soal 1 UTS

Soal 1. Rancanglah dan simulasikan(dengan bantuan logic state dan logic probe) suatu rancangan rangkaian decoder memori dan I/O untuk suatu sistem minimum 8086

Soal 1. Rancanglah dan simulasikan(dengan bantuan logic state dan logic probe) suatu rancangan rangkaian decoder memori dan I/O untuk suatu sistem minimum 8086 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Video

6. Link Download

1. Tujuan [kembali]

    a.) Memahami mengenai rangkaian memori dan decoder-nya serta prinsip kerjanya

    b.) Dapat membuat rangkaian memori dan decodernya

2. Alat dan Bahan [kembali]

• IC 74LS138

IC 74138 adalah sebuah aplikasi demultiplexer. Demultiplexer adalah perangkat elektronik yang berfungsi untuk memilih salah satu data dari banyak data menggunakan suatu data input. Demultiplexer sering disebut sebagai perangkat dengan sedikit input dan banyak output ic ini cocok untuk pengguna mikrokontroler yang membutuhkan output.

Demultiplexer 74LS138 berfungsi untuk memilih salah satu dari 8 jalur dengan memberikan data BCD 3 bit pada jalur masukan A0 – A2. Demultiplexer 74LS138 memiliki 8 jalur keluaran Q0 – Q7, 3 jalur masukan A0 – A2 dan 3 jalur kontrol expansi E1 – E3.

Tabel Karakteristik Demultiplexer IC 74LS138 :

• Ram-1 6232

RAM 6232 adalah jenis static RAM (SRAM) berkapasitas 32K bit (4K x 8 bit). SRAM ini biasanya digunakan untuk penyimpanan data sementara dalam sistem komputer dan perangkat elektronik lainnya. Salah satu kelebihannya adalah waktu akses yang cepat dibandingkan dengan DRAM karena tidak memerlukan refresh dinamis.

• Rom 2764

ROM 2764 adalah EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) dengan kapasitas 64K (8K x 8 bit). EPROM ini dapat diprogram menggunakan sinar ultraviolet untuk penghapusan dan dapat diisi ulang setelah dihapus. ROM jenis ini digunakan untuk menyimpan firmware atau kode program yang jarang berubah.

• PIT 8253A

Programmable Interval Timer (PIT) 8253A adalah IC yang digunakan untuk mengatur waktu interval atau sinyal periodik pada mikroprosesor. 8253A memiliki tiga saluran independen yang bisa dikonfigurasi untuk berbagai fungsi seperti pemrograman timer, counter, atau pengontrol frekuensi untuk keperluan sistem mikroprosesor.

• PIC 8259

Programmable Interrupt Controller (PIC) 8259 adalah chip yang digunakan untuk mengelola interupsi dalam sistem berbasis mikroprosesor. PIC 8259 membantu mikroprosesor menangani banyak interupsi dengan cara memprioritaskan dan mengirimkan interupsi ke CPU, sehingga memungkinkan pengelolaan beberapa perangkat keras secara efisien.

• RAM-0 6116

IC memori 6116 merupakan salah satu RAM statik berkapasitas 16.384 bit atau 2 kbyte. IC 6116 mempunyai 8 jalur data (D0-D7) dan 11 jalur alamat (A0-A10). Untuk menulis data digunakan sinyal W (aktif LOW) dan untuk membaca data digunakan sinyal G (aktif LOW). Kaki E (aktif LOW) digunakan untuk mengijinkan memori menulis atau membaca data pada jalur data. Kaki 12 dihubungkan ke GND dan kaki 24 dihubungkan ke +5V.

• PPI 8255A

PPI (Programmable Peripheral Interface) 8255 adalah IC yang dirancang untuk membuat port masukan dan keluaran paralel. Chip ini diproduksi oleh Intel Corporation dan dikemas dalam bentuk 40 pin dual in line package dan dirancang untuk berbagai fungsi antarmuka dalam mikroprosesor. IC ini mempunyai 24 bit I/O yang terorganisir menjadi 3 port 8 bit (24 jalur) dengan nama Port A, Port B, dan Port C. Masing-masing port ini dapat berfungsi sebagai input atau output, termasuk port C upper dan lower difungsikan sama atau beda. Fungsi ini terbentuk dari kondisi data bus yang deprogram/dirancang. Konfigurasi fungsi dari 8255 adalah diprogram oleh sistem software sehingga tidak diperlukan komponen gerbang logika eksternal untuk perangkat perpheral interface.

3. Dasar Teori [kembali]

Address ROM pada sistem mikroprosesor 8088 ditempatkan pada address paling tinggi karena setelah tombol RESET ditekan mikroprosesor 8088 akan menuju ke address FFFF0H. Untuk menuju ke address awal program maka di address FFFF0H s/d FFFFFH diisi dengan program JUMP ke awal program.

Adapun perhitungan dalam menentukan address awal JUMP RESET adalah  sebagai berikut:

FFFFF       à uP 8088 mampu mengakses 1 MB (A19 – A0)

  3FFF _     à kapasitas EPROM 27128 (16 KB)

FC000       à address awal EPROM pada sistem mikroprosesor

    8088

FFFF0       à address awal program JUMP RESET pada sistem

    uP 8088

FC000 _    à address awal EPROM

  3FF0        à address awal JUMP RESET pada EPROM 27128

    16 KB)

Perhitungan dalam menentukan origin dari software, misalkan dengan origin 100H adalah:

FC000       àdalam segment : offset yaitu FC00 : 0000 (org

    0H)

     100 _

FBF00       à dalam segment : offset yaitu FBF0 : 0100 (org

     100H) pada sistem uP 8088

3FF0

  100 +

4. Percobaan [kembali]

Prinsip Kerja :

Rangkaian ini berfungsi sebagai sistem mikroprosesor sederhana yang mengelola memori dan perangkat I/O. CPU menggunakan decoder untuk memilih perangkat yang tepat (RAM, ROM, PPI, PIT, atau PIC) dan berinteraksi melalui bus data untuk menjalankan instruksi atau mengatur perangkat I/O. PIC mengelola interupsi, sementara PIT menyediakan fungsi pengatur waktu dan sinyal frekuensi. PPI memungkinkan komunikasi antara CPU dan perangkat eksternal lainnya.

1. Decoder (74LS138 - U8)

IC 74LS138 berfungsi sebagai decoder alamat, yang mengelola pemilihan perangkat memori atau I/O. Decoder ini menerima sinyal dari bus alamat dan memilih salah satu perangkat (seperti PPI, RAM, atau ROM) untuk diakses berdasarkan kombinasi input alamat. Saat menerima sinyal yang sesuai dari CPU, salah satu output (Y0-Y7) akan aktif, mengaktifkan perangkat yang terhubung.

• Y0 bisa digunakan untuk mengaktifkan PPI-0 (U4).
• Y1 untuk PPI-1 (U5).
• Output lain dapat diarahkan ke RAM-0 (U2), ROM (U9), atau perangkat lain yang ada dalam sistem.

2. Memori (RAM dan ROM)

• RAM-0 (U2) dan RAM-1 (U3): Kedua RAM ini digunakan sebagai memori kerja yang dapat dibaca dan ditulis oleh CPU. Saat decoder mengaktifkan RAM melalui sinyal enable (CE), RAM akan menerima data dari bus data dan menyimpannya berdasarkan alamat yang diberikan. Begitu juga dengan pembacaan data, RAM akan mengirimkan data yang tersimpan di alamat tertentu ke bus data ketika diminta.
• ROM (U9): ROM digunakan untuk menyimpan program atau instruksi tetap. Karena ROM bersifat read-only, CPU hanya dapat membaca data dari ROM dan tidak dapat menulis ke dalamnya. Alamat ROM dipilih melalui decoder, dan ROM akan mengirimkan data ke CPU saat sinyal enable (CE) aktif.

3. PPI (Programmable Peripheral Interface)

• PPI-0 (U4) dan PPI-1 (U5): PPI digunakan untuk menghubungkan CPU dengan perangkat I/O eksternal, seperti keyboard, display, atau perangkat kontrol lainnya. PPI menyediakan 3 port paralel (PA, PB, PC) yang bisa dikonfigurasi sebagai input atau output tergantung kebutuhan. Dalam sistem ini, masing-masing PPI dikontrol oleh sinyal dari decoder dan bus kontrol untuk mengatur operasi I/O.
• PPI akan aktif saat menerima sinyal enable dari 74LS138 dan akan mengirim atau menerima data sesuai dengan konfigurasi port yang diatur oleh CPU.

4. PIT (Programmable Interval Timer - U6)

• PIT 8253A (U6) berfungsi untuk menghasilkan sinyal timing dan frekuensi yang digunakan dalam berbagai aplikasi pengaturan waktu. PIT ini memiliki 3 saluran (channel), yang masing-masing dapat dikonfigurasi untuk menghasilkan sinyal timer, counter, atau PWM (pulse-width modulation). Ketika CPU menulis data ke PIT, IC ini akan mengontrol operasi perangkat lain berdasarkan waktu yang telah ditentukan.
• Pada rangkaian ini, PIT dapat digunakan untuk mengatur waktu interupsi atau menghasilkan sinyal pengatur ke perangkat I/O yang terhubung.

5. PIC (Programmable Interrupt Controller - U7)

• PIC 8259 (U7) bertugas mengelola interupsi dari berbagai perangkat ke CPU. PIC mengizinkan beberapa perangkat mengirim sinyal interupsi ke CPU secara bersamaan, namun PIC akan memprioritaskan interupsi dan mengirimnya secara berurutan ke CPU.
• Saat PIC mendeteksi sinyal interupsi dari perangkat I/O, PIC akan memberi tahu CPU bahwa ada interupsi yang perlu diproses. Setelah CPU menyelesaikan interupsi, PIC akan melanjutkan ke interupsi berikutnya sesuai prioritas.

5. Video [kembali]

6. Link Download [kembali]

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

Rangkaian Sistem Minimum untuk  rancangan rangkaian decoder memori dan I/O   [Download]