UAS : Aplikasi Detektor Kebakaran

Untuk rangkaian kali ini akan diperlihatkan suatu rangkaian detektor kebakaran

Untuk lebih jelasnya, dapat mendownload link dibawah ini

Rangkaian

Penjelasan Rangkaian

Video Tutorial Rangkaian

Program

UTS MICROPROCESSOR

Aplikasi Mikroprocessor 8086 pada 7 Segmen dan Keypad

    

Dibawah ini adalah gambar rangkaian pada aplikasi mikroprocessor 8086 pada 7Segmen dan keypad :

Berikut penjelasan lebih lengkap :

Rangkaian

Program

Presentasi

Bahan ini dipresentasikan untuk mata kuliah

“Mikroprosesor dan Antarmuka “

Jurusan Teknik Elektro

Universitas Andalas

2016

Dosen Pengampuh : Darwison, MT

referensi:
1. Darwison, 2010, " Teknik Interface (antarmuka) : Perancangan Hardware dan Simulasi Software Serta Aplikasinya" , ISBN:978-602-9081-10-7, CV Ferila, padang.
2. Darwison,2007,”Teori,Rancangan,Simulasi dan Aplikasi Mikroprosesor dan Mikrokontroller " , ISBN:978-602-9487-09-1, CV Ferila, padang.

Mikroprosesor

PENDAHULUAN  

Mikroprosesor 8088 adalah mikroprosesor yang mempunyai dua pilihan operasi yaitu dalam sistem minimum atau sistem maksimum. Perbedaan utama dalam dua pilihan ini adalah mikroprosesor pada sistem minimum tidak menggunakan IC co-processor 8087 dan sebaliknya mikroprosesor pada sistem maksimum memakai IC co-processor 8087. Sistem minimum 8088 selain perangkat hardware juga memerlukan perangkat software  untuk menjalankan sejumlah instruktur program dan data.

Mikroprosesor 8088 merupakan prosesor dengan register internal 16 bit yang dapat menangani peripheral 8 bit. Pada saat mikroprosesor 8088 diproduksi dengan kemampuan peripheral 8 bit dan sesuai kebutuhan pasar industri saat itu yang baru membutuhkan peripheral 8 bit sehingga mikroprosesor 8088 lebih dikenal daripada mikroproses 8086.

Mikroprosessor 8088 maupun 8086 mempunyai kelebihan dibandingkan prosesor lainnya seperti Zilog, Motorola dan lain-lain karena memiliki instruksi transfer data yang jauh lebih lengkap dan dapat mengakses  memori sebesar 1 Mega byte. Selain itu, setiap instruksi pada 8088 dapat dilaksanakan pada 8086 dan sampai mikroprosesor saat ini yang banyak dipakai di PC yang berstandardkan prosesor Intel tanpa ada perubahan sama sekali.

Adapun perangkat sistem minimum 8088 yaitu:

1. Unit CPU ( Central Processing Unit ) yaitu tempat pengolahan data berupa operasi logika maupun operasi arithmatik yang dilakukan dalam  register-register 16 bit, antara lain register dasar AX,B X, CX, DX; register Pinter dan Index SI, DI, SP,BP; Register Segment CS, DS, SE, SS dan Register Flag IP. 
2. Unit Memori (RAM dan ROM) yaitu ROM 2716, 2732, 2764 atau 27128 digunakan sebagai tempat penyimpanan data / program  secara permanan dan RAM 6116 6232, 6264, atau 62128 digunakan sebagai tempat penyimpanan data sementara selama CPU tidak diReset atau tegangan supply tidak putus. Untuk saat ini, ROM bersifat EEPROM yaitu data / program dapat ditulis dan dihapus dengan memberikan suatu tegangan tertentu ke IC tersebut. Unit memori dilengkapi dengan rangkaian dekoder IC 74LS139 atau 74LS138 untuk menghasilkan sinyal kontrol CS (chip select) bagi RAM dan ROM.
3. Unit Input Output (PPI 8255, PIT 8253, PIC 8259 maupun AD/DA Converter) yaitu digunakan mikroprosesor untuk dapat berhubungan dengan peripheral luar seperti switch, keypad, 7-segment, Dot-matrik, LCD, motor DC dan lain-lain. Unit I-O dilengkapi dengan rangkaian dekoder IC 74LS139 atau 74LS138 untuk menghasilkan sinyal kontrol CS (chip select) I/O.

Rangkaian mikroprosesor 8088 dilengkapi dengan:

• IC 8284 yang merupakan Generator Sinyal Persegi dan rangkaian kristal serta rangkaian Reset.
• Rangkaian Buffer menggunakan IC 74LS240 yang berfungsi menaikkan Fan-out bus data receiver maupun transmiter untuk dibebani ke rangkaian aplikasi atau slot-slot pengembangan.
• Rangkaian Latch menggunakan IC 74LS373 yang berfungsi untuk menahan bit-bit address A7 – A0 yang multipleks dengan data.
• Rangkaian dekoder untuk sinyal kontrol RD & WR menggunakan IC 74LS138 yang menghasilkan sinyal kontrol memori MEMR & MEMW dan sinyal kontrol I-O IOR & IOW.

Sedangkan perangkat lunak (software) adalah berupa program yang terdiri dari instruksi dan data. Untuk mikroprosesor 8088 menggunakan program assembler 8088 versi DOS atau dapat menggunakan versi baru yaitu versi windows simulator asm86.

Aplikasi utama sistem minimum 8088 yang akan dibahas di buku ini adalah kontrol suhu ruangan  menggunakan komponen aplikasi seperti sensor suhu dengan display dot-matrik disamping komponen yang sudah dibahas di buku teknik Interface

.

MIKROPROSESSOR 8088

1. PENDAHULUAN

Mikroprosesor 8088 mulai diperkenalkan oleh Intel Corporation pada tahun 1978. Mikroprosesor ini mengawali sejarah perkembangan mikroprosesor Intel selanjutnya, seperti 80186, 80286, 80386, 80486, Intel Pentium yang berkembang terus. Semua instruksi yang terdapat pada mikroprosesor 8088 sepenuhnya dapat dijalankan pada mikroprosesor-mikroprosesor Intel tersebut.

Figure 1.1. mikroprosessor 4004,8086/8088 dan intel pentium

Mikroprosesor 8088 mempunyai 8 bit jalur data dan 20 bit jalur alamat. Mikroprosesor 8088 dibuat dalam bentuk IC dengan kaki sebanyak 40 pin (jenis DIP 40).

2. Konfigurasi pena mikroprosessor 8088

Gambar dibawah ini memperlihatkan diagram pewaktuan yang menunjukkan siklus baca tulis ketika terjadi operasi I/O dan Memori oleh mikroprosessor.

Pena pada mikroprosessor 8088 ada yang tidak dipengaruhi oleh perubahan mode baik mode maksimum ataupun mode minimum dan ada pula pena yang berfungsi hanya pada saat mode maksimum.

3. Fungsi masing-masing pin dari mikroposessor 8088 

Figure 3.1. pin konfigurasi mikroprosessor 8088

1. AD0 – AD7 adalah Bus address - data Jalur yang dimultipleks untuk menyalurkan data pada saat ALE aktif (1) atau byte rendah address pada saat ALE tidak aktif (0)
2. A8 – A15 adalah Bus address Bit – bit dimana A8 – A15 ada selama siklus bus
3. A19/S6, A18/S5, A17/S4, A16/S3 adalah Address / Status Kaki – kaki yang multiplek yang digunakan untuk bus address
4. RD adalah Read Sinyal kontrol yang akan berlevel logika 0 pada saat data bus siap menerima data dari memori atau I/O yang diteruskan ke mikroprosesor.
5. WR adalah Read Sinyal kontrol yang akan berlevel logika 0 pada saat data bus siap menerima data dari mikroprosesor yang diteruskan ke memori atau I/O
6. READY adalah Ready Input ini diperiksa oleh 8088 pada akhir dari siklus T2. Kondisi logika 0, siklus pembacaan atau penulisan data akan diperpanjang sampai input logika 1.
7. INTR adalah Interrup Request Satu dari dua kali untuk menerima interupt hard-ware. Jika INTR diberi logika 1 pada saat flag 1 set, 8088 masuk ke siklus interupt acknowledge (INTA aktif) setelah intruksi yang sedang berlangsung selesai.
8. TEST adalah Test Diperiksa oleh intruksi WAIT
9. NMI adalah Nonmaskable Interrupt Input yang mengaktifkan interrupt tipe 2 pada akhir dari instruksi yang sedang dilaksanakan.
10. RESET adalah Reset Kaki yang jika diberi level logika 1 untuk minimum 4 clock, akan mereset 8088.
11. CLK adalah Clock Sebuah input yang menyediakan pewaktu dasar untuk 8088.
12. VCC adalah Vcc Input tegangan pencatu +5V
13. GND adalah Ground Hubungan ke ground
14. MN/-MX adalah Mode Minimum / Maksimun Pin yang digunakan untuk memilih mode operasi minimum jika dihubungkan ke +5V dan mode maksimum jika dihubungkan ke ground.
15. IO/-M adalah Input/Output atau Memori Pin yang menunjukkan isi dari bus address adalah informasi pengaddress memori atau I/O
16. INTA adalah Interrupt Acknowledge Respon untuk INTR. Selama permintaan interupsi, pin INTA akan berlogika 0 untuk menunjukkan bahwa bus 8088 menunggu vector-number.
17. ALE adalah Addres Latch Enable Pin yang digunakan untuk menunjukkan bahwa bus address berisi address memori atau alamat port I/O
18. DT/-R adalah Transmite/ - Receive Pin yang digunakan untuk mengendalikan arah aliran data melewati buffer data.
19. –DEN adalah Data Bus Enable Pin yang aktif bila bus data telah berisi data.

Mikroprosessor 8088 memiliki empat kelompok register 16-bit, yaitu : 

• register penunjuk instruksi (indeks pointer register),
• register data (general purpose register),
• register segment (segment register),
• flag register.

4. Register Penunjuk dan Register Indeks (Indeks and Pointer Register)

Mikroprosesor 8088 mempunyai dua buah register penunjuk (register SP dan BP) serta dua buah register indeks ( register SI dan DI). 
Data yang terdapat pada SP ( Stack Pointer) memungkinkan pemogram untuk menjangkau lokasi memori dari stack segment.. BP (Base Pointer) yang berpasangan dengan register stack segment (SS) digunakan untuk mencatat suatu alamat dimemori tempat data. 
SI (Source Index) digunakan untuk mengalamati sumber data secara ‘indirect’ untuk digunakan dalam instruksi string. DI (Destination Index) secara normal digunakan untuk mengalamati data tujuan dan instruksi string.

5. register data (general purpose register)

Register data pada mikroprosessor 8088 dibagi menjadi 4 kelompok register yang semuanya berfungsi untuk penyimpanan data secara sementara.

Keempat kelompok register ini adalah register AX, BX, CX. dan DX. Register AX, BX, CX, dan DX merupakan register data 16 bit. Register-register 16 bit dari kelompok ini mempunyai suatu ciri khas, yaitu dapat dipisah menjadi 2 bagian dimana masing-masing bagian terdiri dari 8 bit, yaitu register data AH; AL (untuk AX), BH; BL (untuk BX), CH; CL (untuk CX), dan DH; DL (untuk DX).

6. Register Segment (Segment Register)

Mikroprosesor 8088 menghasilkan 20 bit alamat sehingga dapat menjangkau 1 MB lokasi memori ( 220 = 1048576 Byte atau disingkat 1 MB). Namun pada mikroprosessor 8088 register yang tersedia hanya 16 bit ( 216 = 64 KB), sehingga untuk menjangkau alamat 1 MB, memori pada mikroprosessor 8088 dibagi menjadi ruas-ruas 64 KB, sehingga setiap saat hanya ada 4 segment (ruas) yang dapat aktif. Segment-segment register ini adalah: Code Segment (CS), Data Segment (DS), Stack Segment (SS), dan Extra Segment (ES).

7. Flag Register

Flag register merupakan register 16 bit, namun pada mikroprosessor 8088 yang digunakan hanya 12 bit, yaitu 9 bit untuk status dan 3 bit untuk kontrol. Diagram blok flag register adalah sebagai berikut :

Figure 7.1. Diagram blok flag register

Macam macam flag register:

• CF (Carry Flag)
• PF (Parity Flag)
• AF (Auxillary Carry Flag)
• SF (Sign Flag)
• TF (Trace Flag)
• IF (Interrupt Flag)
• OF (Over Flow Flag)
• DF (Direction Flag)
• X Tidak digunakan

8. Alamat Relatif dan Alamat Absolut

Didalam suatu segment, alamat dimulai dari 0000H sampai FFFFH (64KB). Alamat ini disebut juga alamat relatif / offset. Sedangkan alamat absolut dari 0000H s/d FFFFH adalah 00000H s/d FFFFFH. Berikut kita lihat cara pengkonversian alamat relatif kealamat absolut. Pengkonversian dapat dilakukan dengan menggeser nilai segment sebanyak 4 bit kekiri dan kemudian dijumlahkan dengan nilai offset. Atau cara yang lebih sederhana adalah dengan mengalikan nilai segment dengan 2 pangkat 4 (10H) kemudian dijumlahkan dengan nilai offset. Cara ini dikembangkan dari besarnya selisih segment yang satu dengan yang berikutnya sebesar 2 pangkat 4 (10H). Lihatlah contoh dibawah ini: 

Figure 8.1. contoh perhitungan alamat relatif dan alamat absolut

Pada kedua contoh diatas terlihat jelas alamat relatif 1357H : 2468H sebenarnya menunjukkan lokasi yang sama didalam memori (alamat absolutnya) dengan alamat relatif 1356H : 2478H yang disebabkan adanya overlapping. 

9. Generator Clock Untuk Mikroprosesor 8088

Tidak seperti 8085, mikroprosesor 8088 tidak mempunyai pembangkit clock sendiri, ia harus diberi clock dari luar.

Figure 9.1. Ic 8284 sebagai clock mikroprosessor 8088

Berikut nama nama pin dan fungsi dari IC 8284

• CLK Sinyal clock untuk dikirimkan ke mikroprosessor.Sinyal ini mempunyai frekuensi 2/3 dari frekuensi crystal dengan siklus kerja 33%
• PCLK Sinyal ini mempunyai frekuensi ½ dari frekuensi yang dikeluarkan pena CLK, dan memiliki siklus kerja 50%
• F/ C Pena ini merupakan penentu referensi untuk clock. Jika pena ini berlogic 1, maka clock mendapat sumber dari pena EFI, sedangkan jika berlogic 0 mendapat sumber dari pena OSC
• EFI Masukan frekuensi eksternal yang digunakan untuk sebagai sumber clock
• CSYNC Sinkronisasi clock yang digunakan untuk sinkronisasi beberapa IC 8284. Jika menggunakan crystal pena ini dibuat 0
• RES Digunakan untuk sinyal menghasilkan reset
• RESET Digunakan menghasilkan sinyal reset untuk mikroprosessor setelah disinkronisasi dahulu dengan RES dan CLK
• READY Sinyal ini berfungsi untuk memberitahukan mikroprosessor bahwa unit I/O dan memori siap untuk mengirim atau menerima data
• AEN1 dan RDY1 Sinyal ini digunakan untuk membangkitkan keadaan tunggu ke mikroprosessor
• AEN2 dan RDY2 Sama dengan pena AEN1 dan RDY1, sinyal ini digunakan untuk membangkitkan keadaan tunggu ke mikroprosessor.
• ASYNC Sinkronisasi pemilih tipe masukan yang diberikan pada IC 8284

Untuk membangkitkan sinyal clock pada IC 8284 ini ada 2 cara, cara pertama yaitu dengan memasang crystal pada masukan X1 dan X2 serta dengan memberikan logic 0 pada pena F/C. Cara yang kedua adalah dengan memberikan frekuensi eksternal pada pena EFI dan pena F/C dibuat 1.

Referensi

Darwison.2005.MIKROPROSESSOR.Padang:Universitas Andalas

https://www.academia.edu/3818141/TEORI_MIKROPROSESOR_8088

Memori dan Input Output Mikroprosesor 8088.

•  MEMORI

Memori terdiri dari 2:

A. RAM

RAM adalah memori tempat penyimpanan data dan atau program untuk sementara waktu.

RAM terdiri dari :

1. Statik RAM

2. Dinamik RAM

Salah satu Jenis RAM yaitu IC 6116 dimana pinnya yaitu:

dimana Fungsi Tabelnya:

B. ROM

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.

ROM jenis EPROM seperti 27128 mempunyai empat pin kontrol yaitu: pin OE, pin CE, pin PGM dan pin VPP seperti gambar .

• Input-Output (I/O)

Register-register PPl 8255

PPI 8255 mempunyai empat register yaitu Register Port A, Port B, Port C dan Control Word.

Mode operasi PPI

Ada 3 mode operasi PPI yang di-setting melalui software yaitu:

1. Mode 0 (Basic I/O)
2. Mode 1(Strobe I/O)
3. Mode 2 (Strobe Biderectional I/O)

• Hubungan Mikroprosesor dengan memori atau I-O

Rangkaian Di Proreus:

1. Rangkaian Memori

2. Rangkaian Interface Input

3. Rangkaian Decoder

Referensi

Brey, B.Barry. 2003. Mikroprosesor Intel. Erlangga: Jakarta

Darwison.2010. Teknik Interface. CV Ferila: Padang

Download

Komponen Utama Mikroprosesor

1. Rangkaian Mikroprocessor

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

2.  Rangkaian Lacth Dan Buffer

Untuk menghubungkan address ke memori atau I-O maka diperlukan pemisahan address rendah yang multiplek dengan data dengan memakai rangkaian latch dan buffer.

3. .Rangkaian Decoder Sinyal Kontrol RD Dan WR

Rangkaian decoder ini berfungsi memisahkan sinyal RD dan WR untuk Memori yaitu MEMR dan MEMW serta untuk I-O yaitu IOR dan IOW. Dengan input IO/-M ke kaki C dari IC 74LS138 maka output-nya langsung menghasilkan sinyal kontrol RD dan WR terpisah untuk memori atau I-O.

4. Rangkaian Memori Dan Decoder Memori

5.  Rangkaian I-O Dan Decoder I-O