Download - Tutorial Sistem Clock Mikrokontroler Avr (by Taufiq Dss)

7/26/2019 Tutorial Sistem Clock Mikrokontroler Avr (by Taufiq Dss)

1/19

Taufiq dwi septian suyadhi, ST, MT

www.circuits-home.com

SISTEM CLOCK

MIKROKONTROLER AVR

16.1 DISTRIBUSI CLOCK

Gambar 16.1 Distribusi clock pada mikrokontroler AVR

Mikrokontroler AVR memiliki fasilitas pemilihan sumber clockdengan beberapa alternatif pilihan. Sehingga pengguna dapatmemilih sumber clock dan nilai clock-nya sesuai dengankebutuhan atau keinginan. Hal ini ada, karena diharapkanpenggunaan mikrokontroler AVR dapat lebih fleksibel (tidakseperi pada seri AT89Sxx). Gambar 16.1 menunjukkan beberapasumber clock yang dimiliki oleh mikrokontroler AVR dan

distribusinya.


2/19



16.2 SUMBER CLOCKSumber clock mikrokontroler AVR adalah sebagai berikut:

1. Kristal eksternal (resonator keramik),

2. Kristal frekuensi-rendah eksternal ,3. Osilator RC eksternal,4. Osilator RC internal terkalibrasi,5. Clock eksternal,6. Osilator timer/counter.

Sumber clock default untuk mikrokontroler AVR adalah berasaldari osilator RC internal dengan nilai frekuensi rata-rata sebesar1 MHz (lihat datasheet mikrokontroler AVR). Sehingga ini dapatdikatakan bahwa, sistem mikrokontroler AVR sudah dapatbekerja tanpa harus menambahkan kristal eksternal dengan nilaitertentu karena secara default sudah memiliki sumber clocksebesar 1 MHz. Namun nilai clock default ini belum cukup untukmembuat sistem mikrokontroler yang sesuai dengan keinginankita. Untuk itu kita perlu mengetahui cara mengubah setting(pengaturan) pilihan clock yang disediakan pada mikrokontrolerAVR.

Pada buku ini, penulis hanya akan menjelaskan mengenaicara pengaturan pemilihan clock dari sumber osilator kristal(untuk mikrokontroler AVR ATmega8535) sedangkan untuksumber clock yang lain silakan pembaca sekalian membacadatasheet mikrokontroler AVR. Hal ini penulis lakukan, karenasumber clock dari osilator eksternal merupakan sumber clockyang pang sering digunakan dalam pembuatan sistem embeddeddengan menggunakan mikrokontroler AVR.

Dalam penggunaan osilator kristal sebagai sumber clock,maka komponen kristal dapat dirangkaikan dengan komponenkapasitor keramik (pF) dengan mengikuti gambar 16.2.


3/19



Gambar 16.2 Koneksi osilator kristal

Jenis kapasitor C1 dan C2 harus sama, dengan ketentuan nilaiyang dapat dilihat pada tabel 16.3.

-------ooo0000ooo-------

Dalam pengaturan pilihan sumber clock untuk mikrokontrolerAVR melibatkan dua buah byte fuse, yaitu:

1. Fuse high byte (FH),

2. Fuse low byte (FL).Deskripsi masing-masing bitfuse high byte danfuse low byte dapatanda lihat pada tabel 16.1 dan 16.2.

Tabel 16.1 Fuse High Byte


4/19



Tabel 16.2 Fuse Low Byte

Nilai data bit untuk Fuse high byte (FH=0x9B) dan Fuse low byte(FL=0x87) pada tabel 16.1 dan 16.2 merupakan nilai default (nilaidasar bawaan dari pabrik), sehingga untuk mendapatkan nilaiclock yang diharapkan, kita harus melakukan pengaturan nilai-nilai setiap bit padafuse high (FH) danfuse low (FL).

16.3 CARA PENGATURANFUSE-BITBerikut ini adalah langkah-langkah dalam melakukanpengaturanfuse-bit mikrokontroler AVR.

Langkah 1 : Menentukan mode operasi.Mode operasi osilator kristal dapat ditentukan denganpengaturan nilai bit CKSEL3/2/1 (pada fuse low byte) dan bit-CKOPT (padafuse high byte). Lihat tabel 16.3.

Tabel 16.3 Mode operasi osilator kristal

Keterangan:(2) : pilihan ini seharusnya bukan untuk kristal, tetapi untuk resonator keramik.


5/19



Langkah 2 : Menentukan waktu start-up.Pengaturan pemilihan waktu start-up dilakukan denganpengaturan nilai bit CKSEL0 bersama-sama dengan bit SUT1/0

yang semuanya berada padafuse low byte. Lihat tabel 16.4.

Tabel 16.4 Pemilihan waktu start-up dengan clock osilator kristal

Karena kita menggunakan sumber clock dari osilator kristal,

maka nilai bit CKSEL0 dan bit SUT1/0 adalah melihat pada tabel16.4 baris ke-6, ke-7, dan ke-8 serta kolom ke-5. Pilih salah satuyang sesuai. Apakah untuk penggunaan:

Osilator kristal dengan BOD (brown out detector) aktif. Osilator kristal dengan daya penaikan cepat.

Osilator kristal dengan daya penaikan lambat.


6/19



Contoh:Cara setting nilai data FH dan FL pada mikrokontroler AVRATmega8535 yang menggunakan osilator kristal 8 MHz dan 12

MHz.

A. Untuk penggunaan kristal 8 MHz.

Kuncinya :Isilah nilai byte FH dan FL dengan melihat tabel 16.3 dan 16.4.

Setting FH:No bit FH Nilai Keterangan

7 S8535C 1 Default setting6 WDTON 1 Default setting

5 SPIEN 0 Default setting

4 CKOPT 1 Setting by user

3 EESAVE 1 Default setting

2 BOOTSZ1 0 Default setting


0 BOOTRST 1 Default setting

Nilai FH 0xD9

Setting FL:No bit FL Nilai Keterangan

7 BODLEVEL 1 Default setting

6 BODEN 1 Default setting

5 SUT1 1 Setting by user


3 CKSEL3 1 Setting by user2 CKSEL2 1 Setting by user

1 CKSEL1 1 Setting by user


Nilai FL 0xEF


7/19



B. Untuk penggunaan kristal 12 MHz.

Kuncinya :

Isilah nilai byte FH dan FL dengan melihat tabel 16.3 dan 16.4.


7 S8535C 1 Default setting

6 WDTON 1 Default setting







Nilai FH 0xC9



6 BODEN 1 Default setting5 SUT1 1 Setting by user






Nilai FL 0xEF


8/19



16.4 SETTING FUSE-BITAVR ATmega32/16/8 & ATtiny2313

A. Setting Fuse Bit pada mikrokontroler AVR ATmega32

Cara setting nilai data FH dan FL pada mikrokontroler AVRATmega32 yang menggunakan osilator kristal 8 MHz dan 12MHz.

1). Untuk penggunaan kristal 8 MHz.

Kuncinya :Isilah nilai byte FH dan FL dengan melihat datasheet ATmega32.








1 BOOTSZ0 0 Default setting0 BOOTRST 1 Default setting

Nilai FH 0x99




5 SUT1 1 Setting by user4 SUT0 0 Setting by user





Nilai FL 0xEF


9/19




Kuncinya :

Isilah nilai byte FH dan FL dengan melihat datasheet ATmega32.


7 OCDEN 1 Default setting

6 JTAGEN 0 Default setting







Nilai FH 0x89









Nilai FL 0xEF


10/19



B. Setting Fuse Bit pada mikrokontroler AVR ATmega16Cara setting nilai data FH dan FL pada mikrokontroler AVRATmega16 yang menggunakan osilator kristal 8 MHz dan 12

MHz.




7 OCDEN 1 Default setting6 JTAGEN 0 Default setting







Nilai FH 0x99








0 CKSEL0 1 Setting by ser

Nilai FL 0xEF


11/19




Kuncinya :











Nilai FH 0x89









Nilai FL 0xEF


12/19



C. Setting Fuse Bit pada mikrokontroler AVR ATmega8Cara setting nilai data FH dan FL pada mikrokontroler AVRATmega8 yang menggunakan osilator kristal 8 MHz dan 12

MHz.




7 RSTDISBL 1 Default setting6 WDTON 1 Default setting







Nilai FH 0xD9









Nilai FL 0xEF


13/19




Kuncinya :



7 RSTDISBL 1 Default setting








Nilai FH 0xC9









Nilai FL 0xEF


14/19



D. Setting Fuse Bit pada mikrokontroler AVR ATtiny2313Untuk AVR ATtiny2313, setting fuse-bit sebaiknya dilakukansetelah download program kedalam IC mikrokontroler sebelum

kabel data (interface uC-PC) dicabut. Karena jika program sudahdi-download kemudian kabel data dicabut namun fuse-bit belumdi-setting, maka kemungkinan besar IC ATtiny2313 akan rusak(tidak dapat dipakai kembali/tidak bisa di-isi program lagi).

Cara setting nilai data FH dan FL pada mikrokontrolerAVR AT tiny2313 yang menggunakan osilator kristal 4 MHzdan 8 MHz adalah sebagai berikut:


Kuncinya :Isilah nilai byte FH dan FL dengan melihat datasheet ATtiny2313.


7 DWEN 1 Default setting



4 WDTON 1 Default setting3 BODLEVEL2 1 Default setting

2 BODLEVEL 1 1 Default setting



Nilai FH 0xDF

Setting FL:

No bit FL Nilai Keterangan7 CKDIV8 1 Setting by user

6 CKOUT 1 Default setting






0 CKSEL0

1 Setting by userNilai FL 0xED


15/19




Kuncinya :

Isilah nilai byte FH dan FL dengan melihat datasheet ATtiny2313.


7 DWEN 1 Default setting




3 BODLEVEL2 1 Default setting




Nilai FH 0xDF


7 CKDIV8 1 Setting by user

6 CKOUT 1 Default setting5 SUT1 1 Setting by user






Nilai FL 0xEF


16/19



16.5 SETTING FUSE-BITDENGAN SOFTWARE ProgISPLangkah untuk setting fuse-bit dengan bantuan softwareProgISPadalah sebagai berikut:

Langkah 1:Running SoftwareLakukan klik dua kali (klik satu kali >> enter) pada fileprogisp.exe yang berada di dalam folder tempat andamenyimpanfile-file software ProgISP ini.

Atau supaya mempermudah, buatkan shortcut softwareProgISP ini pada desktop komputer anda (lihat gambar 16.3). Jikaberhasil akan muncul tampilan seperti gambar 16.4.

Gambar 16.3 Icon Progisp.exe

Gambar 16.4 Software PROGISP


17/19



Langkah 2: Pemilihan Tipe MikrokontrolerLihat gambar 16.5!

Gambar 16.5 Pemilihan tipe mikrokontroler

Langkah 3: Periksa koneksi PC dgn Chip mikrokontrolerCommand>>Read Chip Signature (Alt+S).

Gambar 16.6 Command>>Read Chip Signature


18/19



Langkah 4: Buka jendela Fuse&LockTekan tombol Fuse&Lock, maka akan muncul jendelaFuse&Lock seperti yang terlihat pada gambar 16.8.

Gambar 16.7Lokasi tombol pembuka jendela Fuse&Lock

Gambar 16.8Jendela Fuse&Lock

Tombol jendela

Fuse & Lock


19/19



Langkah 5: Settingnilai FH dan FLUbah nilai FH dan FL pada kolom HighValue dan LowValuedengan nilai yang sesuai dan benar.

Gambar 16.9 Setting nilai FH dan FL

Setelah nilai FH dan FL di-isikan, maka selanjutnya lakukanpenulisan pengaturan fuse-bit, yaitu dengan menekan (click)tombol Write dan tombol Read. Lihat gambar 16.9.

Tombol Write berfungsi untuk menuliskan nilai

pengaturan fuse-bit kedalam IC mikrokontroler sedang tombolRead berfungsi untuk membaca nilai pada byte fuse. Sampaidisini, proses pengaturan fuse-bit dengan bantuan softwareProgISP telah selesai.

------------ooo00::TDigitalSystemS::00ooo-------------

Perhatian:Jangan salah dalam melakukan pengaturan fuse-byte (FH & FL)karena jika salah, kemungkinan terburuk adalah akan menyebabkanIC mikrokontroler anda rusak (tidak dapat digunakan lagi)

Kolom

LowValue

Kolom

HighValue

Tombol

write

Tombol

Read