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
Jan 04, 2016
1
OLEH :
EPYK SUNARNO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO INDUSTRIPOLITEKNIK 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. PENDAHULUAN1.1. 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.
6
Mikroprosessor diproduksi mulai ± th 1971 dng INTEL yang produksinya type µP 8080
Selanjutnya perkembangan µP :
• Motorolla 6800
• RCA 1801
• MOS Technology 68502
• 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
Type ROM RAM I/O
8051
8051AH
8052AH
80C51BH
83C51FA
83C51FB
4 K Byte
4 K Byte
4 K Byte
4 K Byte
4 K Byte
4 K Byte
128 Byte
128 Byte
256 Byte
128 Byte
256 Byte
256 Byte
4 X 8 Bit
4 X 8 Bit
4 X 8 Bit
4 X 8 Bit
4 X 8 Bit
5 X 8 Bit
Keluarga Mikrokontroler MCS-51
10
Deskripsi PIN pada MCS-51
No. Pin
Nama Pin Alter
natif
Keterangan
20 GND Ground
40 VCC Power Supply
32 ... 39 P0.7 ….P0.0 D7 . D0
A7 .. A0
Port 0 dapat berfungsi sbg I/O biasa, low order multiplex addres/data
1 … 8 P1.0 …. P1.7 (Port 1) adalah port parallel 8 bit dua arah (bidirectional) yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan ( general purpose ) I/O
21 … 28 P2.0 ….. P2.7 A8 .. A15 (Port 2) Port 2 berfungsi sebagai I/o biasa atau high order address pada saat mengakses memory secara 16 bit ( MOVX @DPTR )
11
No. Pin
Nama Pin
Alter
natif
Keterangan
10 … 17 PORT 3 Adalah port paralel 8 bit dua arah yang memiliki fungsi pengganti sebagai berikut :
10
11
12
13
14
15
16
17
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 RST Reset 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 PSEN Adalah 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 XTAL1 Input Oscilator
18 XTAL2 Output Oscilator
13
1.2. Sistem Bilangan
• Sistem bilangan DESIMAL
• Sistem bilangan BINER
• Sistem bilangan OKTAL
• Sistem bilangan HEKSADESIMAL
14
1.2.1. 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 Desimal Biner----------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------
0 0000 6 01101 0001 7 01112 0010 8 10003 0011 9 10014 0100 10 10105 0101 11 1011
15
1.2.2. 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 Desimal Oktal----------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------
0 0 7 71 1 8 10 2 2 9 113 3 10 124 4 11 135 5 12 146 6 13 15
16
1.2.3. 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 Desimal Heksadesimal-------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------------------
0 0 18 121 1 19 13
10 A 20 14 11 B 21 15 12 C 22 16 13 D 23 17 14 E 24 18 15 F 25 19 16 10 26 1A 17 11 27 1B
17
BAB II.PERANGKAT LUNAK
MIKROKONTROLER MCS-51
2.1. 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
19
2.2. 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 Assembler2. Pengalamatan Tak Langsung3. Pengalamatan Langsung (Immediate
Data)4. Pengalamatan Data5. Pengalamatan Bit6. Pengalamatan Kode7. Operator Assembler
21
• Simbol Khusus Assembler
Assembler telah menyediakan beberapa simbol untuk menunjukkan register tertentu sebagai operand.Contoh:A AkumulatorR0 …. R7 Register SerbagunaDPTR Data Pointer Register 16 BitPC Program CounterC Carry FlagB Register B
22
• Pengalamatan Tak LangsungOperand 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 simbol @
Contoh:
MOV A,@R1
MOV @R0,A
MOV @R1,24H
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.1ORG 0HMOV 50H,#08HMOV 51H,#08HMOV 52H,#08HMOV 53H,#08HMOV 54H,#08HMOV 55H,#08HMOV 56H,#08HMOV 57H,#08HEND
26
• Pengalamatan Tak Langsung Dengan digunakan sistem pengalamatan tak
langsung, dapat diubah menjadi :
Listing a.2.ORG 0HMOV R0,#50H;
LOOP: MOV @R0,#08HINC R0CJNE R0,#58H,LOOPEND
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 sistempengalamatan tak langsung adalah :
MOV @R0,A ; R0 sebagai reg. penyimpan alamat
MOV A,@R1 ; R1 sebagai reg. penyimpan alamat
ADD A,@R0 ; R0 sebagai reg. penyimpan alamat MOVX @DPTR,A ; DPTR sebagai reg. penyimpan alamat
MOVC A,@A+DPTR ; 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.
MOV A,#05H
MOV A,#45H
MOV B,#0E4H
MOV DPTR,#4356H
30
• Pengalamatan Langsung ( Immediate Data )
Operand yang digunakan pada immediate data juga dapat berupa bilangan bertanda mulai - 256 hingga + 256.
Contoh :MOV A,# -1
sama dengan MOV A,#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 DataProses 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.
32
2.2. 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: Accumulator R3B R4R0 R5R1 R6R2 R7
REGISTER 16 bit
DPTR DPH DPL PC PC ( Program Counter )
34
2.3. 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
35
2.3.1. 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 : MOV A,R0
MOV A,R1
MOV A,R2
MOV A,R3
MOV A,R4
MOV A,R5
MOV A,R6
MOV A,R7
37
b. REGISTER / ACCUMULATOR
Metode ini adalah mengkopi data yang berada di Accumulator ( A ) ke suatu Register ( R0 – R7 )
Contoh : MOV R0,A
MOV R1,A
MOV R2,A
MOV R3,A
MOV R4,A
MOV R5,A
MOV R6,A
MOV R7,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 : MOV A,#24H
MOV A,#7FH
MOV A,#0FEH
MOV A,#0F8H
MOV A,#100
MOV A,#255
MOV A,#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 : MOV R0,#24H
MOV R1,#7FH
MOV R2,#0FEH
MOV R3,#0F8H
MOV R4,#100
MOV R5,#255
MOV R6,#0FFH
MOV R7,#0FH
40
e. REGISTER / REGISTER
Metode ini adalah mengkopi data yang berada di Register (R0-R7) ke suatu Register (R0-R7) yang lain.
Contoh : MOV R0,R5
MOV R4,R0
MOV R2,R1
MOV R6,R2
MOV R4,R7
MOV R5,R1
MOV R3,R2
MOV R7,R3
41
f. ACCUMULATOR / DIRECT
Instruksi ini akan memindahkan data dari sebuah alamat internal RAM ke Accumulator tanpa melalui register lainnya.
Contoh : MOV A,20H
MOV A,21H
MOV A,22H
MOV A,23H
MOV A,24H
MOV A,25H
MOV A,2FH
42
g. DIRECT / ACCUMULATOR
Instruksi ini akan memindahkan data dari Accumulator ke sebuah alamat internal RAM tanpa melalui register lainnya.
Contoh : MOV 20H,A
MOV 21H,A
MOV 22H,A
MOV 23H,A
MOV 24H,A
MOV 25H,A
MOV 2FH,A
43
h. ACCUMULATOR / INDIRECT
Type instruksi ini hanya dapat menggunakan register R0 dan R1 sebagai pointer
Contoh : MOV A,@R0
MOV A,@R1
i. INDIRECT / ACCUMULATOR
Type instruksi ini hanya dapat menggunakan register R0 dan R1 sebagai pointer
Contoh : MOV @R0,A
MOV @R1,A
44
j. REGISTER / DIRECT
Instruksi ini akan memindahkan data dari sebuah alamat internal RAM ke Register-register yang berada di Mikrokontroller.
Contoh : MOV R0,20H
MOV R1,21H
MOV R2,22H
MOV R3,23H
MOV R4,24H
MOV R5,25H
MOV R6,29H
MOV R7,2FH
45
k. DIRECT / REGISTER
Instruksi ini akan memindahkan data dari sebuah Register ke sebuah alamat internal RAM yang berada di Mikrokontroller.
Contoh : MOV 22H,R0
MOV 24H,R1
MOV 25H,R2
MOV 28H,R3
MOV 2AH,R4
MOV 2CH,R5
MOV 2DH,R6
MOV 2EH,R7
46
l. DIRECT / DIRECT
Instruksi ini akan memindahkan data dari sebuah alamat internal RAM ke sebuah alamat internal RAM juga.
Contoh : MOV 22H,20H
MOV 24H,21H
MOV 25H,23H
MOV 28H,26H
MOV 2AH,20H
MOV 2CH,29H
MOV 2DH,2FH
MOV 2EH,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 : MOV 22H,#0FEH
MOV 24H,#7EH
MOV 25H,#23H
MOV 28H,#9FH
MOV 2AH,#0D5H
MOV 2CH,#0B4H
MOV 2DH,#22H
48
n. INDIRECT - DATA
Pada instruksi yang dipakai disini menggunakan register INDIRECT sebagai register pemrosesnya dengan diisi data secara langsung.
Contoh :
MOV @R0,#21H MOV @R1,#0C8H