Minggu, 20 Oktober 2024

Jawaban UTS No.2 Up

 

  




Jawaban No.2

1. Tujuan [kembali]

  • Rancanglah dan simulasikan suatu rangkaian aplikasi sederhana sistem minimum 8086

2. Alat dan Bahan [kembali]

 

LED
                         



- IC 8255A




- IC 74LS138


- IC 8284




- IC 8086


- IC 6264




- IC 74LS373


- IC 27128



 IC 74LS245



 IC 74LS139


- Dioda



- Capacitor




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.


  • 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 8284

    Rangkaian mikroprosesor akan meng-output-kan address sesuai address memori atau I-O yang ingin dituju. 


    Untuk address rendah pada mikroprosesor 8088 multiplek dengan data. Untuk membedakan address atau data dibantu oleh sinyal kontrol ALE yang menandakan mikroprosesor meng-output-kan address bukan data dan sebaliknya mikroprosesor akan meng-output-kan sinyal kontrol DEN jika mikroprosesor mau melakukan transfer atau receive data ke memori atau I-O. Data di transfer atau di receive dapat diketahui dari sinyal kontrol yang di-output-kan oleh mikrorposesor yaitu DT/-R. Selain itu mikroprosesor juga meng-output-kan sinyal-sinyal kontrol seperti RD, WR, INT, DT/-R, dan IO/-M yang akan dipakai pada rangkaian aplikasi. IC 8284 merupakan pembangkit clock dan juga sinyal-sinyal kontrol lainnya seperti Ready dan Reset. Kristal 14,138 MHz digunakan untuk menghasilkan frekuensi clock yaitu 1/3 kristal yang diinputkan ke mikroprosesor melewati pembangkit sinyal pulsa IC 8284. Untuk operasi Reset melalui rangkaian Reset yang d-iinput-kan ke mikroprosesor melalui IC 8284 yang aktif rendah.

    • IC 8086
     

    8086 merupakan sebuah chip mikroprosesor 16-bit rancangan Intel pada tahun 1978 yang membangkitkan penggunaan arsitektur x86. Tidak lama kemudian, intel 8088 diperkenalkan dengan bus 8-bit external, yang memungkinkan penggunaan chipset yang murah. 

    8086 dirancang berdasarkan intel 8080 dan intel 8085 dengan set register yang mirip, tetapi dikembangkan menjadi 16 bit. "Bus Interface Unit" memberikan rangkaian instruksi ke "Execution Unit" melalui sebuah prefetch queue 6 byte, jadi pemberian dan pelaksanaan dilakukan bersamaan- sebuah bentuk pipelining primitif (instruksi 8086 bervariasi dari 1 sampai 4 byte).


    • IC 74LS373

    IC 74LS373 adalah salah satu flip-flop data yang memiliki 8 latch data dengan 3 kondisi output (highlow, dan impedansi tinggi).

    Adapun konfigurasi pin pada 74LS373 adalah sebagai berikut:

    a.       D0 – D7 adalah data input (Dn).

    b.      LE adalah input Latch Enable yang aktif ketika berlogika high.

    c.       OE adalah input Output Enable yang aktif ketika berlogika low

          d.      Q1 – Q7 adalah data output (Qn).

    Tabel 2.3 Kebenaran logika pada IC 74LS373

    Dn

    LE

    OE

    Qn

    H

    H

    L

    H

    L

    H

    L

    L

    X

    L

    L

    Q0

    X

    X

    H

    Z

     L = Low

     Z = IMPEDANSI TINGGI

     H =  high

    X  = DIABAIKAN

     

    • IC 74LS245
    Octal-bus transceiver dengan non-inverting output, three-state.

    Spesifikasi :
    - Catu daya 5 VDC
    - Fungsi Octal-bus transceiver
    - Level tegangan i/o TTl
    - Kemasan DIP 20-pin

    • IC 74LS139

    IC demultiplekser 74LS139 merupakan demultiplekser 2 input dengan 4 output. IC ini terdiri dari dua buah demultiplekser dengan 16 buah pin. Konfigurasi dari masing-masing Pin dapat dilihat pada gambar berikut :

    Sebagaimana IC digital lainnya, VCC dari IC ini memerlukan tegangan sebesar 5 V. Fungsi kerja dari IC 74139 ini dapat dilihat pada tabel berikut:



    • IC 27128

    ROM adalah salah satu jenis memori yang hanya dapat dibaca saja isinya dengan instruksi-instruksi bahasa mesin. Perbedaan utama ROM dengan RAM adalah bahwa data di ROM tidak akan terhapus walaupun tegangan supply terputus dari rangkaian. Untuk saat ini sudah banyak ROM yang memanfaatkan IC EEPROM yang bisa ditulis dan dihapus datanya hanya dengan memberikan tegangan tententu.
    Untuk ROM jenis EPROM seperti 27128 mempunyai empat pin kontrol yaitu: pin OE, pin CE, pin PGM dan pin VPP seperti gambar 3.Kombinasi dari keempat pin kontol tersebut dapat dilihat pada tabel

    Tabel 1 Fungsi pin-pin CE, OE, PGM dan VPP pada ROM 27128
    -CE
    -OE
    PGM
    VPP
    Mode
    Pin-pin
    I-O
    0
    0
    1
    Vcc
    Read
    D-out
    1
    X
    X
    Vcc
    Program
    High Z
    0
    X
    0
    Vpp
    Program Verify
    D-in
    1
    X
    X
    Vpp
    Program Inhibit
    High Z
    Pin CE berfungsi untuk mengaktifkan rangkaian buffer I-O yang terdapat didalam EPROM 27128. Sedangkan pin OE yang berfungsi sebagai strobe untuk data out dari EPROM. Dan pin PGM dan pin VPP berfungsi pada saat EPROM sedang diprogram atau diisi dengan EPROM Writer.
    Pin PGM akan dibuat 0 dan pin VPP diberi tegangan sesuai dengan jenis EPROM yang dipakai. Untuk EPROM 27128A besamya VPP adalah 12,5 Volt. Setelah selesai dengan pengisian EPROM maka didalam rangkaian sistem minimum pin PGM dan pin VPP dihubungkan ke tegangan catu 5 volt.
    Urutan langkah-langkah yang dilaksanakan mikroprosesor dalam melaksanakan instruksi read pada ROM adalah sebagai berikut:
    a. Address dari memori yang dituju diload ke bus addresss setelah ada sinyal ALE.
    b. Chip Select yang dari EPROM yang dituju akan aktif low sehingga EPROM meng-input-kan address dari bus address misalnya A0-Al3 seperti pada EPROM 27128.
    c. Kemudian mikroprosessor mengirim sinyal RD  pada EPROM.

    d. EPROM mengalami pembacaan atau data dikirim ke mikroprosesor.

    • IC 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.

  • Switch

Sakelar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain untuk jaringan listrik arus kuat, saklar berbentuk kecil juga dipakai untuk alat komponen elektronika arus lemah

  • Resistor



Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.

  • Dioda


Dioda adalah komponen elektronika yang terdiri dari dua kutub dan berfungsi menyearahkan arus. Komponen ini terdiri dari penggabungan dua semikonduktor yang masing-masing diberi doping (penambahan material) yang berbeda, dan tambahan material konduktor untuk mengalirkan listrik.

  • 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.

  • Kapasitor


Berfungsi untuk menghilangkan riak yang tersisa setelah gelombang disearahkan oleh diode bridge

Listing Program:

1) Program LED
; PROGRAM1.ASM DIGUNAKAN UNTUK APLIKASI LED DI PORT A 
; BERJALAN DARI KANAN KE KIRI
CODE_SEG SEGMENT ; code_seg sebagai segment
 ASSUME CS:CODE_SEG,DS:CODE_SEG,SS:CODE_SEG
 ORG 100H ; program ditulis mulai 
;origin 100h
start: jmp mulai ; Awal program pada Org 0100H
porta equ 00h ; Alamat port A,B,C
portb equ 01h ; dan ctrlword disesuaikan 
portc equ 02h ; dengan hardwarenya
cw equ 03h
mulai:
mov al,80h ; inisialisasi PPI 8255
mov dx,cw ; mode 0
 out dx,al ; Port A, B dan C = output
call ledmati
ulangi:
mov al,1
mov cx,8
balik:
mov dx,porta
out dx,al
call delay
shl al,1
loop balik
jmp ulangi
;-------------------------------------
; prosedur untuk mematikan semua port
;-------------------------------------
ledmati proc near
mov al,0
mov dx,porta
out dx,al
ret
ledmati endp
;-----------------------
; prosedur delay
;-----------------------
delay proc near ; Procedure delay
push cx ; simpan cx
 mov cx,7fffh ; isi cx dengan lama delay
 loop $ ; looping sampai cx=0
 pop cx ; keluarkan kembali cx
 ret ; kembali ke program utama
delay endp ; akhir procedure delay
; ROM 27128
 ORG 40F0H ; alamat yang dituju setelah reset
 DB 0EAH ; JMP reset ke
 DW 0100H ; alamat offset 0100h
 DW 0FBF0H ; alamat segmen FBF0h
CODE_SEG ENDS ; batas segment code_seg 
 END START ; akhir program

2)Program LED dan Switch

; PROGRAM2.ASM 
; INPUT SWITCH DARI PORT C DIGUNAKAN UNTUK ; 
MENGHIDUPKAN ATAU 
; MEMATIKAN LED DI PORT A
CODE_SEG SEGMENT 
 ASSUME CS:CODE_SEG,DS:CODE_SEG,SS:CODE_SEG
 ORG 100H 
start: jmp mulai 
porta equ 00h 
portb equ 01h 
portc equ 02h 
cw equ 03h
mulai:
mov al,8Bh ; Inisialisasi PPI 8255 (secara 
 ; hardware: Port B tidak digunakan)
 mov dx,cw ; mode 0
 out dx,al ; Port A = Output dan 
; Port B dan Port C = Input 
putar:
mov dx,portc
in al,dx
mov dx,porta
out dx,al
call delay
jmp putar
delay proc near 
push cx
 mov cx,07fffh 
 loop $ 
 pop cx 
 ret 
delay endp
ORG 40F0H 
 DB 0EAH 
 DW 0100H 
 DW 0FBF0H 
CODE_SEG ENDS 
 END START 

 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

Rangkaian ini merupakan Rangkaian sistem minimum untuk aplikasi led dan switch. Rangkaian ini terdiri dari rangkaian pembangkit pulsa/ osilator clock yang terhubung ke IC 8284. Fungsiunya untuk memberikan clock kepada mikroprosesor. Selain itu juuga terdapat rangkaian reset yang berfungsi untuk mereset program yang sedang dijalankan. Pada rangkaian ini digunakan mikroprosesor IC 8086. Data yang masuk kemudian diproses oleh mikroprosesor 8086, setiap mendapatkan clock dari rangkaian osilator, maka data diteruskan ke IC 74LS373 yang merupakan rangkaian latch dan buffer. Rangkaian ini berfungsi untuk menahan data yang diterima dari mikroprosesor. Pin AD di mikroprosesor mengandung data sedangkan pin A pada mikroprosesor mengandung address. Data dan alamatnya dikirim ke rangkaian latch dan buffer berupa IC 74LS373 dan IC 74LS245. Setiap pin LE aktif, maka data maupun address akan keluar dari IC untuk diteruskan. Pada rangkaian terdapat IC 27128 yang merupakan ROM. Kemudian ada IC 6264 yang merupakan RAM, dan IC 8255A sebagai IO. Akses ketiganya diatur oleh IC 74LS139, untuk memilih chip mana yang akan aktif. Apakah data akan dikirim ke ROM, RAM, atau IO untuk dijadikan output berupa LED dan switch. Pada rangkaian belum dapat ditentukan bagian mana yang aktif, karena penggantian mikroprosesor 8088 dengan 8086. Mikroprosesor 8088 memiliki kapasitas address yang lebih banyak dibandingkan 8086 sehingga saat dihasilkan output oleh rangkaian buffer dan diteruskan ke rangkaian IO,ROM, dan RAM, jumlah addres yang dibutuhkan tidak sebanding.





 5. File Download[kembali]

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

Datasheet IC 74LS138 - Download
Datasheet IC 74LS373 - Download
Datasheet IC 74LS245 - Download
Datasheet IC 2764 - Download
Datasheet IC 6264 - Download
Datasheet IC 8255A - Download
File Rangkaian Simulasi - Download
File HTML - Download
Video Rangkaian Simulasi - Download

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...