Apa itu Mikrokontroler...???

Jika kita bicara tentang Mikrokontroler, maka tidak terlepas dari pengertian atau definisi tentang Komputer itu sendiri, mengapa? Ada kesamaan-kesamaan antara Mikrokontroler dengan Komputer (atau Mikrokomputer), antara lain:

·         Sama-sama memiliki unit pengolah pusat atau yang lebih dikenal dengan CPU Central Processing Unit);

·         CPU tersebut sama-sama menjalankan program dari suatu lokasi atau tempat, biasanya dari ROM (Read Only Memory)1 atau RAM (Random Access Memory)2;

·         Sama-sama memiliki RAM yang digunakan untuk menyimpan data-data sementara atau yang lebih dikenal dengan variabel-variabel;

·         Sama-sama memiliki beberapa luaran dan masukan (I/O) yang digunakan untuk melakukan komunikasi timbal-balik dengan dunia luar, melalui sensor (masukan) dan aktuator (luaran), perhatikan bagan yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Bagan masukan, pemrosesan hingga luaran

Lantas apa yang membedakan antara Mikrokontroler dengan Komputer atau Mikrokomputer? Begitu mungkin pertanyaan yang ada di benak kita, saat kita membaca beberapa daftar kesamaan yang sudah saya tuliskan tersebut. Sama sekali berbeda, itu jawaban yang saya berikan kepada Anda:

Mikrokontroler adalah versi mini dan untuk aplikasi khusus dari Mikrokomputer atau Komputer!

Berikut saya berikan kembali daftar kesamaan yang pernah kemukakan sebelumnya dengan

menekankan pada perbedaan antara Mikrokontroler dan Mikrokomputer:

Ø  CPU pada sebuah Komputer berada eksternal dalam suatu sistem, sampai saat ini kecepatan operasionalnya sudah mencapai lebih dari 2,5 GHz, sedangkan CPU pada Mikrokontroler berada didalam (internal) sebuah chip, kecepatan kerja atau operasionalnya masih cukup rendah, dalam orde MHz (misalnya, 24 MHz, 40 MHz dan lain sebagainya). Kecepatan yang relatif rendah ini sudah mencukupi untuk aplikasi-aplikasi berbasis mikrokontroler.

Ø  Jika CPU pada mikrokomputer menjalankan program dalam ROM atau yang lebih dikenal dengan BIOS (Basic I/O System) pada saat awal dihidupkan, kemudian mengambil atau menjalankan program yang tersimpan dalam hard disk. Sedangkan mikrokontroler sejak awal menjalankan program yang tersimpan dalam ROM internal-nya (bisa berupa Mask ROM atau Flash PEROM atau Flash ROM). Sifat memori program dalam mikrokontroler ini nonvolatile, artinya tetap akan tersimpan walaupun tidak diberi catu daya.

Ø  RAM pada mikrokomputer bisa mencapai ukuran sekian GByte dan bisa di-upgrade ke ukuran yang lebih besar dan berlokasi di luar CPU-nya, sedangkan RAM pada mikrokontroler ada di dalam chip dan kapasitasnya rendah, misalnya 128 byte, 256 byte dan seterusnya dan ukuran yang relatif kecil inipun dirasa cukup untuk aplikasi-aplikasi mikrokontroler.

Ø  Luaran dan masukan (I/O) pada mikrokomputer jauh lebih kompleks dibandingkan dengan mikrokontroler, yang jauh lebih sederhana, selain itu, pada mikrokontroler akses keluaran dan masukan bisa per bit.

Ø  Jika diamati lebih lanjut, bisa dikatakan bahwa Mikrokomputer atau Komputer merupakan komputer serbaguna atau general purpose computer, bisa dimanfaatkan untuk berbagai macam aplikasi (atau perangkat lunak). Sedangkan mikrokontroler adalah special purpose computer atau komputer untuk tujuan khusus, hanya satu macam aplikasi saja.

Perhatikan Gambar 2, agar Anda mendapatkan gambaran tentang mikrokontroler lebih jelas.

Gambar 2. Diagram Blok mikrokontroler (yang) disederhanakan

ALU, Instruction Decoder, Accumulator dan Control Logic, sebagaimana ditunjukkan pada

Gambar 1.2, merupakan Otak-nya mikrokontroler yang bersangkutan. Jantungnya berasal dari detak OSC (lihat pada Gambar 1.2 sebelah kiri atas). Sedangkan di sekeliling ‘Otak’ terdapat berbagai macam periferal seperti SFR (Special Function Register) yang bertugas menyimpan data-data sementara selama proses berlangsung). Instruction Decoder bertugas menerjemahkan setiap instruksi yang ada di dalam Program Memory (hasil dari pemrograman yang kita buat sebelumnya). Hasil penerjemahan tersebut merupakan suatu operasi yang harus dikerjakan oleh ALU (Arithmetic Logic Unit), mungkin dengan bantuan memori sementara Accumulator yang kemudian menghasilkan sinyal-sinyal kontrol ke seluruh periferal yang terkait melalui Control Logic.

Memori RAM atau RAM Memory bisa digunakan sebagai tempat penyimpan sementara, sedangkan SFR (Special Function Register) sebagian ada yang langsung berhubungan dengan I/O dari mikrokontroler yang bersangkutan dan sebagian lain berhubungan dengan berbagai macam operasional mikrokontroler.

ADC atau Analog to Digital Converter (tidak setiap mikrokontroler memiliki ADC internal),

digunakan untuk mengubah data-data analog menjadi digital untuk diolah atau diproses lebih lanjut.

Timer atau Counter digunakan sebagai pewaktu atau pencacah, sebagai pewaktu fungsinya seperti sebuah jam digital dan bisa diatur cara kerjanya. Sedangkan pencacah lebih digunakan sebagai penghitung atau pencacah event atau bisa juga digunakan untuk menghitung berapa jumlah pulsa dalam satu detik dan lain sebagainya. Biasanya sebuah mikrokontroler bisa memiliki lebih dari 1 timer.

EEPROM (sama seperti RAM hanya saja tetap akan menyimpan data walaupun tidak  mendapatkan sumber listrik/daya) dan port-port I/O untuk masukan/luaran, untuk melakukan komunikasi dengan periferal eksternal mikrokontroler seperti sensor dan aktuator.