bab 7 potrait

Download BAB 7 Potrait

Post on 12-Jul-2015

122 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

7TEKNIK INTERFACING DASARHubungan manusia dengan Tuhan, hubungan manusia dengan manusia, dan hubungan manusia dengan alam sekitar adalah hal-hal yang seyogyanya selalu selaras.

7.1 PENDAHULUANBeberapa kata kunci (keyword) yang perlu diketahui dalam teknik-teknik interfacing adalah sebagai berikut: Impedances Matching (kesesuaian impedansi). Impedansi output dari peranti/sistem yang di-interface-kan ke peranti/sistem yang lain hendaknya memiliki kesesuaian impedansi. Permasalahan ini akan banyak muncul dalam hal interfacing sistem analog. Aspek ini secara otomatis berpengaruh pula terhadap Voltage dan Current Matching.

Logic Matching (kesesuaian logika, timing dan kontrol). Dalam analisis rangkaian digital. Logic Matching ini meliputi kompatibilitas kontrol, access time (terutama kemampuan maksimal kecepatan eksekusi dari rangkaian/peripheral yang di-interface-kan), timing (pewaktuan untuk proses transfer data), dan lain-lain. Dalam dimensi yang lebih besar, aspek kompatibilitas kontrol ini dapat pula meliputi penggunaan tipe-tipe protokol dalam interfacing antarsistem/jaringan komputer.

Aspek FAN-IN dan FAN-OUT. Istilah ini khusus digunakan dalam konteks interfacing antar-gate dalam rangkaian logika.

152 MICROPROSESOR & INTERFACING

Standar perancangan dan analisis yang digunakan adalah menggunakan standar IC TTL (Transistor-transistor logic). Dalam permasalahan elektronika digital dan komputer, sistem interfacing dapat dikelompokan dalam dua bagian dasar, yaitu:1. Interfacing ke mikroprosesor 2. Interfacing ke (sistem) mikrokomputer

Arti harfiah kata-kata interfacing adalah suatu perlakuan atau usaha (perangkat keras dan perangkat lunak) untuk menghubungkan antarmuka antar dua buah sistem. Sistem ini dapat berupa sistem integrasi antar-IC peripheral, atau sistem integrasi dari suatu sistem hybrid atau sistem rangkaian berbasis mikroprosesor. Interfacing ke mikroprosesor, dalam hubungannya dalam materi pembahasan sistem rangkaian mikroprosesor dasar (CPU, Memori dan PIO), telah diterangkan dalam Bab 5. Pada dasarnya, interfacing ke mikroprosesor adalah cara menghubungkan/merangkaikan memori dan IC-IC peripheral ke mikroprosesor atau CPU. Umumnya, teknik-teknik yang digunakan untuk interfacing ke mikroprosesor ini berdasarkan atas tata cara hubungan antarIC Digital, yang tentu saja berbasis logika atau berlevel tegangan digital. Sebagian besar permasalahan timbul hanya pada teknik-teknik pengalamatan dan kontrol Read and Write, tetapi tidak pada permasalahan tegangan antarhubungan, kecuali untuk masalah buffering (fan in dan fan out). Pengertian interfacing secara lebih umum, biasanya selalu dihubungkan dengan pengertian perlakuan interfacing antara suatu sistem rangkaian berbasis mikroprosesor (yang dalam hal ini kita sebut sistem minimum) dengan suatu sistem rangkaian luar. Rangkaian luar ini dapat berupa rangkaian switch, relay, lampu, rangkaian keyboard, rangkaian monitor (misalnya CRT Monitor atau modul LCD), rangkaian atau unit printer, rangkaian komunikasi serial, peranti ukur elektronik, instrumen dan lain-lain. Dalam dimensi yang lebih besar, interfacing berlaku pula untuk hubungan antara dua sistem komputer atau lebih. Akan tetapi interfacing antarkomputer ataupun komputer dengan perangkat elektronik yang lain dalam dimensi yang lebih besar (dengan definisi yang bermacam-macam), berubah menjadi nama lain. Misalnya, jaringan komputer (computer network) dengan nama-nama khusus, seperti LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), hubungan Standard Bus, VME Bus, GPIB, hubungan serial RS232C, RS485, konektor parallel CENTRONIX, Universal Serial Bus (USB), dan sebagainya. Dalam

TEKNIK INTERFACING DASAR 153

dunia jaringan dan multimedia, istilah interfacing bahkan cukup disebut koneksi (connection), seperti phone line connection, UTP (Universal Transmission Protocol) connection, wireless LAN, blue-tooth and infra-red connection, dan masih banyak lagi produk-produk standar koneksi baru yang bermunculan. Pengertian interfacing yang lain dalam dunia perangkat lunak juga dipakai. Misalnya pemakaian UNIX Operating System untuk berbagai mesin komputer yang berbeda perangkat kerasnya. Contoh lain, perangkat lunak yang berbasis multimedia digunakan juga untuk berbagai komputer masa kini yang tujuan utamanya adalah mengintegrasikan berbagai job yang berkaitan dengan komputer, dengan manusia sebagai main user beserta perangkat-perangkat yang digunakannya sehari-hari, misalnya audio-visual untuk hobi atau entertainment, presentasi, komunikasi data, factory/office automation, dan sebagainya. Topik dalam bahasan-bahasan berikut lebih ditujukan pada interfacing antara suatu sistem rangkaian berbasis mikroprosesor dalam hal ini CPU Z80 ke peralatan-peralatan dan peripheral-peripheral LSI (Large Scale Integrarion) ataupun VLSI (Very Large Scale Integaration) standar yang biasa digunakan dalam suatu sistem komputer atau sistem kontrol berbasis komputer. Bahasan-bahasan ini meluputi:1. Interfacing

antara Input atau Port Paralel dengan level TTL (Transistor-Transistor Logic) ke Sistem Input atau Output berbasis biner atau logika. Misalnya input switch ON/OFF atau push-button, sensor dua keadaan (misalnya LDR untuk sensor cahaya dalam dua keadaan, Tx-Rx LED inframerah, dan lain-lain). Contoh yang lain misalnya sensor ultrasonik. Sensor ultrasonik dapat digunakan sebagai sensor ON/OFF biasa, maupun untuk menghitung jarak. Untuk Output, misalnya LED, relay, buzzer alarm, dan lain-lain. Interfacing antara Input/Output Port Paralel ke sistem keyboard. Sebagai contoh, diambil sistem keyboard hexadesimal.2. 3.

Interfacing Input/Output Port Paralel ke sistem monitor. Sebagai bahan diskusi, diambil sistem/card LCD Optrex DMC24227 yang diketahui sebagai salah satu keluarga card LCD yang sangat populer digunakan sebagai unit monitor berbagai peralatan instrumentasi dan panel-panel kontrol dalam industri .

154 MICROPROSESOR & INTERFACING

Interfacing antara Output Port Paralel ke DC motor, Stepper Motor dan perangkat movement, actuator atau penghasil gerakan lainnya.4.

Interfacing ke Unit/Peripheral LSI khusus untuk Programmable Timer. Misalnya TMPZ84C30 atau Z80CTC dan Intel 8253. Interfacing ini diperlukan untuk mendasari aplikasi teknik-teknik interrupt, terutama untuk menggantikan rutin TIMER secara perangkat lunak dengan TIMER yang diproduksi oleh peralatan peng-interrupt. Lebih jauh, teknik ini digunakan sebagai dasar untuk real-time system beserta pemrogramannya. Selain itu, Progrmable Timer juga digunakan sebagai dasar pembangkit sinyal Clock atau Baud Rate untuk interfacing ke unit komunikasi serial.5.

Interfacing ke Unit/Peripheral LSI khusus untuk komunikasi serial. Yang populer digunakan antara lain Intel 8250 (IBM PCXT/AT), Intel USART 8251 (berbagai macam mikrokomputer), Z80SIO (khusus untuk disain sistem CPU Z80), dan lain-lain. Sebagai topik utama, diambil Peripheral LSI Intel USART 8251 tipe CMOS. Bahasan diutamakan pada komunikasi serial secara asynchronous, dengan basis komunikasi standar RS232C.6.

7.2 INTERFACING KE PERANTI INPUTPeranti atau peralatan Input/Output dasar diasumsikan sebagai peranti/ rangkaian yang dihubungkan langsung ke sistem minimum dengan orientasi hubungan dan orientasi tiap bit. Artinya, tiap bit dalam suatu susunan data input atau output 8-bit diasumsikan dapat berdiri sendiri atau berlaku independen terhadap bit-bit yang lain. Oleh karena itu, peralatan Input/Output dalam tinjauan orientasi tiap bit ini dapat dipelajari dan diaplikasikan dengan mendefinisikan dua keadaan (state) atau dua kondisi (condition) yang dijadikan dasar perintah atau informasi. Berarti, dua keadaan ini dapat diidentikan secara langsung dengan logika 1 dan 0. 7.2.1 Peralatan Input

Apabila suatu terminal PIO (Peripheral Input/Output) seperti PP18255 berfungsi sebagai Peripheral Input Port saja, maka tiap bit dari input port ini dapat menerima data dalam bentuk 0 atau 1 saja. Hal ini disebut Input Port yang bekerja dengan orientasi bit.

TEKNIK INTERFACING DASAR 155

Peralatan input yang dapat masuk dalam kategori ini pada dasarnya adalah semua peralatan, peranti (devices) atau komponen (component) yang

dapat mengahasilkan informasi dengan orientasi bit, atau dapat menghasilkan dua keadaan uji saja. Interfacing ke Input Port suatu sistem minimum mikroprosesor dapat diilustrasikan seperti Gambar 7.1. Gambar 7.1:Ilustrasi Input Port suatu sistem minimum Umumnya, upaya memperoleh terminal input atau output dalam suatu sistem minimum ditempuh dengan merangkai suatu komponen IC PIO ke bus dari sistem minimum tersebut, misalnya PP18255, Z80PIO, MC6821, dan lain-lain. Komponen-komponen ini mempunyai spesifikasi input/output yang standar, yaitu sesuai dengan spesifikasi IC logika atau TTL. Oleh karena itu, aspek yang perlu diperhatikan dalam menghubungkan suatu peralatan input ke pin Input Port dari suatu IC PIO tersebut antara lain adalah segala sesuatu yang berhubungan dengan fan in dan fan out dari hubungan tersebut. Pemahaman tentang impedansi input dan output dalam hai ini adalah penting. Berikut ini diterangkan beberapa peralatan input (input devices) dasar yang sering kali digunakan dalam membangun sistem minimum, beserta prinsip-prinsip dasar interfacing-nya ke Input Port pada suatu sistem rangkaian berbasis mikroprosesor.

156 MICROPROSESOR & INTERFACING

7.2.2

Switch ON/OFF

Komponen ini adalah peralatan input yang paling dasar dan paling sederhana dalam suatu sistem rangkaian berbasis mikroprosesor, atau sistem digital nonmikroprosesor yang lain. Dua keadaan yang dimilikinya secara mudah dapat didefinisikan sebagai dua keadaan dalam logika digital/biner. Pushbotton switch, limit switch dan electronic switches (menggunakan solid state transistor atau IC) termasuk dalam keluarga switch ON/OFF ini. Dasar sebuah contoh interfa