Gambar 15 Rangkaian Memori dan decoder memori
1. Tujuan [Kembali]
-
Membuat Rangkaian Memori dan decoder memori
-
memahami bagaimana cara menjalankan rangkaian Memori dan decoder memori.
2. Alat dan Bahan [Kembali]
-
IC27128
-
IC 74LS138
-
6116
-
6264
-
LOGICSTATE
-
DIPSW2
3. Dasar Teori [Kembali]
-
IC 27128
-
IC 74LS138
-
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.
RAM 6116 yang dipakai didalam sistem minimum mempunyai pin CS
(Chip Select) untuk mengaktifkan IC tersebut, pin OE (Output
Enable) sebagai pin sinyal kontrol RD untuk membaca data dan
pin WE (Write Enable) sebagai pin sinyal kontrol WR untuk
menulis data seperti gambar 2. Selain itu, terdapat
pin-pin untuk addresing A0-A10, pin data D0-D7 untuk masukan
dan keluaran data 8 bit. Sisa bus address mulai A11-A19
dipergunakan untuk rangkaian decoding bagi RAM yang
bersangkutan.
Kombinasi dari ketiga pin-pin tersebut dapat dilihat
fungsinya seperti pada tabel 1.
Tabel 1 Fungsi pin-pin CS, OE dan WE pada RAM 6116
-CS
-OE
-WE
Mode
Pin–pin I-O
1
X
X
Non aktif
High Z
0
0
1
Read
Out
0
1
0
Write
In
Dari tabel fungsi diatas dapat dilihat bahwa pin CS memegang
peranan utama dalam kerja RAM statis 6116. Bila pin Chip
Select aktif low maka operasi read dan write dapat
dilaksanakan. Untuk mengaktifkan pin CS dapat diberikan input
low dari output decoding I-O.
Urutan langkah-langkah yang dilaksanakan mikroprosessor dalam
melaksanakan instruksi read atau write pada RAM adalah
sebagai berikut:
a. Address dari memori yang akan dituju diload oleh
mikroprosesor ke bus address setelah terdapat sinyal
ALE.
b. Chip Select yang dari RAM yang dituju akan aktif low
sehingga RAM me-input-kan address dari bus address misalnya
A0-A10 seperti pada RAM 6116.
c. Kemudian mikroprosessor mengirim sinyal kontrol RD
atau WR pada RAM.
d. RAM melakukan pernbacaan atau penulisan sesuai
dengan kombinasi sinyal control yang diterima seperti tabel
1 diatas.
-
6264
IC memori 6264 adalah sebuah RAM statik berkapasitas 256 bit
atau 32 kbyte. IC ini memiliki 16 jalur data (D0-D15) dan 16
jalur alamat (A0-A15). Selain itu, terdapat pin-pin untuk
addresing A0-A15, pin data D0-D15 untuk masukan dan keluaran
data 16 bit. Sisa bus address mulai A16-A19 dipergunakan untuk
rangkaian decoding bagi RAM yang bersangkutan. IC RAM 6264
juga memiliki pin-pin CS (Chip Select) untuk mengaktifkan IC,
pin OE (Output Enable) sebagai pin sinyal kontrol RD untuk
membaca data, dan pin WE (Write Enable) untuk menulis
data
-
LOGICSTATE
Logic state pada proteus berguna untuk memberikan logika 1 atau
0 pada sebuah jalur, jika pada logic statenya bertanda 1 maka
ada arus yang mengalir melewati jalur pada logic state tersebut
sedangkan jika angka 0 tidak ada arus yang mengalirinya.
-
DIPSW2
-
Membuat Rangkaian Memori dan decoder memori
-
memahami bagaimana cara menjalankan rangkaian Memori dan decoder memori.
2. Alat dan Bahan [Kembali]
- IC27128
- IC 74LS138
- 6116
- 6264
- LOGICSTATE
- DIPSW2
3. Dasar Teori [Kembali]
- IC 27128
- IC 74LS138
- 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.
RAM 6116 yang dipakai didalam sistem minimum mempunyai pin CS
(Chip Select) untuk mengaktifkan IC tersebut, pin OE (Output
Enable) sebagai pin sinyal kontrol RD untuk membaca data dan
pin WE (Write Enable) sebagai pin sinyal kontrol WR untuk
menulis data seperti gambar 2. Selain itu, terdapat
pin-pin untuk addresing A0-A10, pin data D0-D7 untuk masukan
dan keluaran data 8 bit. Sisa bus address mulai A11-A19
dipergunakan untuk rangkaian decoding bagi RAM yang
bersangkutan.
Kombinasi dari ketiga pin-pin tersebut dapat dilihat
fungsinya seperti pada tabel 1.
Tabel 1 Fungsi pin-pin CS, OE dan WE pada RAM 6116
|
-CS
|
-OE
|
-WE
|
Mode
|
Pin–pin I-O
|
|
1
|
X
|
X
|
Non aktif
|
High Z
|
|
0
|
0
|
1
|
Read
|
Out
|
|
0
|
1
|
0
|
Write
|
In
|
Dari tabel fungsi diatas dapat dilihat bahwa pin CS memegang
peranan utama dalam kerja RAM statis 6116. Bila pin Chip
Select aktif low maka operasi read dan write dapat
dilaksanakan. Untuk mengaktifkan pin CS dapat diberikan input
low dari output decoding I-O.
Urutan langkah-langkah yang dilaksanakan mikroprosessor dalam
melaksanakan instruksi read atau write pada RAM adalah
sebagai berikut:
a. Address dari memori yang akan dituju diload oleh
mikroprosesor ke bus address setelah terdapat sinyal
ALE.
b. Chip Select yang dari RAM yang dituju akan aktif low
sehingga RAM me-input-kan address dari bus address misalnya
A0-A10 seperti pada RAM 6116.
c. Kemudian mikroprosessor mengirim sinyal kontrol RD
atau WR pada RAM.
d. RAM melakukan pernbacaan atau penulisan sesuai
dengan kombinasi sinyal control yang diterima seperti tabel
1 diatas.
- 6264
IC memori 6264 adalah sebuah RAM statik berkapasitas 256 bit
atau 32 kbyte. IC ini memiliki 16 jalur data (D0-D15) dan 16
jalur alamat (A0-A15). Selain itu, terdapat pin-pin untuk
addresing A0-A15, pin data D0-D15 untuk masukan dan keluaran
data 16 bit. Sisa bus address mulai A16-A19 dipergunakan untuk
rangkaian decoding bagi RAM yang bersangkutan. IC RAM 6264
juga memiliki pin-pin CS (Chip Select) untuk mengaktifkan IC,
pin OE (Output Enable) sebagai pin sinyal kontrol RD untuk
membaca data, dan pin WE (Write Enable) untuk menulis
data
- LOGICSTATE
Logic state pada proteus berguna untuk memberikan logika 1 atau
0 pada sebuah jalur, jika pada logic statenya bertanda 1 maka
ada arus yang mengalir melewati jalur pada logic state tersebut
sedangkan jika angka 0 tidak ada arus yang mengalirinya.
- DIPSW2
Prinsip Kerja :
Mikroprosesor yang akan berhubungan dengan RAM atau ROM
dipisahkan oleh rangkaian decoder IC 74LS138. Jika mikroprosesor
berhubungan dengan RAM maka mikroprosesor akan mengeluarkan
address RAM yang masuk ke IC decoder 74LS138 dan decoder akan
meng-output-kan Y0 aktif (sesuai rancangan, address A17, A18,
A19 di-input-kan ke A, B, C dari IC decoder) rendah ke –CS
RAM 6116 seperti terlihat pada gambar 15. Dan sebaliknya jika
mikroprosesor berhubungan dengan ROM maka mikroprosesor akan
mengeluarkan address ROM yang masuk ke IC decoder 74LS138 dan
decoder akan meng-output-kan Y7 aktif (sesuai rancangan, address
A17, A18, A19 di-input-kan ke A, B, C dari IC decoder)
rendah ke –CS ROM 27128 Perancangan decoder untuk memori akan
dibahas pada bab aplikasi.
Untuk dapat mengakses address dari PPI-0 8255 (4 B) menggunakan
pin A0 dan A1
PIT dan PIC menggunakan A4, A5 dan A6 seperti rangkaian pada
gambar 3.
4. Prosedur Percobaan [Kembali]
Mikroprosesor yang akan berhubungan dengan RAM atau ROM
dipisahkan oleh rangkaian decoder IC 74LS138. Jika mikroprosesor
berhubungan dengan RAM maka mikroprosesor akan mengeluarkan
address RAM yang masuk ke IC decoder 74LS138 dan decoder akan
meng-output-kan Y0 aktif (sesuai rancangan, address A17, A18,
A19 di-input-kan ke A, B, C dari IC decoder) rendah ke –CS
RAM 6116 seperti terlihat pada gambar 15. Dan sebaliknya jika
mikroprosesor berhubungan dengan ROM maka mikroprosesor akan
mengeluarkan address ROM yang masuk ke IC decoder 74LS138 dan
decoder akan meng-output-kan Y7 aktif (sesuai rancangan, address
A17, A18, A19 di-input-kan ke A, B, C dari IC decoder)
rendah ke –CS ROM 27128 Perancangan decoder untuk memori akan
dibahas pada bab aplikasi.
Untuk dapat mengakses address dari PPI-0 8255 (4 B) menggunakan
pin A0 dan A1
dan PPI-1 8255 (4 B) menggunakan pin A0 s/d A1, PPT 8253
(4 B) menggunakan pin
A0 s/d A1, sedangkan untuk PIC 8259 (2 B) menggunakan pin A0.
Dalam membedakan
alamat dari keempat komponen I-O tersebut seperti peta I-O
diatas maka digunakan
address A2 s/d A19. PPI-0 dengan PPI-1 dibedakan dari A4, jika
A4 berlogika 0 maka
merupakan akses address PPI-0 dan jika A4 berlogika 1 maka
merupakan akses
address PPI-1. PIT dapat dibedakan dari komponen I-O yang lain
dari pin address A5,
jika A5 berlogika 1 dan yang lain (A2 s/d A19) berlogika 0 maka
address ini merupakan
address PIT. Untuk PIC yang membedakan address-nya dengan
komponen lain adalah
pin address A6. Rangkaian decoder dapat dirancang untuk
membedakan PPI-0, PPI-1,
PIT dan PIC menggunakan A4, A5 dan A6 seperti rangkaian pada
gambar 3.
4. Prosedur Percobaan [Kembali]
Komponen yang Terlibat
-
Memori (misalnya, RAM atau ROM): Komponen
ini digunakan untuk menyimpan data.
-
Decoder Memori: Digunakan untuk memilih
lokasi memori tertentu berdasarkan input alamat.
-
Mikrokontroler atau Mikroprosesor: Mungkin
digunakan untuk mengirim alamat dan data ke memori.
-
Saklar dan LED: Digunakan untuk masukan
manual dan indikasi output.
- Memori (misalnya, RAM atau ROM): Komponen ini digunakan untuk menyimpan data.
- Decoder Memori: Digunakan untuk memilih lokasi memori tertentu berdasarkan input alamat.
- Mikrokontroler atau Mikroprosesor: Mungkin digunakan untuk mengirim alamat dan data ke memori.
- Saklar dan LED: Digunakan untuk masukan manual dan indikasi output.
Langkah-langkah Prosedur Percobaan
Berikut adalah langkah-langkah umum yang dapat diikuti untuk
melakukan simulasi rangkaian memori dan decoder memori di
Proteus:
-
Membuka Proteus dan Membuat Proyek Baru:
-
Buka software Proteus dan buat proyek baru. Beri nama
proyek sesuai dengan kebutuhan.
-
Menambahkan Komponen ke Skema:
-
Cari dan tambahkan komponen-komponen seperti memori (RAM
atau ROM), decoder, mikroprosesor, saklar, dan LED dari
library komponen Proteus.
-
Letakkan komponen-komponen tersebut di skema proyek.
-
Menghubungkan Komponen:
-
Hubungkan pin output dari mikrokontroler ke pin input dari
decoder memori.
-
Hubungkan output dari decoder ke input alamat dari memori.
-
Pasangkan saklar ke pin data input memori jika diperlukan
untuk input manual.
-
Hubungkan LED ke output data memori untuk indikasi visual.
-
Mengatur Konfigurasi Memori dan Decoder:
-
Konfigurasikan memori dengan menentukan ukuran dan tipe
(misalnya, RAM atau ROM).
-
Atur decoder memori untuk menerima input alamat dan
memilih lokasi memori yang sesuai.
-
Menulis Program (Jika Menggunakan
Mikrokontroler):
-
Jika menggunakan mikrokontroler, tulis kode yang
mengontrol pengiriman data dan alamat ke memori.
-
Program ini mungkin ditulis dalam bahasa seperti Assembly
atau C.
-
Menjalankan Simulasi:
-
Setelah semua komponen terhubung dan program diunggah
(jika ada), jalankan simulasi.
-
Amati bagaimana data dikirim ke dan dari memori, dan
bagaimana decoder memori memilih lokasi memori yang benar
berdasarkan input alamat.
-
Menguji dan Mengamati Output:
-
Gunakan saklar untuk memasukkan alamat atau data yang
berbeda.
-
Amati LED atau alat ukur lain untuk memastikan bahwa
memori dan decoder berfungsi dengan benar sesuai dengan
yang diharapkan.
-
Menganalisis Hasil Simulasi:
-
Catat hasil simulasi dan analisis apakah perilaku
rangkaian sesuai dengan teori yang diharapkan.
-
Jika ada masalah, lakukan debugging untuk menemukan dan
memperbaiki kesalahan.
5. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]
Berikut adalah langkah-langkah umum yang dapat diikuti untuk melakukan simulasi rangkaian memori dan decoder memori di Proteus:
-
Membuka Proteus dan Membuat Proyek Baru:
- Buka software Proteus dan buat proyek baru. Beri nama proyek sesuai dengan kebutuhan.
-
Menambahkan Komponen ke Skema:
- Cari dan tambahkan komponen-komponen seperti memori (RAM atau ROM), decoder, mikroprosesor, saklar, dan LED dari library komponen Proteus.
- Letakkan komponen-komponen tersebut di skema proyek.
-
Menghubungkan Komponen:
- Hubungkan pin output dari mikrokontroler ke pin input dari decoder memori.
- Hubungkan output dari decoder ke input alamat dari memori.
- Pasangkan saklar ke pin data input memori jika diperlukan untuk input manual.
- Hubungkan LED ke output data memori untuk indikasi visual.
-
Mengatur Konfigurasi Memori dan Decoder:
- Konfigurasikan memori dengan menentukan ukuran dan tipe (misalnya, RAM atau ROM).
- Atur decoder memori untuk menerima input alamat dan memilih lokasi memori yang sesuai.
-
Menulis Program (Jika Menggunakan Mikrokontroler):
- Jika menggunakan mikrokontroler, tulis kode yang mengontrol pengiriman data dan alamat ke memori.
- Program ini mungkin ditulis dalam bahasa seperti Assembly atau C.
-
Menjalankan Simulasi:
- Setelah semua komponen terhubung dan program diunggah (jika ada), jalankan simulasi.
- Amati bagaimana data dikirim ke dan dari memori, dan bagaimana decoder memori memilih lokasi memori yang benar berdasarkan input alamat.
-
Menguji dan Mengamati Output:
- Gunakan saklar untuk memasukkan alamat atau data yang berbeda.
- Amati LED atau alat ukur lain untuk memastikan bahwa memori dan decoder berfungsi dengan benar sesuai dengan yang diharapkan.
-
Menganalisis Hasil Simulasi:
- Catat hasil simulasi dan analisis apakah perilaku rangkaian sesuai dengan teori yang diharapkan.
- Jika ada masalah, lakukan debugging untuk menemukan dan memperbaiki kesalahan.
5. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [Kembali]
1. Memori (RAM atau ROM):
-
Memori adalah perangkat penyimpanan yang
digunakan untuk menyimpan data dan instruksi. Dalam konteks
rangkaian ini, memori bisa
berupa RAM (Random Access Memory)
atau ROM (Read-Only Memory).
-
RAM adalah tipe memori yang bisa dibaca
dan ditulis, yang berarti data bisa disimpan dan dimodifikasi
selama perangkat aktif.
-
ROM hanya bisa dibaca, artinya data
disimpan secara permanen dan tidak bisa diubah oleh
mikrokontroler setelah pemrograman awal.
-
Memori ini diakses melalui alamat tertentu. Setiap alamat memori
memiliki sel memori yang berisi data.
- Memori adalah perangkat penyimpanan yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi. Dalam konteks rangkaian ini, memori bisa berupa RAM (Random Access Memory) atau ROM (Read-Only Memory).
- RAM adalah tipe memori yang bisa dibaca dan ditulis, yang berarti data bisa disimpan dan dimodifikasi selama perangkat aktif.
- ROM hanya bisa dibaca, artinya data disimpan secara permanen dan tidak bisa diubah oleh mikrokontroler setelah pemrograman awal.
- Memori ini diakses melalui alamat tertentu. Setiap alamat memori memiliki sel memori yang berisi data.
2. Decoder Memori:
-
Decoder adalah komponen yang digunakan
untuk mengontrol akses ke lokasi memori tertentu. Decoder
menerima input alamat dari mikrokontroler atau mikroprosesor dan
mengaktifkan salah satu outputnya sesuai dengan alamat yang
diberikan.
-
Jika rangkaian memori menggunakan lebih dari satu chip memori,
decoder ini akan memilih chip memori yang benar untuk akses
berdasarkan alamat yang diberikan.
-
Misalnya, jika alamat terdiri dari 4 bit, decoder akan memiliki
16 (2^4) output, masing-masing terhubung ke satu lokasi memori
atau chip.
- Decoder adalah komponen yang digunakan untuk mengontrol akses ke lokasi memori tertentu. Decoder menerima input alamat dari mikrokontroler atau mikroprosesor dan mengaktifkan salah satu outputnya sesuai dengan alamat yang diberikan.
- Jika rangkaian memori menggunakan lebih dari satu chip memori, decoder ini akan memilih chip memori yang benar untuk akses berdasarkan alamat yang diberikan.
- Misalnya, jika alamat terdiri dari 4 bit, decoder akan memiliki 16 (2^4) output, masing-masing terhubung ke satu lokasi memori atau chip.
3. Mikrokontroler atau Mikroprosesor:
-
Mikrokontroler atau mikroprosesor bertindak sebagai pengontrol utama dalam rangkaian ini.
Komponen ini menghasilkan sinyal alamat yang menentukan lokasi
memori yang ingin diakses dan sinyal data untuk ditulis atau
dibaca dari memori.
-
Saat mikrokontroler ingin membaca data dari memori, ia akan
mengirimkan alamat yang diinginkan ke decoder. Decoder kemudian
memilih lokasi memori yang sesuai dan mengaktifkan jalur untuk
membaca data dari alamat tersebut.
-
Sebaliknya, untuk menulis data, mikrokontroler mengirimkan
alamat dan data yang ingin ditulis ke lokasi memori yang
dipilih.
- Mikrokontroler atau mikroprosesor bertindak sebagai pengontrol utama dalam rangkaian ini. Komponen ini menghasilkan sinyal alamat yang menentukan lokasi memori yang ingin diakses dan sinyal data untuk ditulis atau dibaca dari memori.
- Saat mikrokontroler ingin membaca data dari memori, ia akan mengirimkan alamat yang diinginkan ke decoder. Decoder kemudian memilih lokasi memori yang sesuai dan mengaktifkan jalur untuk membaca data dari alamat tersebut.
- Sebaliknya, untuk menulis data, mikrokontroler mengirimkan alamat dan data yang ingin ditulis ke lokasi memori yang dipilih.
4. Interaksi dan Aliran Data dalam Rangkaian:
-
Alamat dari Mikrokontroler: Mikrokontroler mengirimkan sinyal alamat ke input
decoder memori. Sinyal alamat ini menunjukkan lokasi memori
yang akan diakses.
-
Pemilihan Lokasi Memori oleh Decoder: Decoder memori menerima sinyal alamat dan mengaktifkan
salah satu outputnya sesuai dengan alamat yang diberikan.
Output aktif ini akan menentukan lokasi memori tertentu yang
diakses.
-
Akses Data: Setelah lokasi memori
dipilih, data dapat ditulis ke atau dibaca dari memori.
-
Membaca Data: Jika operasi yang
diminta adalah membaca, data dari alamat yang dipilih di
memori akan dikirim kembali ke mikrokontroler melalui
jalur data.
-
Menulis Data: Jika operasi yang
diminta adalah menulis, mikrokontroler akan mengirim data
yang akan disimpan ke alamat memori yang dipilih melalui
jalur data.
-
Pengindikasian melalui LED atau Output Lain: Output data atau status operasi dapat ditunjukkan
melalui LED atau perangkat lain untuk memberikan indikasi
visual tentang aktivitas yang terjadi di dalam rangkaian.
6. Video Simulasi [Kembali]
7. Download File [Kembali]
download file [rangkaian]
download file [html]
- Alamat dari Mikrokontroler: Mikrokontroler mengirimkan sinyal alamat ke input decoder memori. Sinyal alamat ini menunjukkan lokasi memori yang akan diakses.
- Pemilihan Lokasi Memori oleh Decoder: Decoder memori menerima sinyal alamat dan mengaktifkan salah satu outputnya sesuai dengan alamat yang diberikan. Output aktif ini akan menentukan lokasi memori tertentu yang diakses.
-
Akses Data: Setelah lokasi memori
dipilih, data dapat ditulis ke atau dibaca dari memori.
- Membaca Data: Jika operasi yang diminta adalah membaca, data dari alamat yang dipilih di memori akan dikirim kembali ke mikrokontroler melalui jalur data.
- Menulis Data: Jika operasi yang diminta adalah menulis, mikrokontroler akan mengirim data yang akan disimpan ke alamat memori yang dipilih melalui jalur data.
- Pengindikasian melalui LED atau Output Lain: Output data atau status operasi dapat ditunjukkan melalui LED atau perangkat lain untuk memberikan indikasi visual tentang aktivitas yang terjadi di dalam rangkaian.
6. Video Simulasi [Kembali]
7. Download File [Kembali]
download file [rangkaian]
download file [html]
