Struktur Mikrokontroler dan Ciri Khas Mikrokontroler

Struktur Mikrokontroler dan Ciri Khas Mikrokontroler. Mikrokontroler adalah sebuah chip berupa IC (Integrated Circuit) yang dapat menerima sinyal masukan, melakukan pengolahan data serta memberikan sinyal keluaran. Mikrokontroler memiliki kegunaan yang hampir sama dengan komputer namun dengan kemampuan komputasi yang lebih rendah jika dibandingkan dengan komputer atau PC pada umumnya. Pada dasarnya, mikrokontroler merupakan teknologi komputer yang lebih sederhana dan biasanya digunakan pada aplikasi yang tidak terlalu kompleks dan membutuhkan komputasi yang tinggi.

Baca juga : Pengertian Mikrokontroler dan Fungsinya

 

Struktur Mikrokontroler

Secara sederhana, untuk dapat mengolah data, menerima dan mengirim sinyal mikrokontroler memiliki beberapa komponen atau bagian utama seperti CPU, memori, serta perangkat INPUT dan OUTPUT (I/O) di dalamnya. Selain itu, agar dapat beroperasi secara optimal mikrokontroler juga dilengkapi dengan beberapa komponen atau bagian tambahan. Berikut adalah penjelasan singkat tentang komponen atau bagian-bagian dari mikrokontroler secara umum :

1. CPU

CPU adalah kepanjangan dari Central Processing Unit yang merupakan komponen utama dan bertindak sebagai otak bagi sebuah mikrokontroler. Pada mikrokontroler komponen CPU berfungsi untuk melakukan operasi-operasi penting seperti mengambil perintah, menerjemahkanya, kemudian mengeksekusinya. CPU (Central Processing Unit) saling menghubungkan setiap komponen atau bagian dari mikrokontroler hingga menjadi suatu sistem. Fungsi utama dari CPU adalah mengambil perintah lalu menerjemahkannya dari memori flash atau memori program.

2. Memori

Secara umum memori memiliki fungsi yang sama yaitu sebagai media penyimpanan. Pada mikrokontroler pun terdapat media penyimpanan memori yang digunakan untuk menyimpan data dan program. Biasanya mikrokontroler akan dilengkapi dengan beberapa jenis memori seperti RAM dan ROM (EPROM dan EEPROM) atau memori flash untuk menyimpan kode program yang diisikan (source code program).

3. Perangkat I/O

Pada mikrokontroler terdapat perangkat input dan output ataupun yang biasanya dikenal juga dengan port I/O. Perangkat I/O ini digunakan untuk menghubungkan perangkat lain atau eksternal seperti sensor, LCD, memori atau perangkat I/O yang lainnya ke mikrokontroler. Perangkat I/O mikrokontroler ini berhubungan secara paralel dengan perangkat I/O yang lainnya.

4. Timer dan Counter

Timer dan Counter merupakan pengatur waktu dan penghitung yang biasanya pada sebuah mikrokontroler memiliki kemungkinan terdiri lebih dari satu Timer dan Counter. Timer dan Counter memiliki fungsi yang sangat berguna bagi mikrokontroler yaitu menyediakan semua pengaturan waktu dan operasi penghitungan dalam mikrokontroler tersebut. Operasi utama yang dilakukan pada bagian ini adalah fungsi jam, pembangkitan pulsa, modulasi, pengukuran frekuensi, osilasi, serta dapat juga menghitung jumlah pulsa eksternal.

5. Interrupt Control

Interrupt control atau kendali interupsi digunakan untuk menyediakan penundaan (interupsi) untuk suatu program kerja. Interupsi dapat berupa eksternal dengan diaktifkan menggunakan pin tertentu dan internal dengan menggunakan instruksi penundaan melalui program.

6. Port Serial

Port serial pada mikrokontroler digunakan sebagai port yang menyediakan serial interface atau komunikasi serial secara paralel antara mikrokontroler tersebut dengan mikrokontroler atau perangkat periferal lainnya.

7. Analog to Digital Converter

ADC atau Analog to Digital Converter digunakan untuk mengubah sinyal analog menjadi bentuk sinyal digital. Pada konverter ini sinyal input atau masukan berupa sinyal analog (misal dari sensor), sedangkan sinyal output atau keluarannya dalam bentuk digital yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi digital seperti layar digital pada perangkat pengukuran.

8. Digital to Analog Converter

DAC atau Digital to Analog Converter merupakan komponen atau bagian yang memiliki fungsi berkebalikan dengan fungsi ADC (Analog to Digital Converter). DAC mengubah sinyal input digital menjadi sinyal output analog dimana penggunaan sinyal ini biasanya terdapat pada sistem pengaturan perangkat analog seperti motor dc dan lain sebagainya.

9. Special Function Block

Beberapa mikrokontroler yang hanya dapat digunakan untuk fungsi tertentu dan aplikasi khusus (contoh sistem robotik), pengendali ini memiliki beberapa port tambahan yang dapat digunakan untuk operasi khusus tersebut yang umumnya komponen atau bagian ini disebut dengan blok fungsi khusus.

 

Ciri Khas Mikrokontroler

Suatu peralatan atau perangkat elektronik tentunya memiliki ciri khas tertentu yang membedakan peralatan tersebut dengan yang lainnya. Berikut adalah beberapa ciri khas dari mikrokontroler yaitu :

1. Kemampuan komputasi CPU yang tidak terlalu tinggi

Dibandingkan dengan komputer atau PC, kemampuan CPU dari mikrokontroler tidak terlalu tinggi seperti kemampuan komputasi dari komputer atau PC. 

2. Kapasitas memori yang relatif lebih kecil

Kapasitas memori mikrokontroler terbilang jauh lebih kecil dari kapasitas memori komputer atau PC yang mencapai orde GBytes, kapasitas memori mikrokontroler hanya berkisar pada orde Bytes dan Kbytes.

3. Mikrokontroler dibekali memori non-volatile

Dengan menggunakan memori non-volatile pada mikrokontroler maka perintah yang telah dibuat dapat dihapus ataupun dibuat ulang. Selain itu juga memungkinkan data yang telah disimpan dalam mikrokontroler tidak hilang meskipun mikrokontroler tidak dihubungkan dengan sumber listrik.

4. Perintah relatif sederhana

Kemampuan komputasi yang tidak terlalu tinggi sehingga mikrokontroler dapat diberikan beberapa perintah atau instruksi yang terbilang sederhana.

5. Program atau perintah berhubungan langsung dengan port I/O

Port I/O ini berfungsi sebagai tempatnya jalannya komunikasi antara mikrokontroler dengan periferal masukan ataupun periferal keluaran.

Baca juga : Transistor Sebagai Penguat dan jenisnya