Rangkaian I-O dan Decodernya



1. Tujuan    [kembali]

- Dapat mengerti fungsi dari decoder

- Dapat membuat rangkaian dengan menggunakan decoder

 

2. Alat dan Bahan    [kembali]

 

a) IC 8255A

 

b) IC 74LS138

 


C) IC 8253

P8253-5, Programmable Interval Timer, 8253 IC Intel, DIP-24 [1pcs]  5052406315962 | eBay 

 

d) IC 8259

 

 8259: Major Brands : IC 8259 Programmable Interrupt Controller DIP 28-pin :  ICs & Semiconductors

 

e) LED


 

3. Dasar Teori        [kembali]

a)  IC 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.
Di bawah ini menunjukkan diagram blok bagian dalam dari PPI 8255.

Gambar 1. Diagram Blok PPI 8255

          PPI 8255 memiliki buffer bus data dua arah, yang berarti dapat berfungsi baik sebagai port input maupun port output. Arah aliran data dapat dijelaskan dengan menggunakan pengaturan logika Read/Write. Secara mudah dapat diuraikan dengan tabel 1 berikut ini :

Tabel 1. Format Pembacaan dan Penulisan PPI 8255

PPI 8255 bekerja dalam tiga mode, yaitu :
a. Mode 0 : 
          Port A, Port B, dan Port C bekerja sebagai port I/O sederhana tanpa jabat tangan. Pada mode ini CPU sama sekali tidak memperhatikan status 8255. CPU mentransfer data tanpa mempersoalkan apa yang terjadi pada 8255. Port A dan Port B bekerja sebagai port 8 bit sedangkan Port C dapat dibuat bekerja dalam 8 bit atau berdiri sendiri dalam 4 bit lower dan 4 bit upper secara terpisah. Pemakaian mode 0 pada PPI 8255 secara diagram dapat digambarkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Diagram Blok Operasi PPI 8255 Mode 0

b. Mode 1 : 
          Port A, Port B bekerja sebagai port I/O dengan jabat tangan menggunakan sebagian dari pena Port C. Saluran PC0, PC1, dan PC2 berfungsi sebagai saluran jabat tangan untuk Port B sedangkan Port A menggunakan saluran PC3, PC4, dan PC5 sebagai sinyal jabat tangan. PC6 dan PC7 dapat digunakan untuk saluran I/O. Diagram operasi 8255 pada mode 1 digambarkan pada Gambar 3.

Gambar 3. Diagram Blok Operasi PPI 8255 Mode 1

c. Mode 2 : 
          Hanya Port A dapat dibuat sebagai port I/O dua arah dengan jabat tangan. Port A dapat digunakan sebagai port untuk transfer data dua arah dengan jabat tangan. Ini artinya data dapat masuk atau keluar dari saluran yang sama. Mode ini mengembangkan sistem saluran (bus) ke mikroprosesor atau mentransfer byte data ke dan dari floppy disk controller. Pada mode 2 saluran PC3 sampai PC7 digunakan sebagai saluran jabat tangan untuk Port A. Bentuk operasi 8255 sebagai mode 2 digambarkan pada diagram Gambar 4.

Gambar 4. Diagram Blok Operasi PPI 8255 Mode 2

          Format control word PPI 8255 ditunjukkan pada Gambar 5 di bawah ini. Gambar 5.a digunakan untuk menformat control word berdasar pada mode kerja., sedangkan gambar 5.b digunakan untuk menformat control word untuk Port C pada operasi set/reset bit.

Gambar 5.a. Format Control Word Mode Set

Gambar 5.b. Format Control Word Port C Bit Set/Reset

 

b)  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.

Rangkaian internal IC 74LS138

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.


 DATA SHEET IC 74138


Tabel Kebenaran IC 74LS138         

 

c) IC 8253 

IC 8253 merupakan suatu software sistem yang terdapat beberapa device I/O port; diantaranya 3 counter dan sebuah register kontrol untuk program mode. Umumnya masukan pilihan A0, A1 terhubung pada A0, A1 sinyal bus address dari CPU. Pin CS dapat masukan langsung dari bus address yang menggunakan metode pilihan linear. Atau dapat dihubungkan pada keluaran dari decoder. 3. Inisialisasi counter pada penulisan terhadap counter, namun tidak dilakukan penulisan pada Control word. Masukan A0, A1 sebagai pemilih counter yang akan ditulis 4. Format dari inisialisasi counter yang ditentukan dari penggunaan control word.

 d) IC 8259

 

IC PIC 8259 mempunyai 8 masukan interupsi yaitu IRQ0 sampai dengan IRQ7. PIC 8259 berfungsi untuk menerima dan mengatur interupsi yang muncul dan mengarahkannya pada sistem penerima interupt serta untuk mempercepat respon sistem (fungsi interupt)


Ada 2 cara melayani sinyal trigger dari piranti luar :
  • Interrupsi  : Subrutin dijalankan jika ada trigger dari luar piranti
  • Polling       : mikroprosesor menyatakan pada piranti-piranti luar secara bergilir apakah ada tugas.

Ada 2 macam interupsi :
1. Software  : (contoh Int 65h)
      Digunakan untuk melayani kondisi tertentu pada software yang sedang berjalan.
2. Hardware :
      Digunakan untuk melayani trigger dari luar.

Konfigurasi pin-pin PIC 8259 :


 
 
PIC 8259 mempunyai 4 register :
1. Interup Request Register (IRR) :
     → 8-bit data internal yang setiap bitnya mewakili masing-masing IRQ#.
2. Priority Resolver (ISR) :
     → Menentukan prioritas bagi setiap bit IRQ yang ada
3. In Service Register (ISR) :
     → Menyimpan data IRQ# yang sedang dilayani permintaannya.
4. Interrupt Mask Register (IMR) :
     → Menyimpan data IRQ# yang di-mask (nonaktif) dan unmask (aktif)

Fungsi pin-pin PIC 8259 :
1. D7-D0         : Data bus
2. RD              : Proses pembacaan, aktif low
3. WR             : Proses penulisan, aktif low
4. AO              : A0=0 → Address 20h
                        A0=1 → Address 21h
5. CS              : Chip select
6. CAS0-CAS2  : Penulisan PIC


e) LED

LED dapat kita definisikan sebagai suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan dapat memancarkan cahaya apabila arus listrik melewatinya.

Led (Ligth-Emitting Diode) memiliki fungsi utama dalam dunia elektronika sebagai indikator atau sinyal indikator atau lampu indikator.


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). 
 
 
4. Percobaan    [kembali]
 
a) rangkaian




 b) prinsip kerja

IC 74LS138 merupakan ic decoder yang terdiri dari 6 input dan 8 output dan ic ini dirancang untuk kecepatan tinggi seperti memory dekoder dan sistem transmisi data. Dalam IC dekoder ini memiliki 3 input select dan 3 input enable.

IC 8255  adalah suatu Programmable Peripheral Interface (PPI), yang Input atau Output-nya dapat diprogram sesuai dengan keinginan pemakai. Dengan demikian akan didapatkan suatu fleksibilitas yang cukup tinggi.
PPI 8255 memiliki 24 buah pin I/O yang terbagi dalam 3 buah port yang bisa diprogram secara individual dalam dua group dan 3 buah mode operasi. Group A yang meliputi port A (8 bit) dan port C upper (4 bit) sedangkan group B terdiri dari port B (8 bit) dan port C lower (4 bit). Konfigurasi pin PPI 8255 dapat dilihat pada gambar di bawah
Adapun fungsi pin-pin PPI 8255 adalah:
a.   D0 D7 berfungsi sebagai data bus 3 state 2 arah yang dihubungkan ke data bus sistem komputer.
b.   Chip Select (CS) aktif rendah yang berfungsi untuk mengaktifkan PPI 8255.
c.   Read (RD) aktif rendah yang berfungsi untuk menandakan bahwa CPU akan membaca data dari PPI.
d.   Write (WR) aktif rendah yang berfungsi mengizinkan CPU untuk menulis data ke dalam PPI.
e.   Port Select (A0 dan A1). Pin ini digunakan untuk memilih port yang akan digunakan.
f.     Reset yang berfungsi untuk me-reset seluruh port I/O menjadi input dengan kondisi high pada seluruh pin.

 

c) video simulasi


  
 
d) Link Download
 
 
File HTML                             disini

File Rangkaian Simulasi        disini

Video Simulasi Rangkaian     disini

Datasheet ic 8255A                disini

Datasheet ic 8253                   disini

Datasheet ic 8259                   disini

Datasheet 74LS138                disini

No comments:

Post a Comment