Set Instruksi Mikrokontroller MCS-51

1.  MIKROKONTROLER MCS-51

   Sebuah mikroprosesor yang digabungkan dengan  input-output  (I/O) dan memori (Random Access Memory/Read Only Memory) akan membentuk sebuah sistem mikrokomputer. Dari pemikiran CPU yang dapat dikonstruksi dalam sebuah IC tunggal, maka  sebuah mikroprosesor, I/O dan memori dapat pula dibangun dalam tingkatan IC. Konstruksi ini menghasilkan  Single Chip Microcomputer  (SCM). SCM inilah yang disebut sebagai mikrokontroler.

      Pada awal perkembangannya, mikroprosesor dibuat menurut kebutuhan aplikasi yang lebih spesifik, dalam hal ini mikroprosesor dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu :

• Mikroprosesor RISC (Reduced Instruction Set of Computing) dan CISC (Complex Instruction Set of Computing). Jenis ini yang digunakan untuk pengolahan informasi dengan perangkat lunak yang rumit dan digunakan untuk kebanyakan PC (Personal Computer) saat ini.
• Pengolah Sinyal Digital, DSP (Digital Signal Processor). Memiliki  perangkat lunak dan perangkat keras yang ditujukan untuk mempermudah proses pengolahan sinyal-sinyal digital. DSP digunakan pada perangkat audio dan video modern seperti VCD, DVD,  home theatre  dan juga pada kartu-kartu multimedia di komputer.
• Mikrokontroler, adalah mikroprosesor yang dikhususkan untuk instrumentasi dan kendali. Contoh penggunaannya adalah sebagai pengendali motor, berperan seperti PLC (Programmable Logic Controller), pengaturan pengapian dan injeksi bahan bakar pada kendaraan bermotor atau  alat pengukur otomatis suatu besaran seperti suhu, tekanan, kelembaban dan lain -lain.

Mikrokontroler adalah suatu chip yang dibuat dengan ciri khasnya, umumnya adalah :

• Memiliki memori yang relatif sedikit. Penggunaan mikrokontroler untuk keperluan instrumentasi khusus membuatnya tidak efisien jika menggunakan memori yang besar namun tidak terpakai. 
• Memiliki unit I/O langsung. Berbeda dengan mikrokomputer yang unit I/O- nya dapat dikonfigurasi lebih lanjut, mikrokontroler mempunyai unit I/O yang terintegrasi dan berhubungan langsung dengan mikroprosesornya. 
• Program atau perangkat lunaknya relatif sederhana. Sesuai fungsi yang dibuat untuk tujuan khusus, mikrokontroler hanya membutuhkan program yang sederhana untuk menjalankan fungsinya.
• Pemroses bit, ketimbang byte. Dengan memori yang sedikit dan implementasi perangkat lunak yang sederhana, mikrokontroler lebih cenderung digunakan untuk memproses bit (binary digit) dibandingkan byte (8 bit), untuk kemudian setiap bit disalurkan ke setiap jalur keluaran I/O pada pin -pin yang dimilikinya.
• Beberapa varian memiliki memori yang tidak hilang bila catu padam didalamnya untuk menyimpan program.

Sedangkan dalam hal aplikasi, sistem mikrokontroler memiliki karakteristik sebag ai
berikut :

• Memiliki program khusus yang disimpan dalam memori untuk aplikasi tertentu, tidak seperti PC yang multifungsi karena mudahnya memasukkan program. 
• Program mikrokontroler relatif lebih kecil daripada program-program pada PC.
• Konsumsi daya kecil.
• Rangkaian sederhana dan kompak.
• Murah, karena komponen yang digunakan sedikit.
• Unit I/O yang sederhana, misalnya keypad, LCD, LED, latch.
• Lebih tahan terhadap kondisi lingkungan ekstrim misalnya temperatur, tekanan, kelembaban dan sebagainya.

2.  PERINTAH DASAR MCS-51

Perintah dasar yang biasa digunakan pada uController MCS-51 adalah sebagai
berikut:
         1.  clr (clear)
              format :   clr a
                             (mereset atau memberi nilai 00h pada akumulator)
                             clr rx
                             (mereset atau memberi nilai 00h pada register x)
                             Contoh: clr r0
                             clr py
                             (mereset atau memberi nilai 00h pada port y)
                             Contoh: clr p1
                             clr
                             (mereset atau memberi nilai 00h pada alamat tertentu)
                             Contoh: clr 4ah
         2.  mov
              format :   mov a, px
                            (menyalin isi data pada port x ke dalam akumulator)
                            Contoh: mov a, p3
                            mov px, #
                            (menyalin suatu nilai 8-bit ke port x)
                            Contoh: mov p0, #0feh
                            mov px, ry
                            (menyalin isi data yang nilainya terdapat pada register y ke dalam port x)
                            Contoh: mov p3, r5
         3.  setb (set bit)
              format :   setb px.y
                            (menset atau memberikan logika 1 pada port x.y)
                            Contoh: setb p1.0


         4.  call

              Call terbagi menjadi dua format yaitu acall (absolute call) dan lcall (long call), perbedaannya hanya  
              pada kemampuan jauh dekatnya pemanggilan subrutin. Seandainya penggunaan acall hanya mampu
              memanggil sampai alamat 100h maka untuk lcall  dapat lebih dari itu, namun juga untuk penggunaan
              lcall membutuhkan memori dan siklus mesin yang lebih banyak.

              Format :  acall
                             (perintah untuk memanggil program pada subrutin)
                            Contoh: acall cinta
                             lcall
                             (perintah untuk memanggil program pada subrutin)
                            Contoh: lcall komputer
              Cat.:  Penggunaan subrutin sebaiknya menggunakan kata, untuk kata-katanya sesuka pemrogram
              boleh menggunakan nama sen diri, nama kota ataupun nama-nama lainnya.


         5.  jmp (jump)
              Jmp juga terbagi menjadi dua format yaitu sjmp (short jump) dan ljmp (long jump), untuk
              pengunaannya sama seperti format call pada penjelasan di atas, hanya saja jump merupakan
              lompatan sederhana yang tidak dapat mengembalikan nilai register PC seperti perintah call.
              Format :   sjmp
                              (lompat atau jalankan langsung program yang berada pada label suatu subprogram)
                              Contoh: sjmp kamu
                              sjmp
                              (lompat atau jalankan langsung prog ram yang berada pada suatu alamat memori)
                              Contoh: ljmp 100h

         6.  djnz (decrement and jump if not zero)
              format :   djnz rx,
                             (kurangi nilai isi data pada register x dan bila nilainya belum mencapai 0 maka akan
                              dilakukan lompatan ke label subprogram)
                             Contoh: djnz r7, gaul
                             (kurangi nilai isi data pada register R7 dan bila nilainya belum mencapai 0 maka dilakukan
                              lompatan ke subprogram dengan label gaul).

          7.  jnb (jump if not bit set)
               format :   jnb px.y,
                              (lompat ke label subprogram bila nilai port x.y berlogika LOW atau mempunyai nilai 0)
                              Contoh: jnb p1.0, go
               Cat.:  jnb hanya bisa dijalankan dengan operand yang berkapasitas 1 bit.

          8.  cjne (compare and jump if not equal)
               format :    cjne a, xyz,
                               (bandingkan apakah nilai akumulator sama dengan nilai xyz, bila nilainya tidak sama
                                maka lompat ke label subprogram)
                               Contoh: cjne a, #0fh, keren
                               cjne rv, xyz,
                               (bandingkan apakah nilai register v sama dengan nilai xyz, bila nilainya tidak sama maka
                                 lompat ke label subprogram)
                                Contoh: cjne r1, #0ach, ganteng

           9.  rr (rotate right) dan rl (rotate left)
                format :   rr a
                               (geser ke kanan 1 bit pada isi akumulator)
                               rl a
                               (geser ke kiri 1 bit pada isi akumulator)
                               rr rx
                               (geser ke kanan 1 bit pada isi register x)
                               rl rx
                               (geser ke kiri 1 bit pada isi register x)

         10.  inc (increment) dan dec (decrement)
                format :   inc a
                               (menambahkan nilai 1 bit pada akumulator)
                               dec a
                               (mengurangi nilai 1 bit pada akumulator)
                               inc rx
                               (menambahkan nilai 1 bit pada register x)
                               dec rx
                               (mengurangkan nilai 1 bit pada register x)

              Cat : untuk perintah yang menggunakan decrement, increment, rotate, compare hanya dapat 

                      dilakukan oleh akumulator maupun register saja. Bila nilai pada suatu port ingin dilakukan

                      perintah diatas maka port tersebut wajib disalin terlebih dahulu kedalam akumulator atau

                      register dengan menggunakan perintah mov.

• Format penulisan standar bahasa assembly MCS-51 (pada M-IDE51) :

          $mod51
          org 0h
          ;
          ~ Main Program ~
          ;
          end
          Keterangan:

• $mod51

          Instruksi ini digunakan agar simulator dapat mengi dentifikasi program yang dibuat dalam bahasa

          asembler.

• org 0h 

          mempunyai fungsi  untuk menulis program di alamat 0 hexa pada register mikrokontroler

• Main Program

          Berisi program utama

• End

          Mengakhiri baris program
Contoh Program :

$mod51

led equ p2

org 0h

balik: mov led,#00001111b 

call delay

mov led,#11110000b 

call delay

sjmp balik

delay: mov r0,#07h

lagi: djnz r2,lagi

djnz r1,lagi

djnz r0,lagi

ret

end

Referensi :
Modul Percobaan 3
http://www.gunadarma.ac.id/