SOAL 2
1. Tujuan [kembali]
- Mengetahui prinsip kerja rangkaian decoder memori dan I/O untuk suatu sistem minimum 8086 dengan bantuan logic state dan logic probe.
- Mengetahui prinsip kerja rangkaian aplikasi sederhana sistem minimum 8086 dengan input switch dan output LED.
- Mengetahui prinsip kerja rangkaian aplikasi sistem minimum 8086 dengan 3 input sensor (termasuk 1 sensor analog) dan 3 output (lampu, motor, heater, dll).
2. Alat dan Bahan [kembali]
a) IC RAM 6264
IC RAM 6264 adalah sebuah chip memori statis (SRAM) yang digunakan untuk menyimpan data sementara dalam sistem elektronik. Chip ini memiliki kapasitas 8K x 8-bit, yang artinya mampu menyimpan 8.192 lokasi memori dengan setiap lokasi berukuran 8 bit.
Sebagai sebuah SRAM, IC RAM 6264 berbeda dari DRAM karena tidak memerlukan penyegaran (refresh) untuk mempertahankan data. Hal ini menjadikannya lebih cepat dalam akses data. Namun, sama seperti SRAM pada umumnya, IC RAM 6264 merupakan memori volatil, yang berarti data yang tersimpan akan hilang jika daya listrik dimatikan.
IC RAM 6264 sering digunakan dalam berbagai aplikasi seperti perangkat embedded, komputer lama, mesin arcade, dan alat elektronik yang memerlukan penyimpanan data sementara dengan kecepatan tinggi dan keandalan.
b) ROM 27128
IC ROM 27128 adalah sebuah chip memori jenis Read-Only Memory (ROM) yang termasuk dalam kategori EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory). IC ini memiliki kapasitas 128 kilobit (16K x 8-bit), yang berarti dapat menyimpan 16.384 lokasi memori dengan setiap lokasi berukuran 8 bit. Seperti EPROM lainnya, data yang disimpan pada ROM 27128 dapat dihapus dan diprogram ulang.
Penghapusan data dilakukan dengan menempatkan chip di bawah sinar ultraviolet, yang memungkinkan data di dalamnya dihapus sepenuhnya. Chip ini memiliki jendela kuarsa transparan di bagian atas untuk memungkinkan proses penghapusan menggunakan sinar UV. Setelah penghapusan, IC dapat diprogram ulang menggunakan perangkat khusus yang disebut "EPROM programmer."
IC ROM 27128 biasanya digunakan untuk menyimpan firmware, program, atau data permanen yang tidak sering diubah, seperti BIOS, perangkat embedded, atau mesin arcade. Data di dalamnya bersifat non-volatile, sehingga tetap ada meskipun daya listrik dimatikan, menjadikannya ideal untuk penyimpanan jangka panjang.
c) PPI 8255
IC PPI 8255 (Programmable Peripheral Interface) adalah sebuah chip yang digunakan untuk menghubungkan dan mengontrol perangkat-perangkat peripheral (periferal) dalam sistem komputer. IC ini dirancang oleh Intel dan berfungsi sebagai antarmuka yang memungkinkan mikroprosesor berkomunikasi dengan berbagai perangkat input dan output, seperti keyboard, printer, dan perangkat lainnya. PPI 8255 merupakan salah satu dari komponen penting dalam arsitektur mikroprosesor, terutama pada sistem berbasis mikroprosesor 8086 dan 8088.
IC PPI 8255 terdiri dari tiga port I/O yang dapat diprogram, yaitu Port A, Port B, dan Port C. Setiap port dapat dikonfigurasi sebagai input atau output, sehingga memungkinkan pengguna untuk menghubungkan berbagai perangkat peripheral. PPI 8255 juga memiliki mode operasi yang dapat disesuaikan, termasuk mode input, output, dan mode handshaking, untuk memenuhi kebutuhan komunikasi data yang berbeda.
Fungsi IC PPI 8255
IC PPI 8255 memiliki beberapa fungsi dan aplikasi, antara lain:
Antarmuka Periferal:
- IC ini berfungsi sebagai antarmuka antara mikroprosesor dan perangkat periferal, memungkinkan komunikasi data antara keduanya. Dengan menggunakan PPI 8255, mikroprosesor dapat mengontrol dan menerima data dari perangkat input/output.
Konfigurasi Port:
- Pengguna dapat mengkonfigurasi port A, B, dan C sebagai input atau output sesuai dengan kebutuhan aplikasi. Ini memberikan fleksibilitas dalam pengaturan koneksi perangkat periferal.
Mode Operasi yang Beragam:
- PPI 8255 mendukung beberapa mode operasi:
- Mode 0: Mode dasar yang digunakan untuk operasi input/output sederhana.
- Mode 1: Mode yang memungkinkan penggunaan sinyal handshaking, yang berguna untuk komunikasi data yang memerlukan konfirmasi.
- Mode 2: Mode yang digunakan untuk operasi bus yang lebih kompleks dan kontrol perangkat yang lebih rumit.
- PPI 8255 mendukung beberapa mode operasi:
Kontrol Data dan Sinyal:
- PPI 8255 dapat digunakan untuk mengontrol sinyal dan aliran data antara mikroprosesor dan perangkat periferal, termasuk sinyal interrupt dan sinyal handshaking.
Ekspansi Sistem:
- IC PPI 8255 memungkinkan pengembangan sistem yang lebih kompleks dengan mendukung beberapa perangkat input/output. Dengan menggunakan PPI 8255, pengguna dapat menambahkan lebih banyak perangkat ke sistem tanpa memerlukan tambahan chip.
Aplikasi dalam Sistem Embedded:
- IC ini sering digunakan dalam aplikasi sistem embedded, di mana kontrol perangkat peripheral diperlukan, seperti dalam pengendalian otomasi, sistem pengukuran, dan perangkat keras lainnya.
IC PPI 8255 merupakan komponen yang sangat berguna dalam desain sistem berbasis mikroprosesor, memungkinkan pengendalian dan komunikasi yang efektif dengan perangkat-perangkat periferal. Meskipun telah ada teknologi yang lebih baru, PPI 8255 tetap menjadi bagian penting dalam banyak aplikasi, terutama dalam sistem yang berbasis arsitektur x86.
d) Mikroprosesor 8086
Mikroprosesor 8086 adalah sebuah unit pemrosesan pusat (CPU) 16-bit yang dirancang oleh Intel dan dirilis pada tahun 1978. Ini merupakan salah satu mikroprosesor pertama yang digunakan dalam komputer pribadi, terutama pada komputer IBM PC generasi awal. Mikroprosesor 8086 memiliki arsitektur 16-bit, yang berarti dapat memproses data 16 bit sekaligus, dan menggunakan set instruksi x86 yang kemudian menjadi standar dalam industri komputer.
Mikroprosesor 8086 merupakan prosesor dengan arsitektur CISC (Complex Instruction Set Computing), yang memiliki sejumlah besar instruksi untuk berbagai operasi. Prosesor ini beroperasi pada kecepatan clock 4.77 MHz hingga 10 MHz, tergantung pada model dan konfigurasi sistem. Mikroprosesor 8086 juga mendukung mode operasi real dan dapat mengakses hingga 1 MB ruang alamat memori.
Fungsi Mikroprosesor 8086
Fungsi utama mikroprosesor 8086 adalah mengendalikan operasi komputasi dalam sebuah sistem komputer. Beberapa fungsi spesifik dari mikroprosesor 8086 meliputi:
Eksekusi Instruksi: Mikroprosesor 8086 dapat mengeksekusi berbagai instruksi untuk melakukan operasi aritmetika, logika, pemindahan data, dan kontrol aliran program.
Pengelolaan Memori: Dengan arsitektur segmentasi memori, mikroprosesor ini dapat mengakses hingga 1 MB ruang memori, yang terbagi dalam segmen-segmen untuk kode, data, stack, dan ekstra.
Pengendalian Perangkat Input/Output: Mikroprosesor ini mampu mengontrol perangkat eksternal melalui port input/output yang dihubungkan ke berbagai perangkat seperti keyboard, monitor, atau perangkat penyimpanan.
Pengolahan Data 16-bit: Karena arsitekturnya adalah 16-bit, mikroprosesor 8086 dapat memproses data 16-bit dalam satu siklus, yang lebih efisien dibandingkan prosesor 8-bit.
Interupsi dan Pengendalian Eksternal: Mikroprosesor 8086 dapat menangani interupsi dari perangkat eksternal untuk menjalankan tugas-tugas yang memerlukan perhatian segera.
Arsitektur dan Keunggulan
- Segmentasi Memori: Menggunakan model segmentasi untuk memisahkan kode, data, dan stack, yang memungkinkan pengaturan memori yang lebih efisien.
- Pipeline: Memiliki arsitektur pipeline dua tahap yang memungkinkan eksekusi instruksi berikutnya dimulai saat instruksi saat ini masih berjalan.
- Kompatibilitas x86: Menjadi dasar bagi keluarga arsitektur x86, yang telah berkembang menjadi standar dalam industri komputer.
Mikroprosesor 8086 merupakan titik awal dalam evolusi mikroprosesor modern, dan meskipun sudah dianggap usang, pengaruhnya tetap terlihat dalam desain prosesor kontemporer yang menggunakan arsitektur x86.
e) Switch SPDT
Switch SPDT (Single Pole Double Throw) adalah jenis saklar yang memiliki satu terminal input (pole) dan dua terminal output (throw). Saklar ini memungkinkan pengguna untuk mengalihkan aliran listrik antara dua jalur yang berbeda. Dengan kata lain, saklar SPDT dapat menghubungkan satu sumber daya ke dua beban atau jalur yang berbeda, atau sebaliknya, tergantung pada posisi saklar.
- Single Pole: Menunjukkan bahwa saklar ini memiliki satu terminal untuk input. Hanya satu sirkuit yang dikendalikan.
- Double Throw: Menunjukkan bahwa saklar ini dapat menghubungkan terminal input ke salah satu dari dua terminal output. Saklar ini biasanya memiliki tiga terminal: satu untuk input dan dua untuk output.
Saklar SPDT sering kali digunakan dalam berbagai aplikasi, baik dalam rangkaian listrik sederhana maupun dalam sistem yang lebih kompleks.
Fungsi Switch SPDT
Switch SPDT memiliki berbagai fungsi dan aplikasi, antara lain:
Pengalihan Aliran Listrik:
- Saklar ini memungkinkan aliran listrik untuk dialihkan dari satu jalur ke jalur lainnya. Misalnya, saklar SPDT dapat digunakan untuk menghubungkan sumber daya ke dua perangkat berbeda.
Kontrol Rangkaian:
- Dalam rangkaian kontrol, saklar SPDT dapat digunakan untuk mengalihkan antara dua sumber sinyal atau daya. Contohnya, dapat digunakan untuk mengalihkan antara dua sumber energi (seperti baterai dan adaptor) untuk perangkat elektronik.
Sistem Peringatan:
- Dalam sistem alarm atau peringatan, saklar SPDT dapat digunakan untuk mengalihkan sinyal dari sensor ke dua jalur yang berbeda, seperti mengaktifkan sirene atau mengirimkan sinyal ke pusat pemantauan.
Sistem A/V:
- Saklar ini sering digunakan dalam sistem audio/video untuk mengalihkan antara dua sumber input, seperti memilih antara dua perangkat sumber (misalnya, DVD player dan pemutar media).
Interupsi dan Komunikasi:
- Saklar SPDT dapat digunakan dalam sistem komunikasi untuk mengalihkan sinyal antara dua jalur komunikasi, memungkinkan pengaturan yang lebih fleksibel dalam sistem telekomunikasi.
Switch SPDT merupakan komponen yang sangat berguna dalam sistem kontrol dan pengalihan, memberikan fleksibilitas dan efisiensi dalam pengelolaan aliran listrik dalam berbagai aplikasi.
f) LED
g) Motor
h) Buzzer
3. Dasar Teori [kembali]
Sistem minimum adalah rangkaian dasar yang dibutuhkan untuk menjalankan suatu mikrokontroler atau mikroprosesor dalam aplikasi tertentu. Dalam rangkaian ini, aplikasi yang digunakan melibatkan LED dan switch sebagai komponen input dan output. LED berfungsi sebagai indikator visual yang dapat menyala atau mati berdasarkan sinyal yang diterima, sedangkan switch berfungsi sebagai input untuk memberikan perintah atau data ke mikrokontroler.
Rangkaian sistem minimum ini biasanya terdiri dari beberapa bagian penting, termasuk catu daya, kristal osilator, reset, serta komponen antarmuka input-output. Mikrokontroler atau mikroprosesor dalam rangkaian ini mengontrol nyala atau mati dari LED dengan membaca sinyal input dari switch. Port I/O (Input/Output) yang ada pada mikrokontroler dihubungkan langsung ke LED melalui resistor pembatas arus, untuk memastikan LED tidak mengalami kerusakan akibat aliran arus yang berlebihan.
Switch dihubungkan ke port input mikrokontroler dan saat ditekan, memberikan logika rendah (0) atau tinggi (1) tergantung pada konfigurasi rangkaian (pull-up atau pull-down). Mikrokontroler akan memproses input dari switch ini dan memberikan output yang sesuai ke LED. Selain itu, rangkaian ini juga memanfaatkan resistor dan kapasitor untuk stabilisasi sinyal, serta komponen penguat untuk meningkatkan daya output jika diperlukan.
Sinyal dari switch dikendalikan oleh mikrokontroler, dan berdasarkan logika program yang diterapkan, mikrokontroler akan menyalakan atau mematikan LED secara terprogram. Hal ini memungkinkan pengguna untuk mengontrol perangkat menggunakan switch sebagai input, yang kemudian menghasilkan perubahan pada status LED sebagai output.
Rangkaian ini mencerminkan konsep dasar dari sistem kendali elektronik di mana perangkat input seperti switch memengaruhi status perangkat output seperti LED melalui kendali terpusat dari mikrokontroler.
Rangkaian ini merupakan Rangkaian sistem minimum untuk aplikasi led dan switch. Rangkaian ini terdiri dari rangkaian pembangkit pulsa/ osilator clock yang terhubung ke IC 8284. Fungsiunya untuk memberikan clock kepada mikroprosesor. Selain itu juuga terdapat rangkaian reset yang berfungsi untuk mereset program yang sedang dijalankan. Pada rangkaian ini digunakan mikroprosesor IC 8086. Data yang masuk kemudian diproses oleh mikroprosesor 8086, setiap mendapatkan clock dari rangkaian osilator, maka data diteruskan ke IC 74LS373 yang merupakan rangkaian latch dan buffer. Rangkaian ini berfungsi untuk menahan data yang diterima dari mikroprosesor. Pin AD di mikroprosesor mengandung data sedangkan pin A pada mikroprosesor mengandung address. Data dan alamatnya dikirim ke rangkaian latch dan buffer berupa IC 74LS373 dan IC 74LS245. Setiap pin LE aktif, maka data maupun address akan keluar dari IC untuk diteruskan. Pada rangkaian terdapat IC 27128 yang merupakan ROM. Kemudian ada IC 6116 yang merupakan RAM, dan IC 8255A sebagai IO. Akses ketiganya diatur oleh IC 74LS139, untuk memilih chip mana yang akan aktif. Apakah data akan dikirim ke ROM, RAM, atau IO untuk dijadikan output berupa LED dan switch. Pada rangkaian belum dapat ditentukan bagian mana yang aktif, karena penggantian mikroprosesor 8088 dengan 8086. Mikroprosesor 8088 memiliki kapasitas address yang lebih banyak dibandingkan 8086 sehingga saat dihasilkan output oleh rangkaian buffer dan diteruskan ke rangkaian IO,ROM, dan RAM, jumlah addres yang dibutuhkan tidak sebanding.
6. Download File[kembali]
- Download HTML (Download)
- Download Rangkaian Soal 2 (Download)
- Download Video Simulasi Soal 2 (Download)
- Download Datasheet LED (Download)
- Download Datasheet Resistor (Download)
- Download Datasheet Relay (Download)
- Datasheet IC 74LS138 - Download
- Datasheet IC 8284 - Download
- Datasheet IC 8086 - Download
- Datasheet IC 74LS373 - Download
- Datasheet IC 74LS245 - Download
- Datasheet IC 74LS139 - Download
- Datasheet IC 27128 - Download
- Datasheet IC 6116 - Download
- Datasheet IC 8255A - Download
Tidak ada komentar:
Posting Komentar