1. Tujuan [Kembali]
Untuk memahami bagaimana rangkaian IC 8255,6116,2764 decoder 74LS138 bekerja.
2. Komponen [Kembali]
1. 74LS138
2. 74HC373
3. 74LS245
4. RAM 6116
5. RAM-1 6232
6. ROM 2764
7. 8255A
8. PIT (8253A)
9. PIC (8259)
10. Button
11. Dioda
- Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.
12. Kapasitor
13. Resistor
Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.
Cara membaca nilai resistor yaitu dengan menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).
5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor
14. Power supply
power supply adalah perangkat keras yang berfungsi untuk menyediakan tegangan langsung ke komponen, dalam casing yang membutuhkan tegangan.
LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
3. Dasar Teori [Kembali]
a. Rangkaian Lacth Dan Buffer
Untuk menghubungkan address ke memori atau I-O maka diperlukan pemisahan address rendah yang multiplek dengan data dengan memakai rangkaian latch dan buffer. Rangkaian latch akan selalu aktif dengan terhubungnya ke ground kaki LE maka untuk bekerjanya IC latch ini diperlukan sinyal kontrol yang di-input-kan ke kaki –OE. Pin -OE mendapat input dari pin ALE yang merupakan sinyal kontrol yang artinya pin ini akan aktif setiap mikroprosesor meng-output-kan address. Sedangkan untuk memisahkan data dengan address maka dipakai IC buffer. IC buffer diaktifkan melewati pin –E yang mendapat sinyal kontrol DEN yang artinya mikroprosesor melakukan akses data (Read atau Write). Sesudah itu IC buffer akan bekerja dengan menerima sinyal kontrol DT/-R dari mikroprosesor. Apabila mendapatkan sinyal kontrol DT yang berlogika 1 ke pin DIR dari IC buffer maka data dilewatkan dari mikrorposesor ke memori atau I-O dan sebaliknya jika sinyal kontrol –R yang berlogika 0 ke pin DIR dari IC buffer maka data dilewatkan dari memori atau I-O ke mikroprosesor.
b. Decoder
c. 8255A
Karena bus data pada PPI 8255 hanya satu buah sedangkan port PPI ada 3 buah, bus data tidak dapat terhubung dengan ketiga port pada waktu yang bersamaan. Oleh karenanya, untuk menghubungkan bus data dengan salah satu port dapat dilakukan dengan memberikan kombinasi data tertentu pada pin A0 dan A1 sebagai berikut.
PPI-8255 mempunyai 24 pin I/O yang terdiri dari 3 port, yaitu:
– Port A (8 pin) disebut atau ditandai PA0-PA7
– Port B (8 pin) disebut atau ditandai PB0-PB7
– Port C (8 pin) disebut atau ditandai PC0-PC7
Ketiga port ini dapat berfungsi sebagai port keluaran (untuk mengeluarkan data)dan sebagai port masukan (untuk menerima data). Ketiga port tersebut dikelompokkan dalam 2 group A dan B dimana:
– Group A
Port A (PA0-PA7) dan Port C Upper (PC0-PC4)
– Group B
Port B (PB0-PB7) dan Port C lower (PC5-PC7)
Untuk mengatur (mendefinisikan) fungsi masing-masing port dapat dilakukan dengan memberikan kata kendali (control word) berupa 8 angka biner pada pin D0,D1,.. D7 (bus data). Selain itu untuk mendefinisikan fungsi ketiga port, kendali port ini juga berfungsi untuk mendefinisikan mode, bit set, bit reset, dan lain-lain. Untuk lebih jelasnya, dapat kita lihat pada gambar 2.14 ini adalah format data kendali beserta maksudnya
PPI-8255 dapat dioperasikan dalam 3 mode:
Mode 0 : Port A, Port B, dan Port C bekerja sebagai port I/O sederhana,yaitu tanpa hubungan dengan perangkat keras
Mode 1 : Port A dan Port B bekerja sebagai port I/O yang dilengkapi dengan hubungan otomatis, yaitu dengan menggunakan sebagian dari pin – pin untuk port C.
Mode 2 : Port A, dapat dibuat bekerja sebagai port I/O dua arah, sekaligus untuk menerima masukan dan mengeluarkan data, dilengkapi dengan hubungan.
Dari ketiga mode yang tersedia tersebut, yang akan kita gunakan adalah mode 0, mode yang paling sederhana untuk keperluan antarmuka.
(-)Peta alamat I/O
Dalam menentukan alamat I/O maka harus dipilih alamat Yang kosong (reserved) sehingga tidak mengganggu device yang lain yang telah ada sebelumnya. Untuk itu maka dipilih alamat 03E0H – 03E3H untuk keperluan PPI-8255.
Pada rancangan kartu PPI 8255 yang diperlihatkan pada gambar diatas digunakan sebuah saklar 8-bit yang kombinasinya dapat di set sedemikian rupa untuk menjaga agar daerah kerja kartu berada pada alamat 0300H-031FH. Kedelapan saklar tersebut dihubungkan dengan A2-A9 pada slot ekspansi. Pada rangkaian ini, digunakan pula sebuah komparator 74LS688, yang akan selalu membandingkan alamat dari CPU dengan alamat daerah kerja kartu PPI. Bila hasil perbandingan oleh komparator sama, akan dikirimkan sebuh sinyal yang mengaktifkan CS (mengaktifkan CS berarti mengaktifkan PPI 8255).
Karena daerah kerja kartu berada pada alamat 0300H-031FH, dari 20-bit alamat yang dimiliki oleh slot ekspansi, hanya 10-bit alamat yang digunakan. Pada tabel dibawah terdapat alamat yang digunakan untuk kartu PPI tersebut.
Dari tabel diatas, bila kita akan memilih daerah kerja kartu PPI, kita dapat melakukannya dengan mengubah bit-bit pada A2,A3 dan A4.
Slot ISA
ISA (Industrial Standard Architecture) adalah salah satu slot yang tersedia pada suatu komputer untuk mentransfer data. Piranti I/O atau interface card dapat dipasang pada slot ISA untuk dapat menghubungkan komputer dengan peralatan I/O. Slot ISA yang terpasang pada motherboard komputer bisa dipakai untuk 8-bit yang merupakan subset dari ISA 16-bit. Slot ISA merupakan suatu tempat piranti tambahan yang dipasang pada komputer sehingga pada motherboard disediakan tempat yang bisa digunakan untuk memasang piranti tersebut. Ada 2 macam slot yaitu ISA dan PCI yang kegunaannya disesuaikan dengan piranti yang akan dipasang.
Fungsi pin-pin pada slot ISA IBM PC
- D0 – D7 (Data 0 – Data 7): Data bus uP8088, 8 bit, bidirectional.
- MEMR (MEMory Read) dan MEMW (MEMory Write) yang menandakan µP sedang melakukan pembacaan / penulisan memori.
- IOR (I/O Read) dan IOW (I/O Write) yang menandakan µP sedang melakukan pembacaan / penulisan rangkaian I/O.
- ALE ( Address Latch Enable ) adalah Menandakan AD0 – AD7 dan A8 – A19 µP 8088 berisi A0 – A19.
- AEN (Address Enable) adalah Setiap mikroprosesor mengirimkan Address maka sinyal kontrol AEN diaktifkan.
d. PIC 8259 (Programmable Interrupt Controller)
PIC 8259 mempunyai 8 masukan interupsi aktif rendah yaitu: IR0 sampai dengan IR7
Ada 2 cara melayani sinyal trigger dari piranti luar:
- Interupsi: subrutin dijalankan jika ada trigger dari luar piranti
- Polling: μP menanyakan pada piranti-piranti luar, secara bergilir, apakah ada tugas.
Ada 2 macam interupsi:
• Software: (contoh Int 65h) – Digunakan untuk melayani kondisi tertentu pada software yang sedang berjalan.
• Hardware: – Digunakan untuk melayani trigger dari luar.
PIC 8259 mempunyai 8 masukan interupsi yaitu: IRQ0 sampai dengan IRQ7, seperti diperlihatkan pada konfigurasi pin-pin gambar 87 dan prioritas interrupt, seperti pada tabel 9.
e. PIT 8253 (Programmable Interrupt Timer)
Kebanyakan Komputer menggunakan PIT untuk waktu tunda (time delay) karena hasilnya sangat akurat dan dapat diprogram dengan software.
Ada 2 Fungsi PIT:
a. Pembagi frekuensi
b. Monostabil Multivibrator
PIT Memiliki 3 buah counter internal ynag msing-masing, mempunyai:
1. 1 input clock
2. 1 gate pengendali
3. 1 output
Fungsi pin-pin PIT 8253:
a) D7 – D0 : data bus
b) RD : Proses pembacaan, Aktif low
c) WR : Proses penulisan, aktif low
d) A0 – A1 :
4. Percobaan [Kembali]
Berikut langkah-langkahnya:
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan di Proteus.
2. Rangkai alat dan bahan tersebut di Proteus.
3. Tekan tombol untuk menjalankan simulasi.
4. Lakukan simulasi rangkaian dengan memvariasikan logicstate sebagai input data dan pengendali.
5. Tinjau kembali apakah ada yang perlu diperbaiki dari rangkaian.
6. Jika perlu, ulangi simulasi.
Prinsip Kerja
Cara
kerja rangkaian ini dimulai ketika decoder 74LS138 diatur melalui pin
A, B, dan C, yang berfungsi menghasilkan output sesuai dengan tabel
kebenaran IC tersebut. Tabel kebenaran menentukan kombinasi logika yang
akan dihasilkan pada pin output Y0 hingga Y7. Output dari decoder ini
bersifat aktif rendah, yang berarti ketika salah satu pin Y menjadi
logika rendah, maka fungsi tertentu pada IC terkait akan diaktifkan. Pin
Y0 hingga Y7 pada decoder digunakan untuk mengaktifkan fitur Ship
Select atau Chip Enable (aktif rendah) pada setiap IC yang terhubung di
rangkaian.
Sebagai
contoh, saat pin Y0, Y2, dan Y7 aktif rendah, IC RAM 6116, IC RAM 6264,
dan IC ROM 2764 akan diaktifkan berturut-turut. IC RAM digunakan untuk
penyimpanan data sementara, sedangkan IC ROM untuk penyimpanan permanen.
Aktivasi IC RAM dan ROM memungkinkan pengelolaan penyimpanan data, yang
merupakan bagian penting dari operasi rangkaian. Ketika IC diaktifkan
melalui sinyal aktif rendah pada output pin Y, IC tersebut akan
berfungsi untuk menyimpan atau mengambil data dari memori, bergantung
pada logika input yang diberikan.
Ketika
pin Y4 dan Y5 aktif rendah, IC PIT 8254A dan IC PIC 6259 diaktifkan. IC
PIT (Programmable Interval Timer) menghasilkan interrupt berbasis
waktu, yang menginformasikan prosesor untuk melakukan tugas pada waktu
tertentu. Sementara IC PIC (Programmable Interrupt Controller) mengelola
dan mengatur interrupt yang akan dikirim ke mikrokontroler atau sistem
utama. Pengelolaan interrupt ini memungkinkan sistem menjalankan
beberapa tugas secara efisien dan terkoordinasi.
Sedangkan,
ketika pin Y1 dan Y3 aktif rendah, PPI 0 dan PPI 1 (Programmable
Peripheral Interface) diaktifkan. PPI ini mengatur komunikasi antara
sistem utama dengan perangkat eksternal melalui port input/output (I/O).
Logic state PPI menentukan port mana yang akan aktif, apakah Port A, B,
atau C. Kombinasi logika pada pin A0 dan A1 menentukan port yang
digunakan untuk input atau output data. Pada rangkaian ini, PPI 0
mengendalikan LED yang terhubung ke Port A, terutama pada pin PA0.
Saat PPI 0 diaktifkan (Chip Select atau CS aktif rendah), LED di Port A dapat dikendalikan. Misalnya, dengan mengirim data 00000001 ke Port D dan mengatur pin A0 dan A1 ke logika 0, Port A akan diatur sebagai output, dan pin PA0 akan menjadi aktif rendah. Karena LED terhubung ke PA0, saat sinyal aktif rendah dikirim ke PA0, LED tersebut akan menyala, memberikan umpan balik visual yang menunjukkan bahwa rangkaian berfungsi dengan baik. Ini menggambarkan bagaimana decoder, IC memori, timer, dan PPI bekerja bersama untuk mengendalikan berbagai aspek operasi rangkaian secara terintegrasi.
5. Video Simulasi [Kembali]
6. Download [Kembali]
Video Rangkaian Simulasi - DownloadRangkaian download
PIC 8259 download
Datasheet RAM 6116 download
Datasheet ROM 2764 download
Datasheet 8255 download
Datasheet 74LS138 download
Datasheet 74LS245 download
Datasheet 74HC373 download
Tidak ada komentar:
Posting Komentar