antarmuka serial standar @2011,eko didik widianto ......antarmuka serial standar @2011,eko didik...

Antarmuka SerialStandar

@2011,Eko DidikWidianto

Antarmuka Serial

Serial AsinkronRS-232

Antarmuka Serial StandarTSK304 - Teknik Interface dan Peripheral

Eko Didik Widianto

Teknik Sistem Komputer - Universitas Diponegoro



Antarmuka Serial


Review Kuliah

I Sebelumnya, dibahas tentang desain mikrokomputer yangterdiri atas CPU, RAM dan ROM

I operasi pembacaan dan penulisanI ruang alamat dan dekodingI pemetaan alamat

I Berikutnya, pembahasan tentang antarmuka serialstandar, meliputi RS-232, SPI, I2C, dan 1-Wire

I Sasaran: mahasiswa akan mampu menjelaskanantarmuka serial standar dan peripheralnya dan mampumengimplementasikan antarmuka serial untuk peripheralserial tertentu

I Referensi:

I Sumber-sumber internet

Materi ini dapat didownload di:http://didik.blog.undip.ac.id/2011/09/11/tsk-304-teknik-interface-dan-peripheral-2011/

http://didik.blog.undip.ac.id/2011/09/11/tsk-304-teknik-interface-dan-peripheral-2011/

http://didik.blog.undip.ac.id/2011/09/11/tsk-304-teknik-interface-dan-peripheral-2011/



Antarmuka Serial


Bahasan

Antarmuka SerialKomunikasi SerialPenggunaan Serial

Serial Asinkron RS-232Antarmuka RS-232InterkoneksiSinyalProtokol Komunikasi



Antarmuka SerialKomunikasi Serial

Penggunaan Serial


Komunikasi SerialKomunikasi Serial vs Paralel

I Komunikasi serialI Proses transfer data yang secara berurutan

mengirimkan/menerima hanya 1 bit data dalam satuwaktu

I Jenis: sinkron dan asinkronI Sinkron: Data 8-bit dikirimkan dalam 8 periode clock.

Misalnya: SPI, I2CI Asinkron: Data 8-bit dikirimkan setidaknya dalam 8

periode bit. Misalnya: RS232

I Komunikasi paralelI Proses transfer data dengan mengirimkan/menerima

data n-bit secara bersamaan




Penggunaan Serial


Komunikasi Serial Asinkron

I Paket data : 11 bit ( data 8-bit + 3 bit header/tailer)I Start bit: 1 bitI Stop bit: 1 bitI Parity: 1 bit




Penggunaan Serial


Komunikasi Serial Sinkron

http://www2.renesas.com




Penggunaan Serial


Komunikasi Paralel

I Data 8-bit dikirimkan sekaligus




Penggunaan Serial


Bus SerialMengapa Digunakan

I Bus serial digunakan untuk komunikasi jarak jauh,dibandingkan jalur transmisi paralel

I BiayaI Masalah sinkronisasi data

I Bus serial juga digunakan untuk komunikasi jalurpendek

I Didukung oleh peningkatan kehandalan dankecepatan sinyal

I Mengurangi kepadatan interkoneksiI Di kecepatan tinggi, lebih tahan terhadap clock-skew

dan cross-talk daripada paralelI Migrasi dari paralel ke serial:

I PCI ke PCI ExpressI PATA ke SATA




Penggunaan Serial


Clock SkewLagging dan Leading

Gambar: http://www.altera.com




Penggunaan Serial


Cross TalkNEXT dan FEXT



Antarmuka Serial

Serial AsinkronRS-232Antarmuka RS-232

Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Deskripsi RS-232Recommended Standard 232

I Standar komunikasi serial yang menghubungkanDTE (Data Terminal Equipment) dan DCE (DataCircuit-terminationg Equipment)

I DTE: komputer, sistem mikrokomputerI DCE: modem, modul GSM

I Di komputer: serial portI Standar: TIA-232-F (1997)

I Interface Between Data Terminal Equipment andData Circuit-Terminating Equipment EmployingSerial Binary Data Interchange

I Mendefinisikan:I karakteristik elektrikI diagram pewaktuan sinyalI nama-nama sinyalI ukuran fisik dan pinout dari konektor



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Aplikasi Antarmuka Serial



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Pin Out RS-232



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Deskripsi Pinout



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Interkoneksi

I DTE-DCE atau DCE-DTEI Straight-cable

I DTE-DTEI Cross-cableI Disebut juga null-modem



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Interkoneksi

I DTE-DCE atau DCE-DTE: Straight-cable

I DTE-DTE: cross-cable, null-modem



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Loopback



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Spy/Monitor



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Level Tegangan

I Sinyal data: bipolar, referensi terhadap groundI Logika 0 (space): +3 sampai +12VI Logika 1 (mark): -12v sampai -3v



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Konverter LevelTegangan TTL ke RS-232

I Dari level TTL ke RS-232I TTL dari port UART Mikrokontroler

I Logika 0: 0vI Logika 1: +3.3v, 5V



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

MAX-232 Level Converter

I Mengubah level tegangan TTL ke RS-232



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

SkematikAntarmuka RS-232 ke 8051



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Board RS-232

http://www.ecomponentsguru.com



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Bitrate dan Jarak Transmisi

I Bitrate (bps): 1200, 2400, 4800, 9600, 19200,38400, 76800, 115200

I Tidak secara spesifik didefinisikan dalam standar,walaupun standar RS-232C ditujukan untuk bitratekurang dari 20kbps

Baud rate Jarak Transmisi Maksimum (m)19200 159600 1504800 3002400 900

I Jarak dan bitrate lebih besar lebih rentan terhadapdata error saat transmisi

I Butuh standar RS422: highspeed dan jarak jauhI Jarak: 1200m, baudrate 100kbps - 10Mbps



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Frame Data

I Frame data terdiri atas:I Start bit: attention bit, logika 0I Data Word

I Jumlah bit : 5, 6, 7, 8I LSB dikirim dahulu

I Parity: dapat mendeteksi 1 bit errorI even (genap) dan odd (ganjil)

I Stop bitI Jumlah bit: 1, 2 bitI memberikan periode jeda minimum untuk tiap word



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Frame Data

I Format: 8E1I 8 bit data: 11001011I parity evenI 1 stop bit

I Bagaimana sinyal untuk karakter ’A’ (0x61) denganformat 8E1?



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

Handshaking

I Metode mengontrol pentransmisian stream dataI Disebut juga flow control

I Metode handshaking:I Software Handshake: Xon/XoffI Hardware Handshake: RTS/CTS



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

H/W Handshaking

I Dikonfigurasi secara hardware (pengkabelan)I Dengan loopback atau full-handshake

I Misalnya untuk null-modem



Antarmuka Serial


Interkoneksi

Sinyal

Protokol Komunikasi

S/W Handshaking

I Menggunakan 2 karakter tambahan Xon/XoffI Xon: ASCII 17I Xoff: ASCII 19

I Saat buffer modem penuh, modem (DCE) akanmengirim Xoff sehingga DTE menghentikanpengiriman

I Saat buffer tersedia, modem mengirim Xon untukmemulai transmisi kembali

antarmuka serial standar @2011,eko didik widianto ......antarmuka serial standar @2011,eko didik...

Documents