Gambar 30 Rangkaian memori, I-O dan decoder-nya
1. Tujuan [kembali]
1. Untuk memahami bagaimana IC 8255,6116,6264,2764 decoder 74LS139 bekerja.
2. Untuk mampu membuat rangkaian dengan led atau logicprobe sebagai output.
2. Alat dan Bahan [kembali]
3. Dasar Teori [kembali]
1. IC 8255 (Programmable Peripheral Interface)
IC 8255 adalah sebuah Programmable Peripheral Interface (PPI) yang dikembangkan oleh Intel. Komponen ini sering digunakan untuk memberikan jalur komunikasi antara mikroprosesor dan perangkat periferal. IC ini sangat umum digunakan dalam sistem berbasis mikroprosesor seperti Intel 8085 dan 8086 untuk menghubungkan dengan perangkat I/O seperti keyboard, layar, printer, atau sensor.
Arsitektur Internal: IC 8255 terdiri dari tiga port input/output 8-bit, yaitu Port A, Port B, dan Port C. Masing-masing port dapat dikonfigurasi sebagai input atau output sesuai kebutuhan. Port C juga dapat dibagi menjadi dua bagian (Port C upper dan Port C lower), masing-masing berukuran 4-bit.
IC ini memiliki Control Register yang digunakan untuk menentukan mode kerja dari ketiga port tersebut. IC ini mendukung beberapa mode operasi, yaitu:
- Mode 0 (Simple I/O): Pada mode ini, port-port digunakan sebagai I/O dasar tanpa fitur handshaking.
- Mode 1 (Strobed I/O atau Handshake I/O): Port dapat melakukan handshaking saat berkomunikasi dengan perangkat eksternal. Mode ini memungkinkan sinkronisasi antara periferal dan mikroprosesor menggunakan sinyal handshake.
- Mode 2 (Bidirectional I/O): Digunakan untuk komunikasi bidirectional antara perangkat dan mikroprosesor, terutama pada Port A.
Fitur:
- Port A, B, C: Masing-masing port memiliki lebar 8-bit.
- Control Register: Mengatur mode operasi IC ini.
- Interfacing: Dapat dihubungkan dengan berbagai perangkat eksternal seperti ADC, DAC, motor, dan perangkat pengendali lainnya.
Cara Kerja: IC 8255 bekerja berdasarkan konfigurasi yang diatur oleh mikroprosesor. Setelah mikroprosesor menulis nilai ke register kontrol, IC akan menentukan apakah port digunakan sebagai input atau output. Ketika data diterima dari perangkat I/O, data tersebut akan diteruskan ke mikroprosesor melalui bus data.
Penggunaan:
- Interfacing: Umum digunakan untuk menghubungkan berbagai periferal ke mikroprosesor.
- Sistem Embedded: Diterapkan dalam sistem pengendali industri dan peralatan elektronik yang memerlukan antarmuka I/O yang dapat diprogram.
2. 74LS139 (Dual 2-to-4 Line Decoder/Demultiplexer)
IC 74LS139 adalah sebuah Dual 2-to-4 Line Decoder/Demultiplexer, yang artinya terdiri dari dua blok decoder independen, masing-masing memiliki dua input dan empat output.
Arsitektur: 74LS139 memiliki dua bagian yang identik, masing-masing berfungsi sebagai decoder 2-ke-4. Setiap bagian memiliki dua jalur input seleksi, dua enable input, dan empat output. Ketika enable input diaktifkan, IC ini akan mendekode dua input menjadi salah satu dari empat output yang dipilih.
- Input: Setiap bagian memiliki dua input seleksi (A dan B) yang menentukan jalur output mana yang diaktifkan.
- Enable: Input ini harus diaktifkan agar decoder bekerja. Jika enable tidak aktif, semua output berada dalam keadaan "high" atau tidak aktif.
- Output: Empat output (Y0, Y1, Y2, Y3) akan memberikan logika "low" berdasarkan kombinasi input seleksi.
Fitur:
- Kecepatan Tinggi: Memiliki waktu propagasi yang rendah.
- Sinkronisasi: Dapat digunakan untuk sinkronisasi dalam pengalamatan memori.
- Interfacing: Digunakan untuk pemilihan perangkat atau pengalamatan blok memori pada sistem komputer.
Cara Kerja:
- Ketika enable diaktifkan, kombinasi dari dua input seleksi menentukan output mana yang akan diaktifkan. Contohnya, jika input A = 0 dan B = 1, maka output Y1 akan diaktifkan, sementara yang lain akan tetap dalam keadaan high.
Penggunaan:
- Pemilihan Memori: Digunakan untuk memilih satu dari beberapa blok memori dalam sebuah sistem.
- Demultiplexer: Juga digunakan sebagai demultiplexer, di mana satu input dapat didistribusikan ke beberapa jalur output.
3. RAM 6116 (2K x 8-bit Static RAM)
RAM 6116 adalah Static RAM (SRAM) yang memiliki kapasitas 2K x 8-bit, yang artinya dapat menyimpan 2048 kata, masing-masing berukuran 8 bit. SRAM berbeda dengan DRAM karena tidak memerlukan proses refresh secara berkala untuk mempertahankan data yang disimpan.
Arsitektur:
- Alamat: Memiliki 11 jalur alamat yang mampu mengakses 2048 lokasi memori.
- Data: Jalur data berukuran 8-bit yang dapat membaca atau menulis data ke lokasi memori yang dipilih.
- Kontrol: Terdiri dari sinyal Read/Write dan Chip Enable yang mengatur akses memori.
Fitur:
- Non-volatile (selama daya masih menyala): SRAM mempertahankan data selama ada suplai daya.
- Akses Cepat: Waktu akses rendah (biasanya sekitar 150ns - 250ns).
- Simpel: Tidak memerlukan siklus refresh seperti DRAM.
Cara Kerja: SRAM bekerja dengan mengakses alamat memori yang diinginkan melalui jalur alamat. Setelah alamat diakses, data pada lokasi tersebut dapat dibaca atau ditulis melalui jalur data. SRAM menggunakan flip-flop untuk menyimpan tiap bit data, sehingga tidak memerlukan refresh.
Penggunaan:
- Buffer Memori: Umum digunakan sebagai buffer memori atau cache dalam sistem mikroprosesor yang membutuhkan kecepatan tinggi.
4. RAM 2624 (1K x 4-bit Static RAM)
RAM 2624 adalah Static RAM berkapasitas 1K x 4-bit, yang artinya dapat menyimpan 1024 kata dengan lebar data masing-masing 4-bit.
Arsitektur:
- Alamat: Memiliki 10 jalur alamat untuk mengakses 1024 lokasi memori.
- Data: Jalur data berukuran 4-bit.
- Kontrol: Sinyal Read/Write dan Chip Enable.
Fitur:
- SRAM: Tidak memerlukan refresh seperti DRAM.
- Akses Cepat: Digunakan dalam aplikasi yang memerlukan akses cepat dengan ukuran data kecil.
Cara Kerja: Setiap alamat mengakses blok data 4-bit yang dapat dibaca atau ditulis sesuai dengan sinyal kontrol. Data yang disimpan dalam flip-flop internal tetap ada selama ada suplai daya.
Penggunaan:
- Sistem Embedded: Diterapkan pada perangkat yang membutuhkan memori kecil dengan akses cepat.
5. RAM 2764 (8K x 8-bit EPROM)
RAM 2764 adalah EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) berkapasitas 8K x 8-bit yang digunakan untuk menyimpan program atau data secara permanen sampai data tersebut dihapus menggunakan sinar ultraviolet.
Arsitektur:
- Alamat: Memiliki 13 jalur alamat yang mampu mengakses 8192 byte.
- Data: Jalur data berukuran 8-bit.
- Kontrol: Sinyal Chip Enable, Output Enable, dan Write Enable untuk kontrol operasi baca dan tulis.
Fitur:
- Dapat Dihapus: Data dapat dihapus dengan paparan sinar UV melalui jendela quartz pada IC.
- Data Permanen: Setelah diprogram, data tetap ada bahkan setelah suplai daya dihentikan, sampai dihapus.
Cara Kerja: EPROM diprogram dengan menggunakan tegangan tinggi pada kaki tertentu untuk menyimpan data. Setelah diprogram, data akan bertahan sampai dihapus. Penghapusan dilakukan dengan memaparkan jendela quartz pada chip ke sinar ultraviolet selama beberapa menit.
Penggunaan:
- Firmware: Digunakan untuk menyimpan firmware atau perangkat lunak yang tidak sering diubah.
- Perangkat Elektronik: Umum digunakan dalam perangkat yang memerlukan memori non-volatile seperti mikroprosesor.
4. Percobaan [kembali]
Pada decoder 74LS139, pin A dan B dihubungkan ke kaki A2 dan A3. Berdasarkan peta memori, dengan mengubah nilai A2 dan A3, kita dapat mengatur IC interface yang akan digunakan. Untuk alamat 00, kita akan menggunakan PPI pertama, alamat 01 untuk PIT, alamat 10 untuk PIC, dan alamat 11 untuk PPI kedua.
Sementara itu, untuk RAM, digunakan decoder 74LS138 dengan pin a, b, dan c yang terhubung ke kaki alamat XA17, XA18, dan XA19. Dengan mengubah nilai-nilai ini sesuai dengan tabel kebenaran, kita bisa mengakses RAM dan ROM sesuai dengan peta memori yang ditentukan.
Peta Memory I/O
A3 A2 A1 A0 Alamat
0 0 0 0 0H Port A PPI_1
0 0 0 1 1H Port B PPI_1
0 0 1 0 2H Port C PPI_1
0 0 1 1 3H CW PPI_1
0 1 0 0 4H Counter1
0 1 0 1 5H Counter2
0 1 1 0 6H Counter3
0 1 1 1 7H Counter CW
1 0 0 0 8H INTR
1 1 0 0 CH Port A PPI_2
1 1 0 1 DH Port B PPI_2
1 1 1 0 EH Port C PPI_2
1 1 1 1 FH CW PPI_2
0 komentar:
Posting Komentar