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
a.) Memahami mengenai rangkaian memori dan decoder-nya serta prinsip kerjanya
b.) Dapat membuat rangkaian memori dan decodernya
- IC 74LS138
- Ram-1 6232
- Rom 2764
- PIT 8253A
- PIC 8259
- RAM-0 6116
- PPI 8255A
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 +
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.
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 Download
Tidak ada komentar:
Posting Komentar