Dasar - Dasar Mikrokontroler 8051

Artikel ini berisi tentang Pengantar Mikrokontroler 8051 dan beberapa fitur dasarnya. Mikrokontroler 8051 adalah salah satu mikrokontroler yang paling populer dan paling sering digunakan di berbagai bidang seperti embedded system, consumer electronics, automobiles, etc.

Secara teknis disebut sebagai Intel MCS-51 Architecture, seri mikrokontroler 8051 dikembangkan oleh Intel pada tahun 1980 dan sangat populer di tahun 80an (masih populer).

Mikrokontroler 8051 memiliki banyak fitur seperti Serial Communication, Timers, Interrupts, dll dan karenanya banyak siswa dan pemula memulai pekerjaan mereka dengan konsep Microcontrollers dengan 8.051 Microcontroller (walaupun tren ini nampaknya akan berubah seiring dengan diperkenalkannya Arduino).
Meskipun 8.051 Microcontroller mungkin tampak sedikit ketinggalan jaman, kami merasa ini adalah salah satu platform terbaik untuk memulai dengan Microcontrollers, Embedded Systems and Programming (keduanya C dan Assembly).
Jadi, di artikel ini, Anda akan diberi pengantar mikrokontroler 8051 dan beberapa dasar-dasar 8.051 Microcontroller.
Tapi sebelum masuk ke Pendahuluan dan Dasar-dasar Mikrokontroler 8051, kita perlu sedikit tentang apa itu Mikrokontroler dan Perbedaan antara Mikroprosesor dan Mikrokontroler.
Perbedaan antara Mikroprosesor dan Mikrokontroler ditabulasikan dalam tulisan ini.
Apa itu Microcontroller?
Mikrokontroler adalah IC VLSI yang berisi CPU (Processor) bersama beberapa perangkat lain seperti Memory (RAM dan ROM), Port I / O, Timer / Penghitung, Antarmuka Komunikasi, ADC, dll.

Sebaliknya, Microprocessor (yang dikembangkan sebelum Microcontroller) hanyalah Processor (CPU) dan tidak memiliki periferal yang disebutkan di atas. Agar bisa bekerja atau membangun sistem di sekitarnya, kita perlu memasang periferal secara terpisah.

Sampai perkembangan Microcontrollers, hampir semua proses dan tugas kontrol diimplementasikan menggunakan Mikroprosesor. Sebagai Microprocessor membutuhkan periferal tambahan untuk bekerja sebagai sebuah sistem, biaya keseluruhan sistem kontrol tinggi.
Namun dengan perkembangan Microcontroller, situasinya telah berubah total termasuk dunia Embedded Systems.
Pengantar dan Sejarah Mikrokontroler 8051
Pengantar Mikrokontroler 8051 memberikan gambaran singkat tentang Mikrokontroler 8051 dan sejarahnya. Intel 8051 Microcontroller (Intel MSC-51 Architecture) merupakan penerus 8048 Microcontroller (Intel MSC-48 Architecture).
Awalnya, 8.051 Microcontrollers dikembangkan menggunakan Teknologi N-MOS namun penggunaan perangkat bertenaga baterai dan konsumsi daya yang rendah menyebabkan penggunaan Teknologi CMOS (yang terkenal dengan konsumsi daya rendahnya).
Meskipun Intel mengembangkan 8.051 Microcontrollers (yang dihentikan pada tahun 2007), lebih dari 20 produsen semikonduktor masih memproduksi 8.051 mikrokontroler yang kompatibel, yaitu prosesor berbasis pada Arsitektur MSC-51.
Beberapa dari 8.051 Microcontrollers yang diproduksi oleh produsen yang berbeda adalah: Atmel (AT89C51, AT89S51), Phillips (S87C654), STC Micro (STC89C52), Infineon (SAB-C515, XC800), Siemens (SAB-C501), Silicon Labs (C8051) , NXP (NXP700, NXP900), dll.
Mayoritas dari 8.051 Microcontrollers modern adalah Silicon IP Cores (Intellectual Property Cores) namun IC Microcontroller 8051 diskrit juga tersedia. Karena konsumsi daya yang rendah, ukuran yang lebih kecil dan arsitektur yang sederhana, IP Core 8051 digunakan di FPGAs (Field Programmable Gate Array) dan SoCs (System on Chip) daripada MCUs berbasis ARM Advanced Architecture.
Aplikasi Mikrokontroler 8051
Bahkan dengan pengembangan banyak Microcontrollers maju dan unggul, Mikrokontroler 8051 masih digunakan di banyak sistem dan aplikasi embedded.
Beberapa aplikasi dari Mikrokontroler 8051 disebutkan di bawah ini:
•    Peralatan Konsumen (TV Tuner, Remote Control, Komputer, Mesin Jahit, dll.)
•    Aplikasi Rumah (TV, VCR, Video Game, Camcorder, Instrumen Musik, Sistem Keamanan Rumah Tangga, Pembuka Pintu Garasi, dll.)
•    Sistem Komunikasi (Ponsel, Interkom, Mesin Penjawab, Perangkat Pager, dll.)
•    Kantor (Mesin Fax, Printer, Mesin Fotokopi, Printer Laser, dll.)
•    Mobil (Kantong Udara, ABS, Kontrol Mesin, Kontrol Transmisi, Kontrol Suhu, Keyless Entry,dll)
•    Aeronautika dan Antariksa
•    Peralatan medis
•    Sistem Pertahanan
•    Robotika
•    Proses Industri dan Flow Control
•    Peralatan Radio dan Jaringan
•    Penginderaan jauh
Dasar-Dasar Mikrokontroler 8051
8051 adalah mikrokontroler 8 bit yaitu bus data dari Mikrokontroler 8051 (baik internal maupun eksternal) adalah 8 - bit wide. Ini adalah Microcontroller berbasis CISC dengan Harvard Architecture (program terpisah dan memori data).
Karena tata letak dasar mikrokontroler meliputi CPU, ROM, RAM, dll, mikrokontroler 8051 juga memiliki tata letak yang serupa. Gambar berikut menunjukkan tata letak singkat dari sebuah mikrokontroler 8051 khas.

Fitur Mikrokontroler 8051
8 - Bit ALU : ALU atau Arithmetic Logic Unit adalah jantung mikrokontroler. Ini melakukan operasi aritmatika dan bitwise pada bilangan biner. ALU di 8051 adalah ALU 8 - Bit, yaitu dapat melakukan operasi pada data 8 - bit.
Accumulator 8 - Bit : Accumulator adalah register penting yang terkait dengan ALU. Akumulator pada 8.051 adalah register 8 - bit.
RAM : 8051 Microcontroller memiliki 128 byte RAM yang mencakup SFR dan Input / Output Port Registers.
ROM : 8051 memiliki ROM on-chip 4 KB (Memory Program).
I / O Ports : 8051 memiliki empat Port Input / Output 8 bit yang bit beralamat dan bidirectional.
Timer / Penghitung : 8051 memiliki dua timer 16-bit / penghitung.
Port Serial : 8051 mendukung UART Communication full duplex.
Memori Eksternal : 8051Microcontroller dapat mengakses dua baris alamat 16 bit sekaligus: masing-masing untuk RAM dan ROM. Memori eksternal total yang dapat diakses oleh 8051 Microcontroller untuk RAM dan ROM adalah 64KB (216 untuk setiap jenis).
Fitur Tambahan : Interrupts, on-chip oscillator, Boolean Processor, Power Down Mode, dll.

CATATAN : Beberapa fitur seperti ukuran RAM dan ROM, jumlah Timer, dll tidak umum. Mereka bervariasi menurut pabrikan.
Kemasan Mikrokontroler 8051
Mikrokontroler 8051 tersedia dalam berbagai jenis kemasan IC. Kemasan Mikrokontroler 8051 yang paling populer dan biasa digunakan adalah Dual in-line atau DIP. Hal ini sering tersedia sebagai PDIP 40 pin atau Plastic DIP IC.
Tipe kemasan umum lainnya adalah 44 - Lead PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier). Ini adalah semacam paket mount permukaan.
Kemasan mount permukaan lain untuk mikrokontroler 8051 adalah 44 - Lead TQFP (Thin Quad Flat Package).