Berbahasa C Dengan MCS51
Bahasa Assembler merupakan bahasa pemrograman tingkat paling rendah, hanya mengenal instruksi-instruksi paling dasar mikrokontroler, ditambah dengan beberapa perintah untuk mengatur memori secara sederhana. Bahasa pemrograman ‘satu tingkat’ di atas Asembler adalah bahasa C yang sangat fleksible, dipakai untuk membangun Windows, tapi bisa juga dipakai untuk rancang bangun peralatan dengan mikrokontroler.
C asalnya dirancang sebagai bahasa pemrograman untuk membangun sistem operasi UNIX pada komputer DEC PDP-11, sekitar awal tahun 1970-an. Bahasa ini berkembang secara pesat, pada tahun 1983, American National Standards Institute (ANSI) membentuk komite kerja dengan tugas khusus membakukan bahasa C sebagai bahasa pemrograman yang tidak tergantung pada jenis komputer. Hasil kerja komite tersebut merupakan pedoman baku untuk bahasa C, dan C compiler yang dibangun atas dasar pedoman tersebut disebut sebagai ANSI-C.
Semua C compiler yang ada kini kebanyakan adalah ANSI-C, tapi masing-masing mempunyai variasinya tersendiri, dilengkapi dengan sarana-sarana untuk memudahkan pemakaian C pada komputer tertentu. Dalam hal ini dikenal Turbo C, Borland C++, Visual C dan lain sebagainya, semuanya merupakan C Compiler yang banyak dipakai pada IBM-PC, tentu saja hasil akhir dari semua C Compiler tadi adalah kode mesin untuk prosesor IBM-PC (8086, 80286, 80386, 80486 dan Pentium).
Tapi bahasa C untuk keperluan rancang bangun peralatan yang memakai mikrokontroler tentu saja tidak memerlukan sarana-sarana tambahan secanggih C Compiler yang dipakai dalam IBM-PC, dan hasil akhirnya harus berupa kode mesin untuk masing-masing mikrokontroler / mikroprosesor. Artinya C Compiler untuk mikrokontroler MCS51 harus menghasilkan kode mesin MCS51, C Compiler untuk MC68HC11 harus menghasilkan kode mesin MC68HC11 pula.
Dengan pengertian di atas. C Compiler untuk IBM-PC tidak bisa dipakai untuk mikrokontroler, dan masing-masing jenis mikrokontroler mempunyai C Compiler tersendiri.
C Compiler Untuk MCS51
Sejak akhir tahun 1980-an, telah banyak dibuat C Cross-Compiler yang bekerja pada IBM-PC untuk MCS51, artinya C Compiler tersebut bekerja di IBM-PC tapi kode mesin yang dihasilkan bukan untuk IBM-PC melainkan untuk MCS51.
C Compiler untuk MCS51 yang cukup dikenal antara lain adalah Micro-C buatan Dunfield Development Systems, Franklin C buatan Franklin Software Inc dan C51 buatan Keil Software, harga perangkat lunak tersebut tidak murah. Yang menarik meskipun harganya mahal, Keil membagikan C51 produknya yang bisa diminta lewat situs web http://www.keil.com, C51 gratis tersebut dibatasi hanya bisa menghasilkan kode mesin MCS51 paling banyak 2 KiloByte. Tapi untuk keperluan projek kecil-kecil yang memakai AT89C2051 batasan memori tersebut tidak merupakan masalah, karena memori-program AT89C2051 memang hanya sebesar 2 KiloByte.
Selain produk komersil tersebut di atas, ada pula C Compiler gratis, yang dikenal sebagai SDCC – Small Device C Compiler.
Small Device C Compiler – SDCC
SDCC, buatan Sandeep Dutta (sandeep@users.sourceforge.net), sejak semula memang dibuat sebagai software gratis (freeware), kemudian project mulia ini digabungkan dengan projek GNU, yakni projek ramai-ramai insan Internet yang melahirkan Linux. Dengan demikian, kini program SDCC bisa diambil pada situs http://sdcc.sourceforge.net.
Dalam rancangannya, SDCC dipersiapkan untuk berbagai macam mikroprosesor / mikrokontroler, hal ini sesuai dengan sifat bahasa C yang mudah diadaptasikan ke berbagai macam prosesor. Sampai saat ini, SDCC sudah bisa dipakai untuk mikroprosesor Z80, mikrokontroler MCS51, dalam waktu dekat akan segera bisa dipakai untuk mikrokontroler AVR buatan Atmel, dan mikrokontroler PIC buatan MicroChip, dan beberapa prosesor lainnya akan segera menyusul.
Hal ini membuat SDCC menjadi sangat menarik. Setelah terbiasa memakai SDCC untuk projek-projek dengan MCS51, kelak satu saat bermaksud memakai mikrokontroler AVR karena memerlukan mikrokontroler yang kemampuannya lebih, maka tidak banyak hambatan untuk beralih prosesor, bahkan program-program yang sudah dikembangkan untuk MCS51 dengan SDCC, dengan sedikit perubahan bisa dipakai di sistem yang memakai AVR.
Digital Clock Dengan SDCC
Artikel ini tidak dimaksud untuk mengajarkan bahasa C, tapi hanya sekedar mengenalkan C untuk mikrokontroler dengan contoh yang sesungguhnya.
Artikel Jam Digital Dengan AT89C2051, merupakan contoh pemakaian AT89C2051 yang sangat sederhana.
Program C berikut merupakan saduran langsung dari program CLOCK.ASM yang ditulis dalam bahasa Assembler MCS51, dipakai untuk mengendalikan Digital Clock dengan rangkaian seperti terlihat dalam Gambar 1, cara kerjanya dibahas dalam artikel di atas.
Program tersebut ditulis dengan program editor biasa, bisa pakai EDITOR.COM dalam DOS atau NotePad.EXE dalam Windows, kemudian disimpan dalam file dengan nama CLOCK.C.
Selanjutnya pada DOS prompt diberikan perintah SDCC CLOCK.C, perintah ini akan menghasilkan banyak file, semua dengan nama yang dimulai dengan CLOCK. Dari sekian banyak file tersebut terdapat CLOCK.IHX, file ini merupakan file berisikan kode mesin MCS51 (object file) dengan format Intel Hex yang siap diisikan ke dalam PEROM dari AT89C2051.
Contoh Program Berbahasa C Dengan MCS51 Untuk Rangkaian Jam Digital
01:/************************************************************\
02: Digital Clock
03:\************************************************************/
04:#include <AT89X51.h>
05:char Pencacah20;
06:char Detik;
07:char Menit;
08:char Jam;
09:char Ruas[4];
10:sbit at 0xB2 TombolJam; // P3.2
11:sbit at 0xB3 TombolMenit; // P3.3
12:
13:// ****** Membentuk ruas-ruas angka untuk ditampilkan ******
14:void Ruas2Digit (unsigned char c, unsigned char pos){
15: code char KombinasiRuas[] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,
16: 0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};
17: Ruas[pos++] = KombinasiRuas[c/10];
18: Ruas[pos] = KombinasiRuas[c%10];
19: }
20:void PerbaruiTampilan (void){
21: Ruas2Digit(Jam,0);
22: Ruas2Digit(Menit,2);
23: }
24:// ****** Waktu tunda penyalaan 1 digit angka ******
25:void TungguSebentar() { // tunggu selama 1,5 mili-detik
26: //th0:tl0 diisi dengan -1500,
27: //sebagai pencacah count-up 1500 pulsa kemudian
28: //(=1500 mikro-detik) pencacah melimpah menjadi 0 (TF1=1)
29: TH1 = (-1500/256)-1;
30: TL1 = (-1500%256);
31:
32: TF1 = 0; //Timer Flag 1 di-nol-kan
33: TR1 = 1; //Timer 1 mulai men-cacah
34: while (!TF1); //Tunggu sampai TF1 menjadi 1
35: }
36:/***************************************************************\
37:* Bagian Utama *
38:* Tugas Utama AT89C2051 menangani Sistem Tampilan 7 ruas, dan *
39:* menjalankan rutin ScanDisplay tanpa berhenti. *
40:* *
41:* Interupsi Timer terjadi setiap 50 mili detik sekali, saat itu *
42:* AT89C2051 meninggalkan sebentar Bagian Utama ini, untuk mengu *
43:* rus untaian pencacah Menit dan pencacah Jam. *
44:\***************************************************************/
45:void main (void){
46: Pencacah20=20; //Nilai awal Pencacah20
47: Jam=Menit=Detik=0; //Mulai dari Jam/Menit 0
48: PerbaruiTampilan();
49:
50: //th0:tl0 diisi dengan -50000,
51: //sebagai pencacah count-up 50000 pulsa kemudian
52: //(=50000 mikro-detik) pencacah melimpah menjadi 0 (TF0=1)
53: TH0 = (-50000/256)-1;
54: TL0 = (-50000%256);
55:
56: TMOD = 0x11; //Timer 0 & 1 sebagai 16 bit counter
57: ET0 = 1; //Aktipkan interupsi Timer 0
58: EA = 1; //Aktipkan Sistem interupsi MCS51
59: TR0 = 1; //Jalankan Timer 0
60:
61: while(1) //4 baris berikut ini diulang tanpa henti
62: {
63: P1 = Ruas[0]; //mengatur Ruas puluhan jam
64: P3 = 0xF7; //menghidupkan angka puluhan jam
65: TungguSebentar();
66: P1 = Ruas[1]; //mengatur Ruas satuan jam
67: P3 = 0xFB; //menghidupkan angka satuan jam
68: TungguSebentar();
69: P1 = Ruas[2]; //mengatur Ruas puluhan menit
70: P3 = 0xFD; //menghidupkan angka puluhan menit
71: TungguSebentar();
72: P1 = Ruas[3]; //mengatur Ruas satuan menit
73: P3 = 0xFE; //menghidupkan angka satuan menit
74: TungguSebentar();
75: }
76: }
77:// ****** Melakukan perubahan angka Jam ******
78:void GantiJam (void){
79: Jam += 1; //Jam sebagai ‘count-up counter’
80: if (Jam==24) Jam=0; //Kembalikan ke 00 jika sampai jam 24
81: PerbaruiTampilan();
82: }
83:// ****** Melakukan perubahan angka Menit ******
84:void GantiMenit(void){
85: Menit += 1; //Menit sebagai ‘count-up counter’
86: if (Menit==60) { //jika sudah sampai menit 60 …
87: Menit = 0; //kembalikan menjadi menit 00
88: GantiJam(); } //saatnya merubah angka Jam
89: PerbaruiTampilan();
90: }
91:// ****** Melakukan perubahan angka Detik ******
92:void GantiDetik(void){
93: Detik += 1; //Detik sebagai ‘count-up counter’
94: if (Detik==60) { //jika Detik menjadi 60 ..
95: Detik = 0; //Kembalikan menjadi detik 00
96: GantiMenit(); }
97: PerbaruiTampilan();
98: }
99:// ****** Melakukan pemeriksaan tombol ******
100: void PeriksaTombol (void){
101: if (!TombolJam) GantiJam(); //ditekan, rubah angka Jam
102: else
103: if (!TombolMenit) GantiMenit(); //ditekan, rubah angka Menit
104: }
105: /************************************************************\
106: Rutin Layanan Interupsi (ISR) untuk Timer 0
107: Terjadi sekali setiap 50 mili detik (20 kali/detik)
108: \************************************************************/
109: void TimerInterrupt(void) interrupt 1 using 1 {
110: //Perbaharui dulu nilai awal Timer 0
111: //th0:tl0 diisi dengan -50000,
112: //sebagai pencacah count-up 50000 pulsa kemudian
113: //(=50000 mikro-detik) pencacah melimpah menjadi 0 (TF0=1)
114: TH0 = (-50000/256)-1;
115: TL0 = (-50000%256);
116:
117: Pencacah20 -= 1; //Pencacah20 sebagai ‘count-down counter’
118: if (!Pencacah20) { //jika Pencacah20 menjadi 0 …
119: Pencacah20 = 20; //nilai awal Pencacah20
120: PeriksaTombol();
121: GantiDetik(); }
122: }
Kami harap informasi tentang “Berbahasa C Dengan MCS51” diatas mudah dipahami.
