Di masa sekarang, teknologi terus dikembangkan untuk membantu manusia dalam menjalani kehidupan sehari-hari. Mulai dari adanya rumah, kendaraan, telepon, dan teknologi hebat lainnya. Berbagai macam teknologi yang ada saat ini pastinya dikarenakan kecerdasan ilmuan masa kini dan masa lampau yang mendedikasikan waktunya. Salah satu hal besar yang diciptakan adalah mikrokontroler.
Mikrokontroler merupakan sebuah IC (Integrated Circuit) yang dirancang untuk melakukan tugas tertentu. Terdiri atas CPU, Memori (RAM dan ROM), dan perangkat Input Output yang dapat diprogram dengan komputer. Mikrokontroler ini sudah banyak sekali diterapkan dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada komputer, smartphone, dan beberapa peralatan elektronik kompleks yang membutuhkan sistem kontrol. Selain itu, mikrokontroler juga berfungsi pada kendaraan atau mesin lainnya yang membutuhkan kendali dengan rangkaian elektronik.
Prosesor
Prosesor pertama adalah Intel 4004 dengan 4-bit pada tahun 1971. Intel memiliki memori eksternal yang terpisah, yaitu untuk program (4K) dan untuk data (1K). Ada 46 instruksi yang dapat tereksekusi dalam satu clock (740 kHz). Di tahun berikutnya, Intel mengeluarkan mikroprosesor 4040 yang merupakan versi advance dari 4004. 4040 memiliki 14 instruksi lebih banyak. Kapasitasnya mencapai 8K untuk memori program dan juga sudah memiliki kemampuan interupsi.
Mikrokontroler mulai ada pada tahun 1974 yang diperkenalkan oleh Texas Instrument. Mikrokontroler pertama pada saat itu adalah TMS 1000. TMS 1000 memiliki on-chp RAM, ROM, dan input output. Selanjutnya di tahun 1976, Intel mengeluarkan mikrokontroler dengan nama 8748 yang merupakan mikrokontroler 8 bit dan termasuk dalam keluarga MCS 48. Saat ini kapasitas dari mikrokontroler sudah banyak yang menggunakan 8 hingga 64 bit.
Belajar Elektronika, Arduino, dan IoT step by step dengan bantuan tangga belajar? Daftar sekarang dan dapatkan PROMO
Hal yang sering terjadi adalah menyamakan antara mikrokontroler dan mikroprosesor. Kedua hal ini adalah hal yang berbeda. mikroprosesor merupakan bagian dari mikrokontroler. Sedangkan mikrokontroler berisi mikroprosesor, memory dan input output yang menjadi satu.
Beberapa mikrokontroler juga dilengkapi dengan berbagai macam fitur seperti timer yang berfungsi untuk hal yang berhubungan dengan waktu, Serial port untuk komunikasi antara mikrokontroler dengan device lain, dan modul ADC untuk menerima input data analog.
Seperti sebelumnya bahwa mikrokontroler terdiri dari mikroprosesor, memory dan input output. Berikut ini adalah penjelasan dari tiap bagiannya.
Mikroprosesor (Central Processing Unit (CPU))
CPU dalam hal ini sama halnya dengan fungsi CPU pada komputer yaitu sebagai otak dari mikrokontroler. Memiliki fungsi sebagai koordinator seluruh operasi komputasi, operasi aritmatika, operasi logika, dan mengendalikan sistem secara keseluruhan.
CPU terdiri dari 2 bagian yaitu Control Unit dan ALU (Arithmetic and Logic Unit). Kedua bagian ini memiliki fungsi yang berbeda, Control Unit berfungsi untuk mengambil, mengkodekan dan melaksanakan urutan instruksi dari program yang sudah kita tuliskan dalam memory. Sedangkan ALU berfungsi untuk memproses perhitungan matematis yang berfungsi dalam program untuk tujuan tertentu serta menjadi fungsi if untuk mempertimbangkan kondisi dan mengambil keputusan.
baca juga: Elektronika di Masa Depan
Memory
Memori dalam mikrokontroler ada 2 bagian yaitu ROM (Read-Only Memory) dan RAM (Random Acces Memory). ROM merupakan jenis memori yang berfungsi untuk menyimpan suatu program secara permanen. Jadi program yang di-upload ke mikrokontroler akan dimasukkan ke dalam sini untuk dieksekusi oleh CPU. Ukuran dari RAM tergantung dengan kapasitas dari mikrokontrolernya sendiri. Memory ROM bersifat non-volatile memory yang artinya tidak akan hilang ketika tidak kita aliri listrik. ROM sebenarnya juga dapat kita tambahkan sebagai memory eksternal. Memory ROM ada 2 jenis yaitu EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). Memory EEPROM dapat menyimpan data secara permanen, namun masih bisa terhapus dengan cara elektrik. Sedangkan EPROM membutuhkan cara penguapan yang sesuai untuk menghapusnya.
RAM adalah jenis memory yang berfungsi untuk penyimpanan sementara dan memunculkan hasil yang tercipta dari semua data selama mikrokontroler ini bekerja. Jika listrik tidak mengalir, maka akan terjadi penghapusan secara otomatis. Memory hanya menyimpan data secara acak.
Input/Output
Seperti namanya Input Output atau I/O berfungsi untuk pin input dan output yang menghubungkan mikrokontroler dengan device lainnya. Jika suatu pin kita atur menjadi input, maka pin tersebut memiliki fungsi untuk membaca masukan dari luar. Sedangkan jika pin sebagai output, maka mikrokontroler dapat mengendalikan nilai keluaran dari pin tersebut.
baca juga: Kursus IoT Online? Jangan Ragu
3 Bagian di atas kemudian menjadi mikrokontroler untuk mengendalikan atau memonitoring suatu kondisi.
Ketika melakukan uploading ke mikrokontroler menggunakan PC, program akan menjadi data yang tersimpan ke memory RAM. Memory ini kemudian terbaca oleh CPU dan menjadi suatu control system. Pembacaan ini kemudian mengendalikan pin input dan output sesuai dengan data yang kita baca. Seperti itulah cara kerja dari mikrokontroler yang anda gunakan.
(Sumber referensi: www.ndoware.com)
Mau belajar elektronika dasar? Arduino? atau Internet of Things? Ikuti kursus online Indobot Academy!
