ARSITEKTUR AT89C51
Mikrokontroller AT89C51 termasuk dalam keluarga MCS-51TM dari intel. Sebuah mikrokontroller tidak dapat bekerja bila tidak diberi program kepadanya. Program tersebut memberitahu mikrokontroller apa yang harus dilakukan. Salah satu keunggulan dari AT89C51 adalah dapat diisi ulang dengan program lain sebanyak 1000 kali pengisian. Intruksi-intruksi perangkat lunak berbeda untu masing-masing jenis mikrokontroller. Intruksi-intruksi hanya dapat dipahami oleh jenis mikrokontroller yang bersangkutan. Intruksi-intruksi tersebut dikenal sebagai bahasa pemograman system mikrokontroller.
Sebuah mikrokontroller tidak dapat memahimi intruksi-intruk yang berlaku pada mirkrokontroller lain. Sebagai contoh, mikrokontroller buatan intel dengan mikrokontroller buatan Motorola memiliki perangkat intruksi yang berbeda.
Ü Karakteristik mikrokontroller AT89C51
Mikrokontroller AT89C51 memiliki beberapa fasilitas sebagai berikut :
· Sebuah CPU (Central Prosesing Unit) 8 bit yang termasuk keluarga MCS-51TM
· Osilator Internal dan rangkain timer
· Flash memori 4 Kbyte
· RAM internal 128 byte
· Empat buah programmable port I/O, masing-masing terdiri dari atas 8 buah jalur I/O
· Enam buah Jalur interupsi (3 buah interupsi eksternal dan 3 buah internal)
· Sebuah Port serial dengan control serial full duplex UART
· Kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian, penjumlahan dan operasi Boolean (bit)
· Kecepatan pelaksanaan intruksi per siklus 1 mikrodetik pada frekuensi clock 12 Mhz.
· ISP Programming
· Memiliki 2 DPTR
· WatchDog Timer
Ü Diskripsi Kaki (Pin) AT89S51
Susunan pin-pin mikrokontroler AT89S51 diperlihatkanan pada gambar dibawah ini. Penjelasan dari masing-masing pin adalah sebagai berikut :
Gambar 1 Konfigurasi Pin Mikrokontroller AT89S51
a. pin 1 sampai 8 (port 1) merupakan prot paralel 8 bit dua arah (input-output) yang digunakan sebagai keperluan general purpose. P1.5, P1.6 dan P1.7 selain digunakan sebagai I/O. pin juga digunakan sebagai masukkan untuk pengisian program ke dalam IC AT89S51.
b. Pin 9 (Reset) adalah intrupsi reset (aktif high) perpindahan kondisi rendah ke tinggi akan mereset AT89C51. Pin ini dihubungkan dengan rangkaian power on reset
c. Pin 10 sampai 17 (port 3) adalah port paralel 8 bit dua arah (input-output) yang memiliki fungsi pengganti. Fungsi pengganti meliputi TXD (Transmisi Data), RXD (Receiver Data), INT0 (Interupt 0), INT1 (Interupt 1), T0 (timer 0), T1 (Timer 1), WR (Write), dan RD (Read). Bila fungsi pengganti tidak dipakai, pin-pin ini dapat digunakan sebagai port paralel 8 bit serbaguna
d. Pin 18 dan 19 (XTAL1 dan XTAL2) adalah pin input osilator kristal, yang merupakan input clock bagi rangkaian osilator internal
e. Pin 20 (ground) dihubungkan ke Vss atau Ground
f. Pin 21 sampai 28 (port 2) adalah port paralel 8 bit dua arah (input-output). Port 2 ini mengirim byte alamat bila dilakukan pengaksesan memori ekternal
g. Pin 29 adalah pin PSEN (Program Strobe Enable) yang merupakan sinyal pengontrol yang membolehkan program memori eksternal masuk ke dalam bus selamat proses pemberian/pengambilan intruksi
h. Pin 30 adalah pin output ALE (Address Latch Enable) yang digunakan untuk menambah alamat memori eksternal selama pelaksanaan intruksi
i. Pin 31 EA bila pin ini diberi logika tinggi, mikrokontroler akan melaksanakan intruksi dari ROM ketika isi program counter kurang dari 4096, bila diberi logika rendah maka mikrokontroler akan melaksanakan seluruh intruksi dari memori program luar
j. Pin 32 sampai 39 (port 0) merupakan port paralel 8 bit open drain dua arah. Bila digunakan untuk mengakses memori luar, port ini akan memultipleks alamat memori dengan data
k. Pin 40 (Vcc) dihubungkan ke Vcc (+5 Volt)
Gambar 2 Blok Diagram AT89C51
Ü Organisasi Memori
Semua mikrokontroler dalam keluarga MCS-51 memiliki pembagian ruang alamat (address space) untuk program dan data. Pemisahan memori program dan memori data membolehkan memori data untuk diakses oleh alamat 8 bit. Meskipun demikian, alamat data 16 bit dapat dihasilkan melalui register DPTR (Data Pointer Register).
Ø Memori Program
Memori program hanya dapat dibaca tidak bisa ditulisi (karena disimpan dalam Flash Memori). Memori program dapat ditingkatkan sebesar 64 Kbyte dengan menambahkan memori eksternal. Sinyal yang membolehkan pembacaan dari memori program eksternal adalah dari PSEN. Memori data terletak pada ruang alamat terpisah dari memori program. RAM eksternal 64 Kbyte dapat dialamati dalam ruang memori data eksternal. CPU menghasilkan sinyal read dan write selama menghubungkan memori data eksternal.
Gambar 3 Memori Program
Ø Memori Data
Memori data internal dipetakan seperti pada gambar dibawah ruangan memorinya dibagi dua bagian yaitu RAM 128 Byte serta SFR (Special Fungsi Register). Tiga puluh dua byte RAM paling bawah dikelompokan dalam 4 bank (8 register), yiatu R0 sampai R7. Ruang pengalamatan bit dan stratch pad area. Ruang SFR berisi penahan port, pewaktu (timer), pengontrol peripheral dan lain-lain. Register ini hanya dapat diakses oleh pengalamatan langsung.
Gambar 4 Memori Data
Gambar dibawah menunjukan ruang SFR (Special Function Register) menepati ruang alamat RAM Internal 80H sampai 7FH. SFR berisi penahan port (port latch), pewaktu (timer), control peripheral dan lain-lain. Register-register ini hanya bisa diakses dengan pengalamatan langsung.
Gambar 4 Special Fungsi Register
Tabel Special Fungsi Register
Gambar 5 Special Function Register
Ü Osilator
Mikrokontroller AT89S51 memiliki osilator internal yang dapat diguakan sebagai sumber clock bagai CPU. Untuk menggunakan osilator internal diperlukan sebuah kristal atau resonator keramik antara pin XTAL1 dan XTAL2 dan sebuah kapasitor ke ground. Untuk kristalnya dapat digunakan frekuensi dari 6 sampai 24 Mhz. sedangkan untuk kapasitor dapat bernilai antara 27 pF sampai 33pF.
Gambar 6 Konfigurasi Pemberian Clock
Ü Interupt
Apabila CPU pada mikrokontroler AT89S51 sedang melaksanakan tugas suatu program, kita dapat menghentikan pelaksanaan program tersebut secara sementara dengan meminta interupt. Apabila mendapat permintaan interupt, program counter (PC) akan diisi alamat vector interupt, setelah interupt selesai dilaksanakan maka CPU kembali ke program utama yang ditingalkan.
Pada mikrokontroler AT89S51 terdapat beberapa saluran interrupt. Interrupt pada AT89S51 dibedakan dalam dua jenis :
a. Interrupt yang tak dapat dihalangi oleh perangkat lunak (non maskable interrupt), misalnya reset
b. Interrupt yang dapat dihalangi perangkat lunak (maskable interrupt). Contoh interrupt jenis ini adalah INT0, INT1, Timer/Counter 1 serta interrupt serial.
Intruksi RETI harus digunakan untuk kembali dari layanan rutin interrupt. Intruksi ini dipakai agar saluran interrupt kembali dapat dipakai. Alamat layanan rutin interrupt dari setiap sumber diperlihatkan pada table 1
Tabel 1 Alamat Layanan Rutin Interrupt
| Nama | Lokasi | Alat Interupt |
| Reset | 00H | Power on Reset |
| INT 0 | 03H | INT 0 |
| Timer 0 | 0BH | Timer 0 |
| INT 1 | 13H | INT 1 |
| Timer 1 | 1BH | Timer 1 |
| Serial | 23H | Port I/O serial |
Mikorokontroler AT89S51 menyediakan 6 sumber interrupt, 2 interrupt eksternal, 2 interrupt timer dan satu interrupt port serial. Interrupt eksternal INT 0 dan INT 1 masing-masing dapat diaktifkan berdasarkan level atau transisi.
Ø Interupt Enable
Sumber Interupt dapat diaktifkan dan dimatikan secara individual atau dengan mengatur satu bit di SFR yang bernama IE (Interupt Enable). Bit-bit IE didefinisikan sebagai berikut :
Jika akan mengaktifkan interrupt 0 (INT0), nilai yang harus diberikan ke IE adalah 81H (yaitu memberikan logika 1 ke EA dan EX0).
Ø Prioritas Interupt
Setiap Sumber interrupt dapat deprogram secara individual menjadi satu atau dua tingkat prioritas dengan mengatur bit SFR yang bernama IP, Interupt dengan prioritas rendah dapat diinterupt oleh interrupt yang memiliki prioritas lebih tinggi, tetapi tidak bisa diinterupt oleh interrupt dengan prioritas lebih rendah. Interrupt prioritas tertinggi tidak dapat diinterupt oleh sumber interrupt lain.
Bila permintaan interrupt dengan tingkat prioritas berbeda diterima pada saat yang sama, interrupt dengan prioritas lebih tinggi yang dilayani. Sedangkan bila prioritasnya sama, maka akan dilakukan poling untuk menentukan mana yang dilayani. Bit-bit pada IP adalah sebagai berikut :
Ü Timer/Counter
Mikrokontroller AT89C51 mempunyai dua buah timer/counter 16 bit yang dapat diatur melalui perangkat lunak, yaitu timer/counter 0 dan timer/counter 1. Bila timer/counter diaktifkan pada frekuensi kerja mikrokontroller 12 Mhz, timer/counter diaktifkan pada perhitungan waku 1 mikro detik secara bebas, tidak tergantung pada pelaksanaan suatu intruksi, satu sklus pencacahan waktu berpadanan dengan satu siklus pelaksanaan intruksi dan satu siklus diselenggarakan waktu 1 mikro detik. Apabila perioda tertentu telah dilampaui, timer/counter akan meng-interupt mikrokontroller untuk memberitahukan bahwa perhitungan perioda waktu telah selesai. Perioda waktu timer/counter secara umum ditentukan oleh persamaan sebagai berikut :
a) sebagai timer/counter 8 bit
T = (255 – Tlx) x 1uS
Dimana Tlx adalah isi register TL0 atau TL1.
b) Sebagai timer/counter 16 bit
T = (65535 – THx TLx) x 1uS
Dimana :
THx = isi register TH0 atau TH1
TLx = isi register TL0 atau TL1
Pengontrol kerja timer/counter adalah register timer/counter (TCON). Definisi bit-bit timer/counter adalah sebagai berikut :
Pengontrolan pemilihan mode operasi timer/counter adalah register timer mode (TMOD) yang definisi bit-bitnya adalah sebagai berikut :
Table 2 Mode Timer/Counter
| M1 | M0 | Mode | Operation |
| 0 | 0 | 0 | Timer 13 bit |
| 0 | 1 | 1 | Timer/counter 16 bit |
| 1 | 0 | 2 | Timer auto reload 8 bit (Pengisian otomatis) |
| 1 | 1 | 3 | TL0 adalah timer/counter 8 bit yang dikontrol oleh control bit standart timer 0 TH0 adalah timer 8 bit dan dikontrol oleh control bit timer 1 |
- Mode 0
Pada mode ini register timer disusun sebagai register 13 bit,. Setelah semua perhitungan selesai, mikrokontroller akan menset timer interrupt Flag (TF1) dengan membuat GATE = 1, timer dapat dikontrol oleh masukan luar INT1 untuk fasilitas pengukuran lebar pulsa
- Mode 1
Mode ini sama dengan mode 0, tetapi register timer berkerja pada 16 bit.
- Mode 2
Register timer tersusun sebagai 8 bit counter. Limpahan (overflow) dari TL1 menset TF1 dan mengisi TL1 dengan isi TH1 yang diatur secara software. Pengisian ini tidak mengubah TH1.
- Mode 3
Dalam mode 3. timer 1 semata-mata memegang hitungan yang efeknya sama seperti menset TR1 = 0.sedangkan timer 0 digunakan untuk menetapkan TL0 dan TH0 sebagai data dua counter terpisah, TL0 menggunakan control bit timer 0 yaitu C/T, GATE, TR0 INT0 dan TF0. TH0 ditetapkan sebagai fungsi timer.
Mode 3 diperlukan untuk aplikasi yang memerlukan timer/counter ekstra 8 bit,. Dengan timer 0 pada mode 3 mikrokontroller AT89C51 seperti memiliki 3 timer/counter saat timer 0 pada mode 3, timer 1 dapat dihidupkan atau dimatikan , atau dapat digunakan oleh port serial sebagai pembangkit baud rate. Untuk menjalankan timer 0 dan timer 1 secara bersamaan, dalam beberapa mode nilai TMOD harus di-OR-kan dengan nilai seperti terlihat untuk timer 1, pada control internal, timer dihidup – matikan dengan menset bit TR0 (control software). Pada control eksternal, timer dihidupkan/matikan dengan memberikan logika pada pin INT0.
Beberapa nilai TMOD yang dapat digunakan dalam penyetelan timer pada mode yang berbeda diperlihatkan pada tabel dibawah :
Tabel 3 Timer/Counter 0 sebagai Timer
Tabel 4 Timer/Counter 0 sebagai Counter
Tabel 5 Timer/Counter 1 sebagai timer
Tabel 6 Timer/Counter 1 sebagai Counter
Ü Program Status Word
Program status word berisi beberapa bit status yang mencerminkan keadaan mikrokontroller. Definisi daribit-bit dalam PSW dijelaskan dibawah ini
RS0 dan RS1 digunakan untuk memilih bank register. Delapan buah register ini merupakan register serbaguna. Lokasinya pada awal 32 byte RAM internal yang memiliki alamat dari 00H sampai 1FH. Register ini dapat diakses melalui symbol assembler (R0, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7). Pemilihan bank register diperlihatkan pada tabel dibawah ini :
Tabel 7 Pemilihan Bank Register
Register R0 dan R1 dapat digunakan untuk pengalamatan tak langsung pada RAM internal. Sisa register lainya tidak dapat digunakan untuk pengalamatan tak langsung.
SET INTRUKSI DAN PEMOGRAMAN ASSEMBLY MSC51
Ü Operand an Set Intruksi MCS51
Operan dalam pemrograman mikrokontroller adalah data yang tersimpan dalam memori, register dan input/output (I/O). intruksi yang dikenal secara umum dikelompokan menjadi beberapa kelompok yaitu intruksi untuk pemindahan data, aritmetika, operasi logika, pengaturan aliran program dan beberapa hal khusus, kombinasi dari instruksi dan operan itulah yang membentuk intruksi pengaturan kerja mikrokontroller.
Ü Mode Pengalamatan dalam MCS51
Data ataupun operan bisa berada ditempat yang berbeda sehingga dikenal beberapa cara untuk mengakses data operan tersebut yang dinamakan sebagai mode pengalamatan (Addressing Mode) antara lain yaitu :
- Pengalamatan Langsung (Direct Addressing)
Pada mode ini operand ditentukan dari sebuah alamat 8 bit. Hanya berlaku untuk RAM internal dan SFR.
Contoh: MOV A,7FH (isi accumulator dengan isi alamat 7Fh)
- Pengalamatan Tidak Langsung (Indirect Addressing)
Mode ini menggunakan Register tertentu berisi Data yang menunjukan Alamat. Bisa berlaku untuk internal dan external RAM. Register untuk menunjukkan alamat tersebut adalah R0 atau R1, maupun Stack Pointer untuk operasi 8 bit. Untuk mengakses 16 bit alamat digunakan data pointer DPTR.
Contoh: MOV A,@R0 (isi accumulator dengan alamat yang ditunjukkan oleh isi R0)
- Pengalamatan Register
Pengalamatan mode ini lebih effisien dan mengeleminasi satu byte alamat
Contoh: MOV A,R7
- Immediate Constant
Sebuah nilai konstanta dapat mengikuti opcode dalam Program memori
Contoh: MOV A,#20h (Mengisi accumulator dengan data 20h)
- Pengalamatan Bit
Pengalamatan bit adalah penunjukan alamat lokasi bit baik dalam RAM internal (byte 32 sampai 47) atau bit perangkat keras. Untuk melakukan pengalamatan bit digunakan symbol titik (.), misalnya FLAGS.3, 40.5, 21H.1 dan ACC.7. Tabel dibawah menunjukan pengalamatan bit pada mikrokontroller AT89C51
Tabel 8 Spesial function register (SFR)
| Simbol | Posisi Bit | Alamat Bit | Nama |
| CY | PSW.7 | D7H | Carry Flag |
| AC | PSW.6 | D6H | Auxilliary carry falg |
| F0 | PSW.5 | D5H | Flag 0 |
| RS1 | PSW.4 | D4H | Reg. Bank Select Bit 1 |
| RS0 | PSW.3 | D3H | Reg Bank Select Bit 0 |
| OV | PSW.2 | D2H | Overflow Flag |
| P | PSW0 | D0H | Parity Flag |
| TF1 | TCON.7 | 8Fh | Timer 1 overflow flag |
| TR1 | TCON.6 | 8EH | Timer run control bit |
| TF0 | TCON.5 | 8DH | Timer 0 overflow flag |
| TR0 | TCON.4 | 8CH | Timer 0 run control bit |
| IE1 | TCON.3 | 8BH | Interupt 1 edge flag |
| IT1 | TCON.2 | 8AH | Interupt 1 type control |
| IE0 | TCON.1 | 89H | Interupt 0 edge flag |
| IT0 | TCON.0 | 88H | Interupt 0 type control |
| SM0 | SCON.7 | 9FH | Serial Mode control bit 0 |
| SM1 | SCON.6 | 9EH | Serial mode control bit 1 |
| SM2 | SCON.5 | 9DH | Serial mode control bit 2 |
| REN | SCON.4 | 9CH | Reciever enable |
| TB8 | SCON.3 | 9BH | Transmit bit 8 |
| RB8 | SCON.2 | 9AH | Receiver bit 8 |
| TI | SCON.1 | 99H | Transmit interrupt flag |
| RI | SCON.0 | 98H | Receive Interupt flag |
| EA | IE.7 | AFH | Enable all interupr |
| ES | IE.4 | ACH | Enable serial port interrupt |
| ET1 | IE.3 | ABH | Enable Timer 1 Interupt |
| EX1 | IE.2 | AAH | Enable external Interupt 1 |
| ET0 | IE.1 | A9H | Enable Timer 0 interupt |
| EX0 | IE.0 | A8H | Enable external interrupt 0 |
| PS | IP.4 | BCH | Serial port interrupt priority |
| PT1 | IP.3 | BBH | Timer 1 interupt priority |
| PX1 | IP.2 | BAH | External interrupt priority |
| PT0 | IP.1 | B9H | Timer 0 interupt priority |
| PX0 | IP.0 | B8H | External interrupt 0 priority |
Ü Perangkat Intruksi
Mikrokontroller AT89C51 memiliki 256 perangkat intruksi. Seluruh intruksi dapat dikelompokan dalam 4 bagian yang meliputi intruksi 1 byte sampai 4 byte. Apabila frekuensi clock mikrokontroller yang digunakan adalah 12 Mhz, kecepatan pelaksanaan intruksi akan bervarias dari 1 hingga mikrodetik. Perangkat intruksi mikrokontroller AT89C51 dapat dibagi menjadi lima kelompok sebagai berikut :
ü Intruksi Transfer data
Intruksi ini memindahkan data antara register-register, memori-memori, register-memori, antar muka register dan antar muka memori.
Tabel 9 Intruksi Transfer Data
ü Instruksi Aritmatika
Intruksi ini melaksanakan operasi aritmatika yang meluputi penjumlahan, pengurangan, penambahan satu (inkremen), pengurangan satu (dekremen), perkalian dan pembagian.
Tabel 10 Intruksi Aritmatika
ü Instruksi Logika dan Manupulasi Bit
Instruksi ini melaksanakan operasi Boolean (AND, OR, XOR), perbandingan, pergeseran dan komplemen data.
Tabel 11 Intruksi Logika dan manupulasi Bit
ü Instruksi Percabangan
Instruksi ini mengubah urutan normal pelaksanaan suatu program. Dengan instruksi ini program yang sedang dilaksanakan akan mencabang ke suatu alamat tertentu. Intruksi percabangan dibedakan atas 2 yaitu : percabangan bersyarat dan percabangan tanpa syarat.
Tabel 12 Intruksi Percabangan
Ü Aturan Pembuatan Program Assebler AT89C51
Program bahasa assembly berisikan :
ü Intruksi-intruksi mesin
ü Pengarah-pengarah assembler
ü Kontrol-kontrol assembler
ü Komentar-komentar
Intruksi-intruksi mesin merupakan mnemonic yang menyatakan suatu instruksi yang bisa dijalankan (misalnya MOV). Pengarah assembler (assembler directive) merupakan intruksi ke program assembler yang mendefinisikan struktur program, symbol-simbol, data, konstanta dan lain-lain (misalnya ORG). Kontrol-kontrol assembler mengatur (menentukan) mode-mode assembler dan aliran assembly langsung (misalnya $TITLE). Komentar perlu ditulis agar program mudah dibaca.
Baris-baris program yang mengandung instruksi mesin atau pengarah assembler harus mengikuti aturan program assembler ASM51. masing-masing baris atas beberapa field yang dipisahkan dengan spasi atau tabulasi. Format umumnya :
[label :] mnemonic [operand] [,operand] [……] [; komentar]
contoh pembuatan program assembler
ORG ; INISIALISASI ALAMAT AWAL
0000H
LJMP START ; LOMPAT KE LABEL START
ORG
0100H ; AWAL PROGRAM YANG AKAN DIJALANKAN
START :
ISI PROGRAM ASSEMBLER
.
.
.
END
Catatan :
Setiap pembuatan program tidak boleh di mulai dari alamat 0000H. jika pembuatan program di mulai dari alamat 0000H maka program dipastikan tidak akan berjalan sebab 0000 di isi oleh intrupt reset. Sebaiknya pembuatan program di mulai dari alamat memori 0100h agar tidak terjadi cras dengan interrupt yang lain.
Ü Software Pendukung
Ada dua software untuk mempelajari mikrokontroller AT89C51 yaitu AVSIM51 dan TS Control berserta Linkernya. Program yang pertama digunakan untuk menghasilkan file-file berekstensi *.HEX, *.BIN, *.OBJ, *.LST adalah menggunakan Linkker, yaitu yang disebut dengan proses kompile.
Untuk mendapatankan file-file seperti diatas, pertama tuliskan program dengan menggunakan teks editor baik berupa teks editor NOTEPAD atau teks editor Q-EDIT, atau yang lainnya. Simpan program yang anda buat dan berilah ekstensi .ASM, setelah itu lakukan proses kompile.
Ü Simulasi Software AVSIM51
Untuk membuat program assemble pertama, buka teks editor yang anda miliki yaitu dengan cara sebagai barikut :
1. Click Start à Program àMsDos
2. Pada Promt C:\ > ketik cd ASM51
3. Pada Promt C:\ASM51> ketik Edit kemudian tekan enter sehinga tampil seperti pada gambar dibawah ini:
Gambar 7 Tampalan Teks Editor Q-BASIC
4. Tekan enter dua kali
5. Ketik Listting Program dibawah ini
Latihan 1
ORG 0000H
AJMP MULAI
ORG 0100H
MULAI :
MOV A,#0F3H
MOV R0,#17H
MOV B,@R0
SWAP A
MOV P1,A
MOV R1,#12H
MOV @R1,A
MOV P0,A
END
Simpan dengan file assembler yang baru anda buat dengan ekstensi file .ASM lakukan proses kompile dengan cara mengetikan perintah pada M nama_file pada C promt
C:\ASM51>m latihan1 à enter
Gambar 8 Tampilan Proses Kompile
Jika program yang dibuat tidak ada kesalahan maka Proses kompile akan menghasilkan 5 buah file berekstensi .HEX, .OBJ, .MAP, .BIN, dan .LST. kemudian akan tampil informasi ASSEMBLY COMPLETE , NO ERROR FOUND.
5 ekstensi file tersebut digunakan untuk :
1. Ekstensi file .HEX, .OBJ digunakan untuk keperluan simulasi
2. Ekstensi file .BIN, .HEX digunakan untuk perluan download kedalam EPROM AT89C51
3. Ekstensi file .LST digunakan untuk keperluan memeriksa kesalahan program
Setelah melakukan proses kompile kita akan coba untuk mensimulasikan program yang dibuat tadi yaitu dengan cara :
- Pada Promt C:\asm51> ketikan a à enter sehinga muncul seperti pada gambar dibawah ini :
Gambar 9 Tampilan Pemilihan CPU Mikrokontroller
- Pilih A dengan cara menekan tombol A pada keyboard sehingga tampil seperti pada gambar di bawah ini
Gambar 10 Tampilan Simulasi AVSIM51
- Pilih Load dengan menekan tombol L pada keyboard
- Pilih Avocet dengan menekan tombol A pada keyboard
- Masukan nama file yang akan disimulasikan, nama file yang disimulasikan berekstensi .obj atau .hex. contoh latihan1.obj à enter
- Tekan tombol F10 untuk menjalankan simulasi step by step
- Amatilah hasil Perubahan dan masukan hasilnya kedalam tabel di bawah ini
| Step | Instruksi | A | B | R0 | R1 | 12H | 17H | P0 | P1 | P |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
Latihan 2
Ketik program dibawah ini, simpan dengan nama file latihan2.asm
ORG 0000H
LJMP MULAI
ORG 0100H
MULAI:
MOV 19H,#80H
MOV A,#0F8H
ADD A,19H
MOV B,A
INC 19H
DEC B
MOV R7,#29H
SUBB A,R7
MOV 20H,A
MOV R1,#20H
MOV A,R7
ADDC A,@R1
MUL AB
MOV B,#05H
DIV AB
Kompile program tersebut dengan cara mengetikkan m nama_file pada C promt (C:\asm51>m latihan2). Jalankan program AVSIM (C:\asm51>a) piliha Load à Avocet à masukan nama_file.obj à enter. Amati setiap perubahan data lalu isikan pada tabel dibawah ini
| Step | Instruksi | A | B | R1 | R7 | 19H | 20H | C | AC | P | OV |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
Latihan 4
Buat flowchart (algoritma) dan program untuk persamaan Y = ((A + B) * C) - D dengan ketentuan sebagai berikut :
Y adalah register 16 bit yang terdiri dari Y1 dan Y2. Y1, Y2 adalah alamat memori 22H dan 23H
A adalah bilangan 6AH pada alamat memori 10H
B adalah bilangan 14H
C adalah bilangan 08H pada alamat 32H
D = B + 1
Simulasi program tersebut dengan menggunakan AVSIM51
Latihan 5
Implementasikan persamaan logika berikut menjadi sebuah program
Dengan Ketentuan Sebagai berikut :
A adalah data 77H pada alamat memori 20H
B adalah data E1H pada register R2 bank ke 2
Y disimpan di register R1 bank ke 3
Simulasikan program tersebut dengan menggunakan AVSIM51
LAMPIRAN
INSTRUKTION SET FOR AT89C51
| INTRUKSI | KETERANGAN | TIME |
| ACALL ALAMATKODE | Memanggil program percabangan | 2 |
| ADD A,#data | Menambahkan data dengan Akumulator dan hasilnya disimpan dalam akumulator | 1 |
| ADD A,@Rr | Menambahkan data memori yang lokasinya ditunjukan oleh nilai isi register r dengan akumulator dan hasilnya disimpan dalam akumulator | 1 |
| ADD A,Rr | Menambahkan isi register r dengan akumulator dan hasilnya disimpan dalam akumulator | 1 |
| ADD A,Alamatdata | Menambahkan isi alamat data dengan akumulator dan hasilnya disimpan dalam akumulator | 1 |
| ADDC A,#data | Menambahkan isi carry flag dengan akumulator dan menambahkan data, hasilnya disimpan dalam akumulator | 1 |
| ADDC A,@Rr | Menambahkan isi carry flag dengan akumulator dan menambahkan isi data memori yang lokasinya ditunjukan oleh isi register r, hasilnya disimpan dalam akumulator | 1 |
| ADDC A,Alamatdata | Menambahkan isi carry flag dengan akumulator dan menambahkan isi data dari alamat data, hasilnya disimpan dalam akumulator | 1 |
| AJMP Alamatkode | Intruksi ini adalah untuk melompat ke alamatkode yang dituju, dengan jangkauan lompatan 2 Kbyte | 2 |
| ANL A,#data | Meng-AND-kan data dengan akumulator | 2 |
| ANL A,@Rr | Meng-AND-kan isi memori yang lokasinya ditunjukan oleh isi register r dengan akumulator | 2 |
| ANL A,Rr | Meng-AND-kan isi register r dengan akumulator | 2 |
| ANL A,Alamatdata | Meng-AND-kan isi alamat data tertentu dengan akumulator | 2 |
| ANL C,Alamat bit | Meng-AND-kan isi alamat bit tertentu dengan isi carry, jika keduany 1 maka hasilnya 1, selain itu hasilnya 0. hasilnya ditempat pada carry | 2 |
| ANL Alamatdata,A | Meng-AND-kan isi alamat data dengan akumulator, dan hasilnya disimpan dalam alamatdata yang bersangkutan | 2 |
| CALL | Intruksi ini akan ditranslasikan ke ACALL atau LCALL | 2 |
| CJNE @Rr,#data,alamat kode | Membandingkan data langsung dengan lokasi memori yang dialamati oleh register r. Apabila tidak sama, eksekusi akan menuju ke alamatkode. Bila sama intruksi selanjutnya yang akan dijalankan | 2 |
| CJNE A,#data,Alamatkode | Membandingkan data langsung dengan isi akumulator. Apabila tidak sama maka eksekusi akan menuju ke alamatkode. Bila sama maka intruksi selanjutnya akan dijalankan | 2 |
| CJNE A,Alamatdata,Alamatkode | Membandingkan isi alamatdata langsung dengan isi akumulator. Apabila tidak sama maka eksekusi akan menuju ke alamatkode. Bila sama maka intruksi selanjutnya akan dijalankan | 2 |
| CJNE Rr,#data,alamatkode | Membandingkan data langsung dengan isi register r. Apabila tidak sama maka eksekusi akan menuju ke alamatkode. Bila sama maka intruksi selanjutnya akan dijalankan | 2 |
| CLR A | Intruksi ini makan me-reset akumulator menjadi 00H | 1 |
| CLR C | Instruksi ini akan me-reset carry flag menjadi 0 | 1 |
| CLR Alamatbit | Instruksi ini akan me-reset alamatbit menjadi 0 | 1 |
| CPL A | Instruksi ini akan mengkomplemen isi akumulator | 1 |
| CPL C | Instruksi ini akan mengkomplemen isi Carry flag | 1 |
| CPL Alamatbit | Instruksi ini akan mengkomplemen isi suatu alamatbit | 1 |
| DEC @Rr | Instruksi ini akan mengurangi 1 isi lokasi memori yang alamatnya ditunjukan oleh isi register r | 1 |
| DEC A | Instruksi ini akan mengurangi 1 isi akumulator | 1 |
| DEC Rr | Instruksi ini akan menguranig 1 isi register r | 1 |
| DEC Alamatdata | Instruksi ini akan mengurangi 1 isi alamatdata | 1 |
| DIV AB | Instruksi ini akan membagi isi akumulator dengan isi register B. akumulator berisi hasil bagi, sedangkan register B berisi sisa pembagian | 4 |
| DJNZ Rr,Alamatkode | Instruksi ini akan mengurangi 1 isi register r, jika hasilnya sudah 0 maka instruksi selanjutnya yang akan dijalankan. Jika hasilnya belum 0 eksekusi akan menuju ke alamatkode | 2 |
| DJNZ Alamatdata,alamatkode | Instruksi ini akan mengurangi 1 isi alamatdata, jika hasilnya sudah 0 maka intruksi selanjutnya yang akan dijalankan. Jika hasilnya belum 0 eksekusi akan menuju ke alamatkode | 2 |
| INC @Rr | Instruksi ini akan menambah 1 isi memori yang lokasinya ditunjukan oleh register r | 1 |
| INC A | Instruksi ini akan menambahkan 1 isi akumulator | 1 |
| INC DPTR | Instruksi ini akan menambah 1 isi data pointer | 2 |
| INC Rr | Instruksi ini akan menambah 1 isi dari register r | 1 |
| JB Alamatbit,Alamatkode | Instruksi ini akan menguji suatu alamatbit, jika berisi 1 eksekusi akan menuju ke alamatkode. Jika tidak 1 maka intruksi selanjutnya yang akan di eksekusi | 2 |
| JBC Alamatbit,Alamatkode | Instruksi ini akan menguji suatu alamatbit. Jika berisi 1, bit tersebut akan diubah menjadi 0 dan eksekusi akan menuju ke alamatkode. Jika berisi 0, intruksi selanjutnya yang akan di eksekusi | 2 |
| JC Alamatkode | Instruksi ini akan menguji carry flag. Jika berisi 1, eksekusi akan menuju ke alamatkode. Jika berisi 0 intruksi selanjutnya yang akan di eksekusi | 2 |
| JMP Alamatkode | Instruksi ini akan diubah menjadi SJMP, AJMP atau LJMP | 2 |
| JNB Alamatbit,Alamatkode | Instruksi ini menguji suatu alamat bit, jika isinya 0, eksekusi akan menuju ke alamat kode. Jika isinya 1 intruksi selanjutnya yang akan dieksekusi | 2 |
| JNC Alamatkode | Instruksi akan menguji isi carry flag. Jika isinya 0 eksekusi akan menuju ke alamatkode. Jika berisi 1 intuksi selanjutnya yang akan dieksekusi | 2 |
| JNZ Alamatkode | Instruksi ini akan menguji isi akumulator. Jika tidak sama dengan 0 eksekusi akan menuju ke alamatkode. Jika sama dengan 0 intruksi selanjutnya yang akan dieksekusi | 2 |
| JZ Alamatkode | Instruksi ini akan menguji isi akumulator. Jika nilainya 0 eksekusi akan menuju ke alamatkode. Jika tidak 0 intruksi selanjutnya yang akan dieksekusi | 2 |
| LCALL Alamatkode | Instruksi ini akan melompat ke alamat yang ditunjukan oleh alamatkode | 2 |
| LJMP Alamatkode | Instruksi ini akan menuju ke alamatkode | 2 |
| MOV @Rr,#data | Instruksi ini akan memindahkan data ke lokasi memori yang alamatnya ditunjukan oleh isi register r | 1 |
| MOV @Rr,A | Instuksi ini akan memindahkan isi akumulator ke lokasi memori yang alamatnya ditunjukan oleh isi register r | 1 |
| MOV @Rr,Alamatdata | Instruksi ini akan memindahkan isi suatu alamatdata ke lokasi memori yang alamatnya ditunjukan oleh isi register r | 1 |
| MOV A,#data | Instruksi ini akan memindahkan data ke akumulator | 1 |
| MOV A,@Rr | Instruksi ini akan memindahkan isi data memori yang lokasinya ditunjukan oleh isi register r ke akumulator | 2 |
| MOV A,Rr | Instruksi ini akan memindahkan isi data register r ke akumulator | 2 |
| MOV A,Alamatdata | Instruksi ini akan memindahkan isi lamatdata ke akumulator | 1 |
| MOV C,alamatbit | Instruksi ini akan memindahkan isi suatu alamatbit ke carry flag | 1 |
| MOV DPTR,#data | Instruksi ini akan memindahkan data 16 bit ke data pointer | 2 |
| MOV Alamat1,Alamat2 | Instruksi ini akan memindahkan isi alamat data sumber (alamat2) ke alamatdata tujuan (alamat1) | 1 |
| MOV A,@A+DPTR | Instruksi ini akan menjumlahkan isi data pointer dengan isi akumulator. Hasil penjumlahan merupakan alamatkode memori dan isinya akan dipindahkan ke akumulator | 3 |
| MUL AB | Instruksi ini akan mengalikan isi akumulator dengan isi register B. byte bawah hasil perkalian dimasukan ke akumulator dan byte atas dimasukan ke register B | 4 |
| NOP | Instruksi ini tidak melakukan apa pun selama satu siklus | 1 |
| ORL A,#data | Instruksi ini meng-OR-kan data dengan isi akumulator | 2 |
| ORL A,@Rr | Instruksi ini meng-OR-kan isi lokasi memori yang alamatnya ditunjukkan oleh isi register r dengan akumulator | 2 |
| ORL A,Rr | Instruksi ini meng-OR-kan isi register r dengan akumulator | 2 |
| ORL A,Alamatdata | Instruksi ini meng-OR-kan isi suatu alamatdata dengan akumulator | 1 |
| ORL C,alamatbit | Instruksi ini meng-OR-kan isi suatu alamat bit dengan isi carry flag hasilnya disimpan dalam carry flag | 1 |
| ORL Alamatdata,#data | Instruksi ini meng-OR-kan data dengan isi suatu alamatdata. Hasilnya disimpan pada alamatdata | 1 |
| ORL Alamatdata,A | Instruksi ini meng-OR-kan isi akumulator dengan isi suatu alamatdata. Hasilnya disimpan pada alamatdata | 2 |
| POP Alamatdata | Instruksi ini menempatkan byte yang ditunjukan oleh stack pinter ke suatu alamatdata. Kemudian mengurangi satu isi stack pointer | 2 |
| PUSH Alamatdata | Instruksi ini menaikkan stack pointer kemudian menyimpan isinya ke suatu alamatdata pada lokasi yang ditunjukkan oleh stack pointer | 2 |
| RET | Instruksi dipakai untuk kembali dari suatu subrutin ke alamat terakhir saat subrutin dipanggil | 2 |
| RETI | Instruksi ini dipakai untuk kembali dari suatu rutin interrupt | 2 |
| RL A | Instruksi ini memutar setiap bit dalam akumulator satu posisi ke kiri | 1 |
| RLC A | Instruksi ini akan memutar bit-bit dalam akumulator satu posisi ke kiri. Bit ke 7 bergerak ke dalam carry flag, sedangkan isi carry flag bergerak menuju bit ke 0 dalam akumulator | 1 |
| RR A | Instruksi ini akan memutar setiap bit dalam akumulator satu posisi ke kanan | 1 |
| RRC A | Instruksi ini akan memutar setiap bit dalam akumulator satu posisi ke kanan. Bit ke 0 menuju ke carry flag, sementara isi carry flag masuk ke bit 7 akumulator | 1 |
| SETB C | Instruksi ini mengset nilai carry flag menjadi 1 | 1 |
| SETB Alamatbit | Instruksi ini akan mengset isi suatu alamatbit menjadi 1 | 1 |
| SUBB A,@Rr | Instruksi ini akan mengurangi isi akumulator dengan carry flag dan isi lokasi memori yang ditunjukan oleh isi register r. hasilnya disimpan dalam akumulator | 1 |
| SUBB A,#data | Instruksi ini akan mengurangkan isi carry flag dan data dari isi akumulator. Hasilnya disimpan dalam akumulator | 1 |
| SUBB A,Rr | Instruksi ini akan mengurangi isi akumulator dengan isi carry flag dan isi register r. hasilnya disimpan dalam akumulator | 1 |
| SUBB A,Alamatdata | Instruksi ini akan mengurangkan isi akumulator dengan isi carry flag dan isi suatu alamatdata | 1 |
| SJMP Alamatkode | Instruksi ini akan melompat ke alamatkode | 2 |
| SWAP A | Instruksi ini akan menukar byte bawah (0-3) dengan bit atas (4-7) | 1 |
| XCH A,@Rr | Instruksi ini akan menukar isi lokasi memori yang alamatnya ditunjukkan oleh isi register r dengan isi akumulator | 1 |
| XCH A,Alamatdata | Instruksi ini akan menukar isi suatu alamatdata dengan isi akumulator | 1 |
| XCHD A,@Rr | Instruksi ini akan menukar isi bagian bawah nibble (bit 0-3) dari lokasi memori yang alamatnya ditunjukkan oleh isi register r dengan isi nibble bawah (bit 0-3) akumulator | 1 |
| XRL A,#data | Instruksi ini akan meng-XOR-kan data dengan isi akumulator | 1 |
| XRL A,@Rr | Instruksi ini akan meng-XOR-kan isi memori yang lokasinya ditunjukan oleh isi register r dengan isi akumulator | 1 |
| XRL A,Rr | Instruksi ini akan meng-XOR-kan isi register r dengan isi akumulator | 1 |
| XRL Alamatdata,#data | Instruksi ini akan meng-XOR-kan data dengan isi suatu alamatdata. Hasilnya disimpan pada alamatdata | 2 |
| XRL A,Alamatdata | Instruksi ini akan meng-XOR-kan isi suatu alamatdata dengan isi akumulator | 1 |
| XRL Alamatdata,A | Instruksi ini akan meng-XOR-kan isi akmulator dengan isi suatu alamatdata dan hasilnya disimpan pada alamatdata tersebut | 1 |
http://www.google.co.id/#hl=id&source=hp&q=definisi+Mikrokontroler&aq=f&aqi=&aql=&oq=&gs_rfai=&fp=bd044e2305c01ea6
