MADENGINER.COM – Tahukah kalian apa itu mikrokontroler? Alat yang satu ini memiliki peran penting dalam pemrograman dan elektronika.
Sekilas, bentuk dari mikrokontroler ini seperti chip yang memiliki beberapa diagram blok. Mikrokontroler juga punya hubungan erat dengan mikroprosesor.
Tanpa berlama-lama, berikut akan kami bahas seputar mikrokontroler, mulai dari pengertian, struktur, cara kerja, fungsi, dan perbedaannya dengan mikroprosesor, simak yuk!
Apa Itu Mikrokontroler?
Jadi, apa itu mikrokontroler? Mikrokontroler adalah komputer mikro atau mini yang dikemas dalam satu chip tunggal IC (integrated circuit) dan memiliki program operasi di dalamnya.
Di dalamnya, mikrokontroler memiliki Central Processing Unit, RAM, ROM, Port IO dan rangkaian clock dalam satu chip.
Maka dari itu, mikrokontroler ini sering disebut sebagai komputer mini, karena di dalamnya tersusun atas beberapa bagian yang mirip seperti PC pada umumnya.
Fungsi utama dari mikrokontroler ini adalah untuk melakukan tugas atau operasi tertentu pada suatu produk atau perangkat.
Contoh perangkat yang di dalamnya memiliki mikrokontroler adalah sistem kontrol mesin mobil, perangkat medis, pengendali jarak jauh, peralatan listrik, dan mainan elektronik.
Baca Juga: Apa Itu Multiplexer? Fungsi, Cara Kerja, Dan Implementasinya
Diagram Blok dan Struktur Mikrokontroler
Biasa disebut sebagai mini PC atau komputer mini, apa saja bagian-bagian yang menyusun mikrokontroler? Simak selengkapnya di bawah ini!
1. CPU (Central Processing Unit)
Seperti di dalam PC, CPU adalah otak dari mikrokontroler. Fungsi dari CPU adalah untuk mengambil instruksi, menerjemahkannya, dan mengeksekusinya (fetch – decode – execute).
CPU juga jadi penghubung setiap bagian mikrokontroler ke dalam suatu sistem, jadi CPU bisa mengambil dan mendekode instruksi yang ada.
Dekode instruksi yang diambil berasal dari memori program dan perlu diterjemahkan terlebih dahulu oleh CPU.
2. Serial Port
Port serial atau serial port dalam mikrokontroler berfungsi untuk menyediakan berbagai antarmuka serial antara mikrokontroler dengan komponen lain di sekitarnya (port paralel).
3. Memori (RAM dan ROM)
Memori di dalam mikrokontroler berfungsi untuk menyimpan data yang sudah diolah maupun belum diolah (input data dan output data).
Pada mikrokontroler, memori dibagi menjadi dua, yaitu RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read Only Memory).
RAM digunakan untuk menyimpan data selama program dijalankan untuk dipindahkan ke ROM. Sedangkan ROM berfungsi untuk menyimpan data dalam jangka waktu yang lama.
Di dalam RAM terdapat beberapa bagian lain juga yang menyusunnya, yaitu:
- Contact Point
- Chip Packaging
- CSP (Chip Scale Package)
- DIP (Dual In-Line Package)
- PCB (Printed Circuit Board)
- TSOP (Thin Small Outline Package)
- DRAM (Dynamic Random Access Memory)
4. Port I/O
Karena mikrokontroler adalah mini PC, jadi komponen ini bisa digunakan untuk menghubungkan berbagai perangkat input dan output.
Contohnya adalah seperti LED, LCD, printer, memori tambahan, dan perangkat lainnya ke mikrokontroler.
5. ADC (Analog to Digital Converter)
Seperti namanya, komponen ini digunakan untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Maka dari itu, input sinyal dari komponen ini harus berupa analog, misalnya dari sensor.
Sedangkan, output yang dihasilkan dalam bentuk digital. Penerapan alat ini dapat ditemukan pada aplikasi digital seperti layar digital pada perangkat pengukuran.
6. DAC (Digital to Analog Converter)
Sebaliknya, komponen ini berfungsi untuk mengembalikan sinyal digital menjadi format analog. Biasanya, DAC digunakan untuk mengendalikan perangkat analog seperti motor DC dan sejenisnya.
7. Kontrol Interupsi (Interrupt Control)
Fungsi dari komponen ini adalah untuk menyediakan interupsi dalam program kerja. Interupsi bisa diaktifkan lewat eksternal (dengan pin interrupt) atau internal (dengan instruksi interupsi saat pemrograman)
8. Timer and Counter
Keberadaan timer and counter juga krusial dalam mikrokontroler ini, fungsinya adalah untuk memberikan fungsi pengaturan waktu dan perhitungan di dalam mikrokontroler.
Operasi utama yang dapat dilakukan komponen ini adalah fungsi jam, modukasi, pembangkitan pulsa, pengukuran frekuensi, osilasi, dan lainnya.
Dengan adanya komponen ini, informasi tentang waktu yang digunakan pengaturan sistem bisa lebih akurat dan efektif.
9. Blok Fungsi Khusus (Special Functioning Block)
Komponen ini tidak harus ada di dalam mikrokontroler. Melainkan bagian tambahan yang dapat menjalankan fungsi khusus.
Pemasangan alat ini dapat ditemukan pada sistem robotik yang mempunyai beberapa port tambahan untuk melakukan operasi khusus.
Fungsi Mikrokontroler
Beberapa fungsi utama dari mikrokontroler adalah sebagai berikut, simak ya!
- Sebagai Flip-Flop
- Sebagai Pembangkit Osilasi
- Sebagai Decoder atau Encoder
- Sebagai Counter
- Sebagai Converter ADC atau CDA
- Sebagai Timer atau Pengatur Waktu
Baca Juga: 8 Peralatan Yang Menggunakan Sifat Induksi Elektromagnetik
Cara Kerja Mikrokontroler
Selanjutnya, kami akan membahas mengenai cara kerja atau prinsip kerja dari mikrokontroler.
Mikrokontroler berfungsi sebagai pengontrol atau pengendali sebuah sistem dalam suatu produk atau benda elektronika.
Dalam menjalankan fungsinya, mikrokontroler juga bersinggungan dengan bagian lainnya yang ada di dalam IC mikrokontroler.
Fungsi dan tujuan yang dijalankan tergantung dengan pemrograman yang dilakukan dalam setiap produk atau barang.
Tapi intinya, setiap data atau perintah yang masuk ke dalam mikrokontroler akan diolah di CPU dan diubah menjadi data yang siap digunakan untuk menjalankan fungsi dari sistem tersebut.
Perbedaan Mikrokontroler dengan Mikroprosesor
Seringkali, banyak orang awam yang belum bisa membedakan antara mikrokontroler dengan mikroprosesor.
Perbedaan utama terletak pada komponen penyusun dan letaknya. Mikrokontroler sendiri adalah komponen IC yang menjalankan fungsi pengendalian.
Sedangkan mikroprosesor bisa disebut juga sebagai CPU, yang mana CPU merupakan bagian dari mikrokontroler.
Komponen yang menyusun mikrokontroler ada CPU, memori, CDA, ADC, Port I/O dan lain-lain. Untuk mikroprosesor ada ALU, control unit, CPU interconnecter, dan register.
Jenis-Jenis Mikrokontroler
Mikrokontroler juga terbagi ke dalam beberapa jenis yang bisa dibedakan melalui fungsinya, berikut adalah jenis-jenis mikrokontroler.
- Mikrokontroler AVR
- Mikrokontroler MSC 51
- Mikrokontroler PIC
- Mikrokontroler ARM
- Mikrokontroler Atmega8535 dan 16
- Mikrokontroler Arduino
Kelebihan dan Kekurangan Mikrokontroler
Setelah kami menjelaskan seputar pengertian, fungsi, cara kerja, dan perbedaannya dengan mikroprosesor, berikut adalah kelebihan dan kekurangan dari mikrokontroler yang perlu diketahui:
Kelebihan Mikrokontroler
Berikut adalah kelebihan atau keunggulan mikrokontroler yang diantaranya adalah:
- Waktu untuk operasi cukup singkat
- Bisa dengan mudah menghubungkan port RAM, ROM, dan I/O
- Pin bisa diprogram oleh pengguna untuk melakukan berbagai fungsi
- Dapat bertindak sebagai mikrokomputer atau komputer mini tanpa harus ada komponen digital lainnya
- Menggunakan cara yang sederhana dan mudah untuk memecahkan masalah dan pemeliharaan sistem
- Dapat digunakan untuk mengurangi biaya dan ukuran sistem karena integrasinya yang lengkap dengan form-factor yang kecil
Kelemahan Mikrokontroler
Sedangkan kelemahan atau kekurangan mikrokontroler adalah sebagai berikut:
- Hanya dapat digunakan dalam peralatan elektronika berukuran kecil
- Tidak bisa terhubung langsung dengan perangkat berdaya tinggi
- Punya arsitektur yang lebih rumit dibandingkan mikroprosesor
- Eksekusi hanya bisa dilakukan dalam jumlah yang terbatas dalam waktu bersamaan
Baca Juga: Jenis-Jenis Saklar Listrik Dan Fungsinya
Demikian informasi yang dapat kami sampaikan seputar apa itu mikrokontroler beserta fungsi, cara kerja, dan strukturnya. Semoga dapat berguna dan sampai jumpa di artikel-artikel selanjutnya.