIC1650 sebagai Programmabel Intelligent Computer. PIC pada awalnya dibuat menggunakan teknologi General Instruments 16 bit CPU yaitu CP1600. * bit PIC dibuat pertama kali 1975 untuk meningkatkan performa sistem peningkatan pada I/). Saat ini PIC telah dilengkapi dengan EPROM dan komunikasi serial, UAT, kernel kontrol motor dll serta memori program dari 512 word hingga 32 word. 1 Word disini sama dengan 1 instruki bahasa assembly yang bervariasi dari 12 hingga 16 bit, tergantung dari tipe PICmicro tersebut. Silahkan kunjungi www.microchip.com untuk melihat berbagai produk chip tersebut.
Pada awalnya, PIC merupakan kependekan dari Programmable Interface Controller. Tetapi pada perkembangannya berubah menjadi Programmable Intelligent Computer. PIC termasuk keluarga mikrokonktroler berarsitektur Harvard yang dibuat oleh Microchip Technology. Awalnya dikembangkan oleh Divisi Mikroelektronik General Instruments dengan nama PIC1640. Sekarang Microhip telah mengumumkan pembuatan PIC-nya yang keenam. PIC cukup popular digunakan oleh para developer dan para penghobi ngoprek karena biayanya yang rendah, ketersediaan dan penggunaan yang luas, database aplikasi yang besar, serta pemrograman (dan pemrograman ulang) melalui hubungan port  serial yang terdapat pada komputer.

Sumber :

http://sat.uns.ac.id/mikrokontroler-dan-jenis-jenisnya/

http://blog.famosastudio.com/2011/07/edukasi/apa-itu-mikrokontroler/178