Minggu, 20 Oktober 2024

Jawaban UTS No.1 Up

 

  




Jawaban No.1

1. Tujuan [kembali]

  • mengetahui bentuk rangkaian dari decoder memori dan I/O untuk sebuah sistem minimun 8086

2. Alat dan Bahan [kembali]


Logic State

   


LED
                         



- IC 8255A




- IC 74LS138


- IC 8253A




- IC 8259



- RAM 6116




- RAM 6232


- ROM 2764




3. Dasar Teori[kembali]

  • Light Emitting Code (LED)

  Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

    Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya.  Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)
Bentuk dan Simbol LED (Light Emitting Diode)


Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)

Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

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).

Cara kerja LED (Light Emitting Diode)

LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya.

    LED adalah suatu perangkat semikonduktor yang menghasilkan cahaya saat diberikan arus listrik. Cahaya dihasilkan karena elektron-elektron dalam bahan semikonduktor bergerak antara tingkat energi yang berbeda dan melepaskan energi dalam bentuk foton cahaya. LED memiliki dua terminal: anoda (positif) dan katoda (negatif). Arus listrik mengalir dari anoda ke katoda dan menyebabkan cahaya dihasilkan. Warna cahaya yang dihasilkan oleh LED tergantung pada bahan semikonduktor yang digunakan. Contoh warna LED termasuk merah, hijau, biru, kuning, dan lainnya.

Spesifikasi:

   - Tegangan Operasi (V<sub>f</sub>): Tegangan yang dibutuhkan untuk menyalakan LED.

   - Arus Operasi (I<sub>f</sub>): Arus yang dibutuhkan untuk operasi normal LED.

   - Daya Operasi (P<sub>f</sub>): Daya yang dikonsumsi oleh LED saat beroperasi.

   - Efisiensi Luminositas: Rasio cahaya yang dihasilkan terhadap daya yang dikonsumsi.

   - Panjang Gelombang (λ): Panjang gelombang cahaya yang dihasilkan oleh LED.

Jenis-jenis LED

1. LED Berlian (Standard LED): Digunakan untuk indikator dan pencahayaan umum.

2. LED High Power: Menghasilkan cahaya yang lebih terang, sering digunakan dalam aplikasi penerangan.

3. LED RGB (Red, Green, Blue):Menggabungkan beberapa warna untuk menciptakan berbagai warna cahaya.

        Tegangan kerja LED adalah tegangan yang diperlukan untuk menyalakan LED. Tegangan kerja LED bervariasi tergantung pada jenis LED. Arus kerja LED adalah arus yang mengalir melalui LED saat LED menyala. Arus kerja LED bervariasi tergantung pada jenis LED. Luminansi LED adalah jumlah cahaya yang dipancarkan oleh LED. Luminansi LED bervariasi tergantung pada jenis LED. Sudut pencahayaan LED adalah sudut di mana cahaya dari LED menyebar. Sudut pencahayaan LED bervariasi tergantung pada jenis LED. Daya tahan LED adalah jumlah waktu yang dapat bertahan LED sebelum mulai melemah. Daya tahan LED bervariasi tergantung pada jenis LED. Biaya LED bervariasi tergantung pada jenis LED.

LED memiliki berbagai keunggulan dibandingkan dengan lampu konvensional, termasuk:

  • Efisiensi energi: LED jauh lebih efisien daripada lampu konvensional, sehingga dapat menghemat energi.
  • Daya tahan: LED jauh lebih tahan lama daripada lampu konvensional, sehingga dapat menghemat biaya penggantian lampu.
  • Ukuran: LED dapat dibuat berukuran sangat kecil, sehingga dapat digunakan dalam berbagai aplikasi.
  • Warna: LED dapat menghasilkan berbagai warna, sehingga dapat digunakan untuk berbagai keperluan.

  • Logic State



    Gerbang logika atau logic State adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang Logika beroperasi berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya memiliki 2 kode simbol yakni 0 dan 1 dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean.

    Status logika Pengertian logis, benar atau salah, dari sinyal biner yang diberikan. Sinyal biner adalah sinyal digital yang hanya memiliki dua nilai yang valid. Dalam istilah fisik, pengertian logis dari sinyal biner ditentukan oleh level tegangan atau nilai arus sinyal, dan ini pada gilirannya ditentukan oleh teknologi perangkat. Dalam sirkuit TTL, misalnya, keadaan sebenarnya diwakili oleh logika 1, kira-kira sama dengan +5 volt pada garis sinyal; logika 0 kira-kira 0 volt. Tingkat tegangan antara 0 dan +5 volt dianggap tidak ditentukan.

    Logic State merujuk pada kondisi atau keadaan suatu sirkuit logika pada suatu waktu tertentu. Dalam sistem digital, Logic State dapat berupa logika tinggi (1) atau logika rendah (0).

   Sistem logika digital umumnya menggunakan notasi biner, di mana 1 mengindikasikan logika tinggi (biasanya tegangan tinggi), dan 0 mengindikasikan logika rendah (biasanya tegangan rendah).

   Level logika tinggi dan rendah ditentukan oleh batas tegangan tertentu pada suatu sirkuit logika. Contoh, dalam sistem yang menggunakan tegangan 0-5V, mungkin level logika tinggi adalah di atas 2,5V, dan level logika rendah di bawah 2,5V.

Spesifikasi Logic State

1. Tegangan Logic High (V<sub>OH</sub>):  Nilai tegangan yang dianggap sebagai logika tinggi.

2. Tegangan Logic Low (V<sub>OL</sub>): Nilai tegangan yang dianggap sebagai logika rendah.

3. Arus Logic High (I<sub>OH</sub>): Arus yang mengalir saat output logika tinggi.

4. Arus Logic Low (I<sub>OL</sub>): Arus yang mengalir saat output logika rendah.


        Sirkuit logika dapat terdiri dari gerbang logika dasar (AND, OR, NOT) atau flip-flop yang membentuk sirkuit lebih kompleks. Konfigurasi sirkuit logika dapat menggabungkan gerbang logika untuk melakukan fungsi yang lebih kompleks.

        Logic state digunakan untuk mewakili data digital, seperti angka, huruf, dan simbol. Logic state juga digunakan untuk mengendalikan operasi dari perangkat digital, seperti komputer, ponsel, dan mesin industri.

Dalam elektronika digital, terdapat dua logic state, yaitu logic 0 dan logic 1.

  • Logic 0 direpresentasikan oleh tegangan rendah, biasanya 0 volt atau 0,5 volt.
  • Logic 1 direpresentasikan oleh tegangan tinggi, biasanya 5 volt atau 2,5 volt.

Logic state dapat direpresentasikan dengan berbagai cara, termasuk:

  • Tegangan: Logic 0 direpresentasikan oleh tegangan rendah, dan logic 1 direpresentasikan oleh tegangan tinggi.
  • Arus: Logic 0 direpresentasikan oleh arus rendah, dan logic 1 direpresentasikan oleh arus tinggi.
  • Frekuensi: Logic 0 direpresentasikan oleh frekuensi rendah, dan logic 1 direpresentasikan oleh frekuensi tinggi.
  • Waktu: Logic 0 direpresentasikan oleh waktu rendah, dan logic 1 direpresentasikan oleh waktu tinggi.

Logic state digunakan untuk mewakili data digital. Data digital adalah data yang terdiri dari angka 0 dan 1. Data digital dapat digunakan untuk mewakili berbagai informasi, seperti angka, huruf, simbol, dan gambar.

Logic state juga digunakan untuk mengendalikan operasi dari perangkat digital. Perangkat digital, seperti komputer, ponsel, dan mesin industri, menggunakan logic state untuk melakukan perhitungan, kontrol, dan komunikasi.

Berikut adalah beberapa contoh penggunaan logic state:

  • Dalam komputer, logic state digunakan untuk mewakili data digital, seperti angka, huruf, dan simbol. Logic state juga digunakan untuk mengendalikan operasi dari komputer, seperti perhitungan, kontrol, dan komunikasi.
  • Dalam ponsel, logic state digunakan untuk mewakili data digital, seperti angka, huruf, dan simbol. Logic state juga digunakan untuk mengendalikan operasi dari ponsel, seperti panggilan telepon, pengiriman pesan, dan akses internet.
  • Dalam mesin industri, logic state digunakan untuk mengendalikan operasi dari mesin, seperti mesin produksi, mesin pengolahan, dan mesin transportasi.

Logic state adalah konsep dasar yang penting dalam elektronika digital. Logic state digunakan untuk mewakili data digital, mengendalikan operasi dari perangkat digital, dan berbagai keperluan lainnya


  • IC 8255A

        IC 8255A adalah IC programmable peripheral interface (PPI) yang dirancang untuk bekerja dengan tegangan sumber +5 volt DC. IC ini memiliki 24 pin, dengan 16 pin untuk input/output, empat pin untuk kontrol, dan empat pin untuk sumber daya.




Spesifikasi dari IC 8255A:

Arsitektur: 8 bit
Port: 3 buah port 8 bit
Mode operasi: 3 mode
Frekuensi operasi: 0 hingga 10 MHz
Kekuatan: 5 V
Proses pembuatan: NMOS

Konfigurasi PIN

Konfigurasi PIN :

Pin 1-4: VCC (tegangan suplai) 
Pin 5-6: GND (tegangan nol) 
Pin 7: RESET (reset) 
Pin 8: CS (chip select) 
Pin 9-10: A0-A1 (alamat bus)
Pin 11-18: D0-D8 (data bus)
Pin 19: INT (interrupt) 
Pin 20: MODE (mode) 
Pin 21: INH (input enable) 
Pin 22: OBF (output buffer full) 
Pin 23: IBF (input buffer full) 
Pin 24: WR (write) 
Pin 25: RD (read) 
Pin 27-30: PA0-PA7 (port A)
Pin 31-36: PB0-PB7 (port B)
Pin 37-40: PC0-PC7 (port C)

Prinsip kerja IC 8255A adalah berdasarkan prinsip PPI. Dalam PPI, data input dapat diubah menjadi data output, atau data input dapat digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik.

Pada IC 8255A, data input/output dapat dikonfigurasi ke dalam berbagai mode, seperti:

  • Mode Input: Mode Input memungkinkan data input dari peralatan elektronik untuk dibaca oleh mikroprosesor.
  • Mode Output: Mode Output memungkinkan data output dari mikroprosesor untuk ditulis ke peralatan elektronik.
  • Mode Bidirectional: Mode Bidirectional memungkinkan data input/output dikonfigurasikan secara dinamis.

Penggunaan IC 8255A

IC 8255A dapat digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain:

  • Membangun rangkaian input/output
  • Mengontrol peralatan elektronik
  • Membangun rangkaian logika

Berikut adalah beberapa contoh penggunaan IC 8255A:

  • Dalam sebuah sistem penghitung, IC 8255A dapat digunakan untuk membaca data dari sensor atau mengontrol peralatan elektronik.
  • Dalam sebuah mesin pengukur, IC 8255A dapat digunakan untuk menampilkan data ke layar atau mengontrol motor.
  • Dalam sebuah rangkaian logika, IC 8255A dapat digunakan untuk membangun rangkaian logika yang lebih kompleks.

  • 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.

  • IC 8253A
Intel 8253 dan 8254 adalah Programmable Interval Timer (PIT) yang dirancang untuk mikroprosesor guna menjalankan fungsi pengaturan waktu dan penghitungan menggunakan tiga register 16-bit. Setiap penghitung memiliki 2 pin input, yaitu Clock & Gate, dan 1 pin untuk output “OUT”. Untuk mengoperasikan penghitung, hitungan 16-bit dimuat dalam registernya. Atas perintah, penghitung mulai mengurangi hitungan hingga mencapai 0, lalu menghasilkan pulsa yang dapat digunakan untuk menginterupsi CPU.

Ini mencakup 5 sinyal, yaitu RD, WR, CS, dan jalur alamat A 0 & A 1. Dalam mode I/O periferal, sinyal RD dan WR masing-masing dihubungkan ke IOR dan IOW. Dalam mode I/O yang dipetakan memori, sinyal ini dihubungkan ke MEMR dan MEMW.

Baris alamat A 0 & A 1 dari CPU dihubungkan ke baris A 0 dan A 1 dari 8253/54, dan CS dihubungkan ke alamat yang didekodekan. Register kata kontrol dan penghitung dipilih berdasarkan sinyal pada baris A 0 & A 1


  • IC 8259
 Intel 8259 adalah Programmable Interrupt Controller (PIC) . Terdapat 5 interupsi perangkat keras dan 2 interupsi perangkat keras pada mikroprosesor Intel 8085 dan Intel 8086. Namun dengan menghubungkan Intel 8259 dengan mikroprosesor ini, kita dapat meningkatkan kemampuan penanganan interupsinya. Intel 8259 menggabungkan sumber masukan multi-interupsi menjadi satu keluaran interupsi. Antarmuka PIC tunggal menyediakan 8 masukan interupsi dari IR0-IR7. Misalnya, Antarmuka 8085 dan 8259 meningkatkan kemampuan penanganan interupsi mikroprosesor 8085 dari 5 menjadi 8 tingkat interupsi. 


  1. Fitur Intel 8259 PIC adalah sebagai berikut: 
  2. Intel 8259 dirancang untuk mikroprosesor Intel 8085 dan Intel 8086.
  3. Dapat diprogram baik pada level pemicu maupun level interupsi pemicu tepi.
  4. Kita dapat menutupi bit individual dari register permintaan interupsi.
  5. Kita dapat meningkatkan kemampuan penanganan interupsi hingga level interupsi 64 dengan menggabungkan lebih lanjut 8259 PIC.
  6. Siklus jam tidak diperlukan.

  • IC 2764

IC 2764 adalah jenis EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) yang digunakan untuk menyimpan data secara permanen dan dapat diprogram kembali dengan alat khusus. Komponen ini sering ditemukan pada sistem elektronik dan mikroprosesor sebagai memori non-volatile untuk menyimpan firmware atau program.

Berikut penjelasan dasar teori IC ROM 2764:’

  • ROM 2764 adalah memori dengan kapasitas 8 KB (8192 byte) dan termasuk dalam kategori EPROM (Erasable Programmable ROM).
  • Data yang tersimpan pada 2764 bersifat non-volatile, artinya tetap tersimpan meski daya listrik dimatikan.

  • EPROM ini dapat diprogram dengan alat programmer khusus dan dapat dihapus menggunakan sinar ultraviolet melalui jendela kuarsa transparan pada permukaannya.

IC 2764 biasanya hadir dalam bentuk DIP-28 (Dual Inline Package) dengan 28 pin. Berikut beberapa pin penting:

  • Pin A0 – A12: Jalur alamat untuk memilih byte tertentu dalam memori.
  • Pin D0 – D7: Jalur data untuk membaca atau menulis byte.
  • CE (Chip Enable): Mengaktifkan atau menonaktifkan IC.
  • OE (Output Enable): Mengaktifkan output untuk membaca data.
  • Vpp (Programming Voltage): Tegangan khusus yang digunakan saat memrogram IC.

  • RAM 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.

 


 4. Percobaan[kembali]


 A. PROSEDUR PERCOBAAN

- Siapkan seluruh alat dan bahan yang akan digunakan di Proteus
- Rangkaia semua alat dan bahan pada proteus
- Atur nilai variable (tegangang, arus, dll)
- Lalu tekan tombol jalankan 
- Simulasikan semua sensor yang ada
- Revisi lagi apakah ada yang kurang dari rangkaian
- Lakukan simulasi kembali



C. PRINSIP KERJA

Pada Rangkaian ini merupakan  rancangan rangkaian decoder memori dan I/O untuk suatu sistem minimum 8086 yang terdiri dari: RAM-0 6116, RAM-1 6232, ROM 2764, PPI-0, PPI-1, PIT,PIC.

Pada rangkaian ini terdapat RAM dan ROM yang dikontrol oleh IC 74LS138 yang berguna untuk memetakan Alamat memori. 74LS138 memiliki 3-bit input dan memilih salah satu dari 8 perangkat, berguna untuk mengaktifkan ROM, RAM 6116, dan RAM 6232 pada blok alamat yang sesuai. PPI-0 dan PPI-1 (8255) dihubungkan ke bus data dan memiliki alamat I/O yang unik. PIT (8253/8254) digunakan untuk fungsi timer. Terhubung ke port I/O dan menghasilkan interrupt berkala, PIC (8259) menangani interupsi yang datang dari switch atau perangkat lain. Pin INT terhubung ke INTR CPU. LED output juga dikendalikan dari PPI, menampilkan status atau hasil pemrosesan.



 5. File Download[kembali]

File Rangkaian Klik Disini
HTML File Klik Disini
Video Rangkaian Klik Disini

DataSheet Switch Klik Disini
DataSheet LED KlikDisini
DataSheet IC 6116 klik Disini
DataSheet IC 8259 Klik Disini
DataSheet IC 74LS138 Klik Disini
DataSheet IC 8255A Klik Disini 
DataSheet IC 2764 Klik Disini
DataSheet IC 8253A Klik Disini 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Jawaban UTS No.3 Up

     [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Tujuan 2. Alat dan Bahan 3. Dasar Teori 4. Percobaan 5. File Download   Jawaban No.3 1. Tu...