Electrical Engineering

Bahasa Assembly menggantikan kode-kode biner dari bahasa mesin dengan mnemonic yang mudah diingat sehingga dapat memudahkan dalam penulisan program.

Program bahasa assembly adalah sebuah program yang terdiri atas label-label, mnemonic dan lain sebagainya. Bahasa assembly sering juga disebut kode sumber atau source code, program ini tidak dapat dijalankan oleh prosessor tetapi harus diterjemahkan terlebih dahulu kedalam program bahasa mesin.

Program bahasa mesin adalah sebuah program yang mengandung kode-kode biner yang merupakan intruksi yang bisa dipahami oleh prosesor. Program bahasa mesin sering disebut sebagai kode objek, yang dapat dijalankan atau dikerjakan oleh prosesor.

Program sumber assembly merupakan program yang ditulis oleh pembuat program berupa kumpulan baris-baris perintah. Program ini ditulis menggunakan perangkat lunak teks editor seperti Notepad pada Windows atau Editor DOS. Baris-baris program yang mengandung intruksi mesin atau pengarah assembler harus mengikuti aturan program assembler ASM51. Masing-masing baris atas beberapa bagian atau field yang dipisahkan dengan spasi atau tabulasi.

Bentuk program sumber assembly dapat dilihat pada gambar 2.6, yang terdiri dari bagian label, bagian mnemonic, bagian operand, dan terakhir bagian komentar.

Gambar 2.6 Bentuk Program Sumber Assembly

Label, Sebuah label mewakili suatu alamat dari intruksi yang bersangkutan. Label ini digunakan sebagai operand pada intruksi pencabangan sepert JUMP. 
 

Dengan demikian label selalu mewakili nomor memori program dan harus ditulis dibagian awal baris intruksi.

Untuk membuat sebuah label, ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi, dimana persyaratan ini adalah, sebagai berikut :

Label juga dikenal sebagai symbol, yaitu satu nilai tertentu diwakili oleh satu nama, dan nilai tersebut bisa berupa apa saja tidak harus sebuah nomor memori program. Cara penulisan simbol dan label adalah sama, harus diawali dengan sebuah huruf dari baris intruksi.

Mnemonic, atau bisa juga disebut kode operasi (Opcode) adalah kode-kode yang akan dikerjakan oleh program assembler yang ada pada komputer ataupun mikrokontroler. Kode operasi yang dikerjakan oleh mikrokontroler merupakan perintah atau intruksi, seperti ADD, MOV, DJNZ dan lain-lain. Sedangkan mnemonic yang digunakan untuk mengatur kerja dari program assembler, seperti ORG, EQU, DB, kode operasi yang dikerjakan oleh program assembler yang ada pada komputer ini dinamakan sebagai Assembler Directive.

Operand, ditulis setelah bagian mnemonic yang merupakan pelengkap dari mnemonic. Operand bisa berupa alamat atau data yang digunakan intruksi yang berkaitan. Tergantung pada jenis intruksinya, operand bisa juga berupa label yang mewakili alamat suatu data atau bisa berupa simbol yang mewakili suatu data konstanta. Jumlah operand yang dibutuhkan oleh sebuah mnemonic tidak selalu sama, sebuah mnemonic dapat memiliki tiga, dua, satu atau bahkan tidak memiliki operand seperti RET.

Komentar, bagian yang tidak mutlak ada dalam sebuah program melainkan seringkali dibutuhkan untuk menjelaskan proses-proses kerja ataupun catatan-catatan tertentu pada bagian-bagian program. Penggunaan komentar biasanya diawali dengan tanda “ ; “ (titik koma). Sebuah komentar tidak hanya digunakan untuk menjelaskan satu baris perintah saja, namun dapat juga digunakan untuk menjelaskan kinerja dari beberapa baris perintah atau memberikan catatan-catatan tertentu. 
 

Setelah program sumber ditulis menggunakan editor teks tersebut, kemudian program sumber ini diterjemahkan ke bahasa mesin dengan menggunakan program Assembler.

Program Assembler merupakan perangkat lunak yang dibutuhkan untuk melakukan proses assembly yang mengubah program sumber assembly menjadi program objek dan assembly listing.

Program Objek adalah hasil utama dari sebuah proses assembly berupa kode-kode mesin yang hanya dikenal oleh mikroprosesor. Program ini merupakan objek yang harus diisikan ke memori dari sistem mikrokontroler setelah proses assembly dilakukan. Pengisian program objek pada mikrokontroler biasanya ke dalam UV PEROM (Ultraviolet Erasable Programmable Read Only Memory), sedangkan untuk mikrokontroler buatan Atmel, program objek ini diisikan ke dalam Flash PEROM yang terdapat di dalam chip AT89C51 atau jenis AT89C2051 lainnya. 
 

Assembly Listing merupakan hasil dari proses assembly dalam rupa campuran dari program objek, program sumber assembly dan alamat memori program. Assembly Listing tersimpan dalam file dengan ektensi LST, yang berguna sebagai sarana untuk menelusuri program yang ditulis.

Dalam mikroprosesor memiliki perbedaan, yang harus diperhatikan adalah setiap prosesor mempunyai kontruksi dan intruksi-intruksi untuk mengendalikan masing-masing prosesor yang berbeda, dengan demikian bahasa Assembly untuk masing-masing prosesor juga berbeda, hanya pola dasar cara penulisan program assembly saja yang sama.

Bentuk proses Assembly dapat dilihat pada gambar 2.7 dibawah ini.

Gambar 2.7 Bentuk Kerja Proses Assembly

Dalam pembuatan program pada mikrokontroler, terdapat beberapa jenis mode pengalamatan yang perlu diketahui, mode pengalamatan tersebut antara lain sebagai berikut :

Penyebutan mode secara tidak langsung ini digunakan untuk menunjuk data yang berada di dalam memori, kalau memori penyimpan data ini letaknya berubah-ubah sehingga nomor memori tidak disebut secara langsung tapi di-titip-kan ke register lain. Pengalamatan tidak langsung ditandai dengan tanda @ (at).

       Contoh.

       MOV A,@R0

…………………………

Register serba guna R0 dipakai untuk mencatat nomor memori, sehingga intruksi ini mempunyai makna memori yang nomornya tercatat dalam R0 isinya di-copy-kan ke Akumulator A.

Penyebutan mode secara langsung ini digunakan untuk menunjuk data yang berada di dalam memori dengan cara menyebut nomor memori tempat data tersebut berada.

Contoh.

MOV A,$30

………………………………..

Data yang berada di dalam memori nomor $30 di-copy-kan ke Akumulator.

Pengalamatan segera ini menyangkut operasi-operasi dengan suatu nilai konstanta (yang sudah tetap), perintah ini ditandai dengan tanda #.

Contoh.

MOV A,#34H

………………………………….

Data konstan 34H di-copy-kan ke Akumulator A , atau dengan kata lain isi A dengan 34 hexa.

Pengalamatan bit pada sebuah operasi digunakan untuk mengalamati suatu alamat secara bit.

Contoh.

SETB P1.2

CLR P1.2

………………………………….

Pada intruksi ini memberikan logika ‘1’ pada port 1.2, dan pada intruksi kedua memberikan logika ‘0’ pada port 1.2.

Pengalamatan Kode merupakan pengalamatan ketika operand merupakan alamat dari intruksi jump dan call (ACALL, JMP, LJMP, dan LCAAL). Biasanya operand tersebut akan menunjuk ke suatu alamat yang telah diberi label sebelumnya .

Contoh.

Acall Delay

…………………………..

Delay :

Mov B,#0FFH

Loop A:

Djnz B,Loop A

Ret

Perintah Acall Delay mempunyai operand yang menunjuk ke label Delay sehingga pada saat perintah ini dijalankan, program akan melompat ke lokasi memori yang diberi label delay.

Memori adalah bagian terpenting bagi mikrokontroler, memori terbagi 2 bagian yaitu :

Memori pada intinya berfungsi untuk menyimpan suatu informasi. Memori penting bagi MCS-51 karena semua program dan data tersimpan dalam memori. Makin besar kapasitas memori yang dimiliki, sistem dapat mengakomodasi program yang lebih kompleks dan data lebih banyak. Mikrokontroler AT89C51 mempunyai struktur memori yang terdiri atas :

1. Memori nomor 00h samapi 18h selain sebagai memori data biasa, bisa juga dipakai sebagai register serba guna (General Purpose Register).
2. Memori nomor 20h sampai 2Fh selain sebagai memori data biasa, bisa dipakai untuk menyimpan informasi dalam level bit.
3. Memori nomor 30h sampai 7Fh (sebanyak 80 byte) merupakan data memori biasa, bisa dipakai untuk menyimpan data maupun dipakai sebagai tumpukan.

Clock adalah sinyal yang diperlukan untuk menjalankan mikrokontroler, sinyal clock dibangkitkan dengan rangkaian osilator. Semua mikrokontroler MCS51 memiliki osilator on-chip, yang dapat digunakan sebagai sumber detak (clock) ke CPU. Untuk menggunakannya, hubungkan sebuah resonator kristal atau keramik di antara kaki-kaki XTAL1 dan XTAL2 pada mikrokontroler dan hubungkan kapasitor ke ground, perhatikan gambar 2.3.

Gambar 2.3 Hubungan Ke Kristal Pada Pin XTAL1(18) Dan XTAL2(19)

XTAL yang digunakan pada mikrokontroler AT89C51 ada dua macam yaitu XTAL dengan frekuensi maksimum :

IC mikrokontroler AT89C51 mempunyai kesamaan dengan IC 8051 buatan intel. Jumlah pin yang terdapat AT89C51 adalah sebanyak 40-pin dan dikemas dalam bentuk yang berbeda, namun pada dasarnya fungsi kaki yang ada pada IC tersebut memiliki persamaan.

Mikrokontroler yaitu sebuah komponen elektronika yang merupakan salah satu keluarga MCS-51, yang dibuat dengan teknologi memori yang cocok dengan standar industri MCS -51. Instruksi set pemrograman yang dipergunakan untuk memprogram IC kontroler ini sama dengan dipergunakan untuk memprogram MCS-51. Seperti umumnya komputer, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya. Artinya, bagian terpenting dan utama dari sistem komputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan koneksi yang panjang dari aksi-aksi sederhana untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer. 

Mikrokontroler AT89C51 bekerja sesuai dengan program yang diisikan kedalam memorinya seperti layaknya sebuah komputer yang sangat sederhana. Aplikasi yang digunakan dalam mikrokontroler hanya satu program saja yang bisa disimpan, tidak seperti sistem komputer yang mampu menangani beberapa macam aplikasi. Program mikrokontroler dapat diisikan secara berulang-ulang dan dihapus. Bahasa program yang digunakan pada mikrokontroler yaitu mnemonics sebagai bentuk bahasa assembly sehingga dapat mempermudah pengguna berkomunikasi dengan suatu aplikasi atau sistem.

Mikrokontroler MCS-51 Atmel dibagi dua jenis, yaitu mikrokontroler yang memiliki 40 kaki setara dengan 8051, dan mikrokontroler yang memiliki 20 kaki adalah MCS-51 yang disederhanakan, penyederhanaan dilakukan dengan cara mengurangi jalur input/output paralel. Penyederhanaan ini dimaksudkan untuk membentuk mikrokontroler yang bentuk fisiknya sekecil mungkin tetapi memiliki kemampuan yang sama.

Terbentuknya Mikrokontroler MCS51 diawali oleh Intel Coorporation yang mengenalkan IC Mikrokontroler tipe 8051 pada tahun 1980-an, dengan bentuk yang sederhana dan harganya murah sehingga banyak digemari. Dengan keadaan seperti ini banyak pabrik IC besar yang ikut memproduksinya dengan tidak mengurangi keunggulan IC tersebut melainkan menambah kemampuan pada mikrokontroler buatannya meskipun semuanya masih dibuat berdasarkan tipe 8051. Sampai sekarang mikrokontroler turunan tipe 8051 dibuat lebih dari 100 macam, sehingga terbentuklah sebuah keluarga besar mikrokontroler dan biasa disebut sebagai MCS51.

Salah satu pabrik yang ikut serta memproduksi IC adalah atmel merupakan pabrik IC yang sangat menguasai teknologi pembuatan Flash PEROM. Usaha atmel ternyata membuat terobosan baru bagi keluarga MCS51, dengan adanya Flash PEROM yang bentuknya sederhana dan harganya murah. Sehinga banyak orang untuk membuat alat yang menggunakan mikrokontroler.

Atmel memproduksi tiga buah mikrokontroler mini yaitu AT89C1051 dengan kapasitas Flash PEROM 1 Kilo Byte, AT89C2051 dengan kapasitas Flash PEROM 2 Kilo Byte, dan AT89C4051 dengan kapasitas 4 Kilo Byte. Ketiga mikrokontroler ini secara umum disebut dengan AT89Cx051.