Arsitektur AtMega16

Tugas Teknik Mikroprosesor 

ARSITEKTUR ATMEGA 16

Konfigurasi Pin ATmega16
         Atmega 16 memepunyai kaki standart 40 pin PID yang mempunyai fungsi sendiri-sendiri. Untuk lebih jelas tentang konigurasi Pin Atmega 16 bisa di lihat pada gambar berikut.

            Gambar di atas merupakan susunan kaki standar 40 pin mikrokontroler AVR Atmega 16. Berikut penjelasan umum susunan  kaki Atmega 16 tersebut :

1.      VCC merupakan pin masukan positif catudaya. Setiap peralatan elektronika digital tentunya butuh sumber catu daya yang umumnya sebesar 5 V, itulah sebabnya di PCB kit rangkaian mikrokontroler selalu dipasang IC regulator 7805.

2.      GND sebagai PIN ground.

3.      Port A (PA0 ... PA7) merupakan pin I/O dua arah dan dapat diprogram sebagai pin masukan ADC.

4.      Port B (PB0 ... PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu Timer/Counter, Komparator Analog, dan SPI.

5.      Port C (PC0 ... PC7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog, dan Timer Oscilator.

6.      Port D (PD0 ... PD7) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu komparator analog, interupsi eksternal, dan komunikasi serial.

7.      Reset merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler ke kondisi semula.

8.      XTAL 1 dan XTAL 2 sebagai pin masukan clock eksternal. Suatu mikrokontroler membutuhkan sumber detak (clock) agar dapat mengeksekusi intruksi yang ada di memori. Semakin tinggi  nilai kristalnya, maka semakin cepat pula mikrokontroler tersebut dalam mengeksekusi program.

9.      AVCC sebagai pin masukan tegangan untuk ADC.

10.  AREF sebagai pin masukan tegangan referensi.

 

Port sebagai input/output digital

 

       ATMega16 mempunyai empat buah port yang bernama  PortA, PortB, PortC, dan PortD. Keempat port tersebut merupakan jalur  bidirectional dengan pilihan  internal pull-up. Tiap port mempunyai tiga buah register bit, yaitu DDxn, PORTxn, dan PINxn. Huruf ‘x’mewakili nama huruf dari port sedangkan huruf ‘n’ mewakili nomor bit. Bit DDxn terdapat pada I/O address DDRx, bit PORTxn terdapat pada I/O address PORTx, dan bit PINxn terdapat pada I/O address PINx. Bit DDxn dalam register DDRx (Data Direction Register) menentukan arah pin. Bila DDxn diset 1 maka  Px berfungsi sebagai pin output. Bila DDxn diset 0 maka Px berfungsi sebagai pin input.

       Bila PORTxn diset 1 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin input, maka resistor pull-up akan diaktifkan. Untuk mematikan resistor  pull-up, PORTxn harus diset 0 atau pin dikonfigurasi sebagai pin output. Pin port adalah  tri-state setelah kondisi reset.

       Bila PORTxn diset 1 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika 1. Dan bila PORTxn diset 0 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika 0. Saat mengubah kondisi port dari kondisi  tri-state  (DDxn=0, PORTxn=0) ke kondisi  output high (DDxn=1, PORTxn=1) maka harus ada kondisi peralihan apakah itu kondisi pull-up enabled  (DDxn=0, PORTxn=1) atau kondisi output low (DDxn=1, PORTxn=0).

       Biasanya, kondisi pull-up enabled dapat diterima sepenuhnya, selama lingkungan impedansi tinggi tidak memperhatikan perbedaan antara sebuah  strong high driver  dengan sebuah  pull-up. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada gambar berikut.

Didalam mikrokontroller Atmega 16 terdiri dari :

1.      Saluran I/O ada 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.

2.      ADC (Analog to Digital Converter) 10 bit sebanyak 8 channel.

3.      Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan.

4.      CPU yang terdiri dari 32 register.

5.      131 intruksi andal yang umumnya hanya membutuhkan 1 siklus clock.

6.      Watchdog Timer dengan oscilator internal.

7.      Dua buah Timer/Counter 8 bit.

8.      Satu buah Timer /Counter 16 bit.

9.      Tagangan operasi 2.7 V - 5.5 V pada Atmega16.

10.  Internal SRAM sebesar 1KB.

11.  Memory Flash sebesar 16KB dengan kemampuan Read While Write.

12.  Unit interupsi internal dan eksternal.

13.  Port antarmuka SPI.

14.  EEPROM sebesar 512 byte dapat diprogram saat operasi.

15.  Antar muka komparator analog.

16.  4 channel PWM.

17.  32x8 general purpose register.

18.  Hampir mencapai 16 MIPS pada Kristal 16 MHz.

19.  Port USART programmable untuk komunikasi serial.