laporan embedded modul 2

Praktikum Sistem tertanam Basic I/O dengan Port 1

Laporan Praktikum

Modul 2 SISTEM TERTANAM

(EMBEDDED SYSTEM)

Kelas : TEK 3A Praktikum 2

Nama : Novitri Malini

NIM : J3D111099

PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK KOMPUTER

PROGRAM DIPLOMA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

1


Basic I/O dengan PORT 1

1.Tujuan Praktikum

Praktikan mampu membuat program input dan output menggunakan port 1 dari DT-51 MinSys dengan

cara mengakses Port 1 secara per bit dan per byte.

2.Dasar Teori

Panduan Dasar Mikrokontroler keluarga MCS-51 Bab IV bagian 1

Mikrokontroler MCS51 buatan Atmel terdiri dari dua versi, yaitu versi 20 kaki dan versi 40 kaki.

Semua mikrokontroler ini dilengkapi dengan Flash PEROM (Programmable Eraseable Read Only

Memory) sebagai media memori-program, dan susunan kaki IC-IC tersebut sama pada tiap

versinya. Perbedaan dari mikrokontroler-mikrokontroler tersebut terutama terletak pada

kapasitas memori-program, memori-data dan jumlah pewaktu 16-bit. Mikrokontroler MCS51

Atmel versi mini (20 pin) dan versi 40 pin secara garis besar memiliki struktur dasar penyusun

arsitektur mikrokontroler yang sama. Bagian-bagian tersebut secara lebih lengkap (detil)

ditunjukan dalam diagram blok berikut.

2


Mikrokontroler MCS51 Atmel versi 40 kaki mempunyai 32 kaki sebagai port paralel dan 8 pin

yang lain untuk konfigurasi kerja mikrokontroler. Satu port paralel terdiri dari 8 kaki, dengan

demikian 32 kaki tersebut membentuk 4 buah port paralel yang masing-masing dikenal sebagai

port 0, port 1, port 2, port 3. Nomor dari masing-masing jalur (kaki) dari port paralel

mikrokontroler MCS51 Atmel mulai dari 0 sampai 7, jalur (kaki) pertama dari port 0 disebut

sebagai P0.0 dan jalur terakhir untuk port 3 adalah P3.7. Mikrokontroler MCS51 Atmel versi mini

mempunyai 20 kaki, 15 kaki diantaranya adalah kaki port 1 dan port 3. 5 kaki yang lain untuk

konfigurasi kerja mikrokontroler. Port 1 terdiri dari 8 jalur yaitu P1.0 sampai P1.7 dan port 3

terdiri dari 7 jalur yaitu P3.0 sampai P3.5 dan P3.7. Susunan kaki mikrokontroler MCS51 atmel

versi 40 kaki dapat dilihat pada gambar berikut.

Fungsi Kaki-Kaki (Pin) Microcontroller Atmel MCS51

VCC, Kaki VCCdigunakan untuk masukan suplai tegangan.

GND, Kaki (pin) GNDfunsinya sebagai saluran ground atau pentanahan.

RST, Kaki RSTfungsinya sebagai masukan reset. Kondisi “1” selama 2 siklus mesin pada saat

oscillator bekerja akan me-reset mikrokontroler yang bersangkutan.

ALE/PROG, Kaki ALEdigunakan sebagai keluaran ALE atau Adreess Latch Enable yang akan

menghasilkan pulsa-pulsa untuk menahan byte rendah (low byte) alamat selama mengakses

memori eksternal. Kaki ini juga berfungsi sebagai masukan pulsa program (the program

pulse input) atau selama pemrograman flash. Pada operasi normal, ALEakan berpulsa

3


dengan laju 1/6 dari frekuensi kristal dan dapat digunakan sebagai pewaktuan (timing) atau

pendekatan (clocking) rangkainan eksternal.

PSEN, Kaki (Program Store Enable) merupakan sinyal baca untuk memori program

eksternal. Saat mikrokontroler MCS51 menjalankan program dari memori eksternal, akan

diaktifkan dua kali per-siklus mesin, kecuali dua aktivasi dilompati (diabaikan) saat

mengakses memori data eksternal.

EA/VPP, Kaki VPP( Exkternal Access Enable) fungsinya sebagai kontrol untuk mengakses

memori. harus dihubungkan ke ground, jika mikrokontroler akan mengeksekusi program

dari memori eksrternal. Selain itu harus dihubungkan ke VCCjika akan mengakses program

secara internal. Kaki ini juga berfungsi untuk menerima tegangan 12V (VPP) selama

pemrograman flash, khususnya untuk tipe mikrokontroler 12V volt.

XTAL1, Kaki XTAL1merupakan masukan untuk penguat inverting oscillator dan masukan

untuk clock internal pada rangkaian operasi mikrokontroler.

XTAL2, Kaki XTAL2merupakan keluaran dari rangkaian penguat inverting oscilator .

Port 0, Port 0 merupakan port keluaran/masukan (I/O) 8-bit bertipe open drain bi-

directional. Sebagai port keluaran, masing-masing kaki dapat menyerap arus (sink current)

delapan masukan TTL (sekitar 3,8 mA). Pada saat logika “1” dituliskan ke port 0, maka kaki-

kaki port 0 ini dapat digunakan sebagai masukan-masukan berimpedansi tinggi. Port 0 juga

dapat dikonfigurasikan sebagai jalur alamat/data bagian rendah (low byte) selama proses

pengaksesan memori data dan program eksternal. Jika digunakan dalam mode ini maka port

0 memiliki pull-up internal. Port 0 juga dapat menerima kode-kode yang dikirimkan

kepadanya selama proses pemrograman dan mengeluarkan kode-kode selama proses

verifikasi program yang telah tersimpan dalam Flash PEROM. Dalam hal ini dibutuhkan pull-

up eksternal selama proses verifikasi program.

Port 1, Port 1 merupakan port I/O 8-bit bertipe bidirectional yang dilengkapi dengan pull-up

internal. Penyangga keluaran port 1 mampu memberikan/menyerap arus empat masukan

TTL(sekitar 1,6 mA). Jika logika “1” dituliskan ke kaki-kaki port 1, maka masing-masing kaki

port 1 akan di-pull-up high dengan pull-up internal sehingga dapat digunakan sebagai

masukan. Sebagai masukan jika kaki-kaki port 1 dihubungkan ke ground (di-pull-up low),

maka masing-masing kaki akan memberikan arus (source current) karena di-pull-up high

secara internal. Port 1 juga menerima alamat bagian rendah (low byte) selama

pemrograman dan verifikasi pada Flash PEROM.

4




TTL (sekitar 1,6 mA). Jika logika “1” dituliskan ke kaki-kaki port 2, maka masing-masing kaki



maka masing-masing kaki akan memberikan arus (source current) karena di-pull-up high

secara internal. Port 2 akan memberikan byte alamat bagian tinggi (high byte) selama

pengambilan instruksi dari memori program eksternal dan selama pengaksesan memori

data yang menggunakan perintah dengan alamat 16-bit (misalnya: MOVX @DPTR). Dalam

aplikasi ini, jika ingin mengirimkan “1”, maka digunakan pull-up internal yang sudah

disediakan. Selama pengaksesan memori data eksternal yang menggunakan perintah

dengan alamat 8-bit (misalnya: MOVX @R1), port 2 akan mengirimkan isi dari SFR P2. Port 2

juga menerima alamat bagian tinggi selama pemrograman dan verifikasi pada Flash PEROM.



TTL(sekitar 1,6 mA). Jika logika “1” dituliskan ke kaki-kaki port 3, maka masing-masing kaki



maka masing-masing kaki akan memberikan arus (source) karena di-pull-up high secara

internal. Port 3 juga digunakan untuk menerima sinyal-sinyal kontrol (P3.6 dan P3.7),

bersama-sama dengan port 2 (P2.6 dan P2.7) selama proses pemrograman dan verifikasi

pada Flash PEROM.

Panduan Dasar Mikrokontroler keluarga MCS-51 Bab XI

3.Perintah yang digunakan

SJMP,LJMP

MOV,MOVX

SETB,CLR

JB,JNB

JC,JNC

CJNE

5


4.Listing Program/Prosedur Percobaan

1) Percobaan 1: Port 1 sebagai Output

Persiapan:

Hubungkan port1 DT-51 MinSys dengan “PORT OUTPUT” DT-51 Trainer Board

menggunakan Kabel tipe Y.

Hubungkan “CONTROL” DT-51 MinSys dengan “CONTROL” DT-51 Trainer Board (sebagai

sumber tegangan ) menggunakan kabel tipe X.

Hubungkan DT-51 MinSys dengan PC menggunakan kabel serial.

Hubungkan Dt-51 MinSys dengan sumber tegangan.

a.Program 1:

Ketiklah program berikut ini,assemble,download ke DT-51 MinSys,dan amati hasilnya:

$Mod51

CSEEG

ORG 4000H

LJMP START

ORG 4100H

START:

MOV SP,#30H

SETB P1.0

CLR P1.1

SETB P1.2

CLR P1.3

SETB P1.4

SETB P1.5

SETB P1.6

SETB P1.7

SJMP $

END

6


Jika tidak ada kesalahan,program tersebut akan menyebabkan Output LED pada Tutorial

Board berada pada kondisi:

BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT 3 BIT2 BIT1 BIT0

Nyala Nyala Nyala Nyala Padam Nyala Padam Nyala

Catatan:

SP dipindahkan ke alamat 30h karena alamat-alamat sebelumnya umumnya masih

dipakai.Perintah SJMP $ pada program dan menyebabkan program berputar(looping)

pada alamat (address) dimana perintah SJMP $ berada.

b.Program 2:

Ketiklah program berikut ini,assamble,download ke DT-51 MinSys,dan amati hasilnya:

$mod51

CSEG

ORG 4000H

LJM START

ORG

START:

MOV SP,#30H

SETB C

MOV P1.0,C

MOV P1.1,C

MOV P1.2,C

MOV P1.3,C

CLR C

MOV P1.4,C

MOV P1.5,C

MOV P1.6,C

MOV P1.7,C

SJMP $

END

7


Jika tidak ada kesalahan,program tersebut akan menerjamahkan Output LED pada Tutorial



Padam Padam Padam Padam Nyala Nyala Nyala Nyala

c. Program 3:


$mod51

CSEG

ORG 4000H

LJM START

ORG

START:

MOV SP,#30H

MOV P1.#0A3H

SJMP $

END




Nyala Padam Nyala Padam Padam Padam Nyala Nyala

d. Program 4:


$mod51

CSEG

ORG 4000H

LJM START

ORG

START:

MOV SP,#30H

8


MOV A,#0C4H

MOV P1,A

SJMP $

END




Nyala Nyala Padam Padam Padam Nyala Padam Padam

Latihan Mandiri:

a. Buatlah Program untuk menampilkan LED di Port 1 dengan kondisi:


Nyala Nyala Padam Padam Nyala Padam Padam Padam

Akseslah Port 1 per bit(satu persatu seperti program 1 atau 2).

b. Buatlah Program untuk menampilkan LED di Port 1 dengan kondisi:


Nyala Nyala Padam Nyala Nyala Padam Padam Nyala

Akseslah Port 1 per bit(secara keseluruhan sama seperti program 3 atau 4).

2) Percobaan II:Port 1 sebagai input

Persiapan:

Hubungkan Port 1 DT-51 MinSys dengan “PORT INPUT ” DT-51 Trainer Board menggunakan

kabel tipe Y.

Hubungkan Port A DT-51 MinSys dengan “PORT OUTPUT” DT-51 Trainer Board menggunakan

kabel tipe Y.

Hubungkan “CONTROL” DT-51 MinSys dengan “CONTROL” DT-51 Trainer Board (Sebagai sumber

tegangan) menggunakan kabel tipe X.

Hubungkan DT-51 MinSys dengan PC menggunakan kabel serial.

9


Hubungkan DT-51 MinSys dengan sumber tegangan.

a. Program 1:

Ketiklah program berikut ini(tanpa tanda panah),assemble,download ke DT-51 MinSys, dan

amati hasilnya:

$mod51

CSEG

ORG 4000H

LJMP START

ORG 4100H

START:

MOV SP,#30H

INIT:

MOV DPTR,#2003H

MOV A,#80H

MOVX @DPTR,A

LABEL1:

JB P1.4,DISPLAY

DISPLAY2:

MOV DPTR,#2000H

MOV A,#00H

MOV @DPTR,A

SJMP LABEL1

DISPLAY:

MOV DPTR,#2000H

MOV A,#10H

MOVX @DPTR,A

SJMP LABEL1

END

10


Jika tidak ada kesalahan ,program tersebut akan bekerja sebagai berikut:

-Jika toggle switch “Bit 4” berlogika ‘0’ maka semua LED akan padam(masuk ke label DISPLAY2).

-Jika toggle switch “Bit 4” berlogika ‘1’ maka hanya LED “Bit 4” yang akan menyala(masuk ke

label DISPLAY).

Catatan:

Karena program melakukan looping,maka perintah SJMP $ dapat di

hilangkan.Program dengan label INIT (inisialisasi PPI),DISPLAY,DAN DISPLAY2

hendaknya tidak berubah karena penggunaan PPI barn akan dijelaskan pada bab

berikutnya.Penggunaan p1.4 tidak mutlak dan dapat diganti dengan bit port 1 lain

sebagain input.Nilai ‘00h’ dan ‘10h’ yang diberi tanda dapat diganti dengan nilai lain

sebagai output ke LED.

Program 2:

Ketiklah program berikut ini(tanpa tanda panah),assemble,download ke DT-51 MinSys, dan

amati hasilnya:

$mod51

CSEG

ORG 4000H

LJMP START

ORG 4100H

START:

MOV SP,#30H

INIT:

MOV DPTR,#2003H

MOV A,#80H

MOVX @DPTR,A

LABEL1:

MOV C,P1.5

JC DISPLAY

11


MOV C,P1.0

JNC DISPLAY3

DISPLAY2:

MOV DPTR,#2000H

MOV A,#00H

MOV @DPTR,A

SJMP LABEL1

DISPLAY:

MOV DPTR,#2000H

MOV A,#20H

MOVX @DPTR,A

SJMP LABEL1

DISPLAY3:

MOV DPTR,#2000H

MOV A,#01H

MOVX @DPTR,A

SJMP LABEL1

END

Jika tidak ada kesalahan,program tersebut akan bekerja sebagai berikut:

-Jika Toggle switch “Bit 5” berlogika ‘1’ maka hanya LED “Bit 5” yang akan menyala(masuk ke

label DISPLAY).

-Jika Toggle switch “Bit 5” berlogika ‘0’ maka program akan memeriksa kondisi toggle switch

“Bit 0”.

-Jika toggle switch “Bit 5” berlogika ‘0’ dan toggle switch “Bit 0” berlogika ‘1’ maka semua LED

akan padam(masuk ke label DISPLAY2).

-Jika toggle switch “Bit 5” berlogika ‘0’ dan toggle switch “Bit 0” berlogika ‘0’ maka hanya LED

“Bit 0” yang akan menyala(masuk ke label DISPLAY3).

-Jika toggle switch “Bit 5” berlogika ‘1’,kondisi toggle switch “Bit 0” tidak akan mempengaruhi

kondisi LED.

12


Catatan:

Program denga table INIT (Inisialisasi PPI),DISPLAY,DISPLAY2 dan DISPLAY3 hendaknya

tidak diubah.Penggunaan P1.5 dan P1.0 tidak mutlak dapat diganti dengan Port 1

sebagai input.Nilai ‘00h’,’20h’,dan ‘01h’ yang diberi tanda dapat diganti dengan nilai

lain sebagai output ke LED.

b. Program 3:

Ketiklah program berikut ini,assemble,download ke DT-51 MinSys dan amati hasilnya:

$mod51

CSEG

ORG 4000H

LJMP START

ORG 4100H

START:

MOV SP,#30H

INIT:

MOV DPTR,#2003H

MOV A,#80H

MOVX @DPTR,A

LABEL1:

MOV A,P1

DISPLAY:

MOV DPTR,#2000H

MOVX @DPTR,A

SJMP LABEL1

END

Jika tidak ada kesalahan program tersebut akan menampilkan nyala LED pada posisi yang sesuai

dengan posisi toggle switch yang berlogika ‘1’.

Catatan:

13


Program dengan label INIT dan DISPLAY hendaknya tidak diubah.

c. Program 4:


$mod51

CSEG

ORG 4000H

LJMP START

ORG 4100H

START:

MOV SP,#30H

INIT:

MOV DPTR,#2003H

MOV A,#80H

MOVX @DPTR,A

LABEL1:

MOV R1,P1

DISPLAY:

MOV DPTR,#2000H

MOV A,R1

MOVX @DPTR,A

SJMP LABEL1

END

Jika tidak ada kesalahan,program tersebut akan bekerja sama seperti program 3.Hanya saja

program ini tidak langsung memindahkan Accumulator ke Port 1 melainkan dipindahkan ke

register R1 terlebih dahulu.

Catatan:

Program dengan label INIT dan DISPLAY hendaknaya tidak diubah.

d. Program 5:

14



$mod51

CSEG

ORG 4000H

LJMP START

ORG 4100H

START:

MOV SP,#30H

INIT:

MOV DPTR,#2003H

MOV A,#80H

MOVX @DPTR,A

LABEL1:

MOV A,P1

MOV A,#OFH,DISPLAY

SJMP LABEL1

DISPLAY:

MOV DPTR,#2000H

MOVX @DPTR,A

SJMP LABEL1

END

Jika tidak ada kesalahan,program tersebut akan bekerja sebagai berikut:

-Jika posisi toggle switch bernilai ‘0Fh’,maka tampilan LED tidak berubah(sama dengan kondisi

sebelumnya).

-jika posisi toggle switch bernilai selain ‘0Fh’,maka tampilan LED akan sesuai dengan nilai toggle

switch tersebut.

Catatan:

Program dengan label INIT dan DISPLAY hendaknya tidak diubah.

15


Latihan Mandiri:

a. Buatlah program untuk menampilkan LED di Port A dengan toggle switch di Port 1 dengan

syarat:

-Jika toggle switch “Bit 0” berlogika ‘0’, semua LED padam

-Jika toggle switch “Bit 0” berlogika ‘1’,program akan memeriksa kondisi toggle switch “Bit 7”.

-jika toggle switch “Bit 0” berlogika ‘1’ dan toggle switch “Bit 7” berlogika ‘0’,LED “Bit 0”

menyala.

- jika toggle switch “Bit 0” berlogika ‘1’ dan toggle switch “Bit 7” berlogika ‘1’,LED “Bit 7”

menyala.

Petunjuk:akseslah Port 1 per bit (satu per satu,seperti )program 1 atau 2.

Catatan:

Gunakan bagian berlabel INIT dan DISPLAY2.

Ubahlah nilai yang diberi tanda panah agar Output LED sesuau dengan soal latihan.

b. Buatlah program untuk menampilkan LED di Port A dengan toggle switch di Port 1 dengan

syarat:

-Jika toggle switch bernilai “0AAH”,LED “Bit 6”,”Bit 4”,”Bit 2”dan “Bit 0” akan menyala.

-Jika toggle switch bernilai “0Fh”,LED “Bit 7”,”Bit 5”,”Bit 1”dan “Bit 1” akan menyala.

-Jika toggle switch bernilai selain kedua nilai tersebut di atas,semua LED padam.

Petunjuk:akseslah Port 1 per byte(secara keseluruhan sama seperti program 3,4, atau 5).

Catatan:

Gunakan bagian berlabel INIT dan DISPLAY.Gunakan perintah CJNE untuk

membandingkan/memeriksa Port 1.

Latihan Mandiri Percobaan I:

Laihan A.

$MOD51

CSEG

ORG 4000H

LJMP START

ORG 4100H

16


START:

MOV SP,#30H

CLR C

MOV P1.0,C

MOV P1.1,C

MOV P1.2,C

SETB C

MOV P1.3,C

CLR C

MOV P1.4,C

MOV P1.5,C

SETB C

MOV P1.6,C

MOV P1.7,C

SJMP $

END

Latihan B.

$MOD51

CSEG

ORG 4000H

LJMP START

ORG 4100H

START:

MOV SP,#30H

SETB P1.0

CLR C

MOV P1.1,C

MOV P1.2,C

SETB C

17


MOV P1.3,C

MOV P1.4,C

CLR P1.5

SETB C

MOV P1.6,C

MOV P1.7,C

SJMP $

END

Latihan Mandiri Percobaan II:

Latihan A.

$mod51

CSEG

ORG 4000H

LJMP START

ORG 4100H

START:

MOV SP,#30H

INIT:

MOV DPTR,#2003H

MOV A,#80H

MOVX @DPTR,A

LABEL1:

MOV C,P1.0

JNC DISPLAY

MOV C,P1.7

JNC DISPLAY3

DISPLAY2:

MOV DPTR,#2000H

MOV A,#80H

18


MOV @DPTR,A

SJMP LABEL1

DISPLAY:

MOV DPTR,#2000H

MOV A,#00H

MOVX @DPTR,A

SJMP LABEL1

DISPLAY3:

MOV DPTR,#2000H

MOV A,#01H

MOVX @DPTR,A

SJMP LABEL1

END

Latihan B.

$mod51

CSEG

ORG 4000H

LJMP START

ORG 4100H

START:

MOV SP,#30H

INIT:

MOV DPTR,#2003H

MOV A,#80H

MOVX @DPTR,A

LABEL1:

MOV A,P1

CJNE A,#0AAH,DISPLAY

CJNE A,#0FH,DISPLAY3

19


SJMP LABEL1

DISPLAY2:

MOV DPTR,#2000H

MOV A,#00H

MOV @DPTR,A

SJMP LABEL1

DISPLAY:

MOV DPTR,#2000H

MOV A,#55H

MOVX @DPTR,A

SJMP LABEL1

DISPLAY3:

MOV DPTR,#2000H

MOV A,#AAH

MOVX @DPTR,A

SJMP LABEL1

END

5.Analisa Program

Listing Percobaan diatas dibuat dengan menggunakan format file .ASM dimana file di

assemble dengan software lalu di download ke Mikrokontroler MCS51.Keluaran atau output

akan dijalankan pada trainer board.Dengan mengubah nilai masukan pada trainer board

dengan “1” dan “0” untuk melihat output dari listing program.

6.Kesimpulan

Dengan mengubah nilai akses pada setiap port output LED dapat diubah dengan

menjadikan nilai DISPLAY “1” bernilai nyala dan “0” bernilai mati.Nilai masukkan pada port

dapat dengan mengakses nilai Register,mengalamatkan secara langsung dan memanggil

menghitung nilai heksadesimal.

20


Daftar Pustaka

1. Dany Christanto,Panduan dasar mikrokontroller keluarga MCS-51,Innovative Electronic,2004.

2. CARR,J Joseph,Designing Microprocessor Based Instrumentation,McGraw Hill,Singapore,1991.

3. ZAKS,Rodnay and LESEA ,Agustin,Microprocessor Interfacing Techniques 3rd Edition,Sybex

Inc,London,1995.

4. BREY,Barry B,Microprocessor Intel:Arsitektur,Pemrograman dan Antarmuka,Penerbit peat

Andi,Yogyakarta,2005.

5. Peatman,John B,Design with Microcontrollers,McGraw Hill International Edition,New York,1998.

6. Supono Suparlan,Pengantar Organisasi Sistem Komputer,Gunadarma,1995.

7. http://elektronika-dasar.web.id/microcontroller-2/tipe-dan-fungsi-port-microcontroler-atmel-

mcs51/

21

http://elektronika-dasar.web.id/microcontroller-2/tipe-dan-fungsi-port-microcontroler-atmel-mcs51/

http://elektronika-dasar.web.id/microcontroller-2/tipe-dan-fungsi-port-microcontroler-atmel-mcs51/

laporan embedded modul 2

Documents