Organisasi Memori Mikrokontroler AT89S51

Semua mikrokontroler dalam keluarga MCS-51 memiliki pembagian ruang alamat (address space) untuk program dan data. Pemisahan memori program dan memori data membolehkan memori data untuk diakses oleh alamat 8 bit. Meskipun demikian, alamat data memori 16 bit dapat dihasilkan melalui register DPTR (Data Pointer Register). Memori program hanya dapat dibaca tidak bisa ditulis, karena disimpan dalam Flash Memori. Memori program sebesar 64 Kbyte dapat dimasukkan dalam EPROM eksternal. 

Sinyal yang membolehkan pembacaan dari memori program eksternal adalah pin PSEN. Memori data yang terletak pada ruang alamat terpisah dari memori program. RAM ekternal 64 Kbyte dapat dialamati dalam ruang memori data eksternal. CPU menghasilkan sinyal read dan write selama menghubungi memori data eksternal.
 Mikrokontroler AT89S51 memiliki  5 buah ruang alamat, yaitu :
a. Ruang alamat kode (Code Address Space) sebanyak 64 Kbyte, yang seluruhnya merupakan ruang alamat kode eksternal.
b. Ruang alamat memori data internal yang dapat dialamati secara langsung, yang terdiri atas :
1.   RAM sebanyak 128 byte. 
2.   Hardware register sebanyak 128 byte  
c. Ruang alamat memori data internal yang dialamati secara tidak langsung sebanyak 128 byte, seluruhnya diakses dengan pengalamatan tidak langsung.
d. Ruang alamat memori data eksternal sebanyak 64 Kbyte yang dapat ditambahkan oleh pemakai.
e. Ruang alamat bit. Dapat diakses dengan pengalamatan langsung.  

AT89S51 memiliki ruang pengalamatan memori data dan memori program yang terpisah. Gambar 2.3 memperlihatkan peta dari memori pada AT89S51 yang terdiri dari 4K byte internal (0000H sampai 0FFFH) memori dan 60K byte eksternal memori (1000H sampai FFFFH). Total 64K byte data memori eksternal dapat dialamatkan langsung AT89S51 ke dalam chip.
AT89S51 memiliki 128 byte internal RAM ditambah alamat dari Special Function Register (SFR) seperti yang diperlihatkan gambar 2.4.

Gambar 2.4 menunjukkan SFR dan pengalamatan langsung (direct) RAM memiliki alamat yang sama, yaitu 80H sampai 0FFH. Akan tetapi, keduanya berada pada daerah yang berlainan yang diakses dengan cara yang berbeda pula.

Fungsi dan alamat SFR dapat dilihat pada tabel 2.2 berikut ini.
Tabel 2.2.  Alamat SFR

Simbol
Nama
Alamat



ACC
Accumulator
0E0H
B
Register B
0F0H



PSW
Program Status Word
0D0H



SP
Stack Pointer
81H



DPTR
Data Pointer 2 Bytes




DPL
Low Byte
82H



DPH
High Byte
83H
P0
Port 0
80H



P1
Port 1
90H



P2
Port 2
0A0H



P3
Port 3
0B0H



IP
Interrupt Priority Control
0B8H



IE
Interrupt Enable Control
0A0H
TMOD
Timer/Counter Mode Control
89H



TCON
Timer/Counter Control
88H



TH0
Timer/Counter 0 High Byte
8CH



TL0
Timer/Control 0 Low Byte
8AH



TH1
Timer/Counter 1 High Byte
8DH



TL1
Timer/Counter 1 Low Byte
8BH
SCON
Serial Control
98H



SBUF
Serial Data Buffer
99H



PCON
Power Control
87H



 
 
Sementara itu, 128 byte RAM pada AT89S51 dapat diakses secara langsung (direct) atau tidak langsung (indirect). Peta memori RAM dibagi menjadi tiga area seperti disebutkan di bawah ini.

1.      Register Bank 0 – 3.

Memiliki alamat dari 00H sampai 1FH (32 byte). Tiap register bank terdiri dari 8 register (R0 sampai R7). Untuk memilih register bank yang dipakai, bit RS0 dan RS1 pada Program Status Word (PSW) dapat diatur. Bentuk dan isi PSW dapat dideskripsikan seperti dalam gambar 2.5.

MSB






LSB
CY
AC
F0
RS1
RS0
OV
-
P

Gambar 2.5.  Susunan bit register PSW

Fungsi-fungsi bit pada PSW dapat dipaparkan sebagaimana dalam tabel 2.3 berikut ini.

Tabel 2.3. Fungsi – Fungsi Bit pada PSW

Simbol
Alamat Bit
Fungsi



CY
PSW.7
Carry flag



AC
PSW.6
Auxillary carry flag
F0
PSW.5
User flag 0



RS1
PSW.4
Register bank selector bit 1



RS0
PSW.3
Register bank selector bit 0



OV
PSW.2
Overflow flag



-
PSW.1
Untuk perancangan tambahan



P
PSW.0
Parity flag

Sementara itu, konfigurasi bit ketiga dan keempat, yaitu RS0 dan RS1, dapat dilihat pada tabel 2.4.

Tabel 2.4.  Konfigurasi Bit RS0 dan RS1

RS1
RS0
Register Bank
Alamat



0
0
0
00H-07H

0
1
1
08H-0FH

1
0
2
10H-17H

1
1
3
18H-1FH


2.      Bit Addressable Area.

Terdapat 16 byte alamat dari 20H sampai 2FH yang membentuk total 128 alamat bit.

3.      Scrath Pad Area.

Byte dari alamat 30H sampai 7FH digunakan sebagai data RAM.

Peta memori RAM yang dibagi menjadi tiga area seperti disebutkan di atas dapat divisualisasikan dalam gambar 2.6 pada halaman berikut ini.