Soal 3

Sabtu, 19 Oktober 2024

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]


SOAL NOMOR 3 UJIAN TENGAH SEMESTER
GANJIL 2024-2025

1.Tujuan[kembali]

  • Dapat merancang dan simulasikan suatu rangkaian aplikasi (Tidak boleh sama dengan kelompok lain) sistem minimum 8086 yang terdiri dari:

    a. uP 8086

    b. RAM-0 6116

    c. RAM-1 6264

    d. ROM 2732

    e. PPI 8255

    f. ≥ 3 input sensor (termasuk ≥1 sensor analog) ≥ 3 output (motor, lampu, heater dll)

 2. Alat dan Bahan[kembali]

  • uP 8086


  • RAM-0 6116


  • RAM-1 6264

  • ROM 2732


  • PPI 8255


  • ≥ 3 input sensor (termasuk ≥1 sensor analog) 
  • ≥ 3 output (motor, lampu, heater dll)

3. Dasar Teori[kembali]

  • a. Mikroprosesor 8086 (uP 8086)

    • Spesifikasi:

      • Tipe: Mikroprosesor 16-bit.
      • Kecepatan Clock: 5 MHz hingga 10 MHz.
      • Panjang Data Bus: 16-bit.
      • Panjang Address Bus: 20-bit (memungkinkan akses hingga 1 MB memori).
      • Mode Operasi: Mode Maksimum (sistem multiprosesor) dan Mode Minimum (sistem mikrokomputer).

    • Tujuan:

      • Digunakan sebagai pusat pengolahan data dalam berbagai sistem komputer dan aplikasi kontrol.
      • Berfungsi untuk mengeksekusi instruksi program dan mengontrol alur data antara memori dan perangkat I/O.

    • Prinsip Kerja:

      • Mikroprosesor mengambil instruksi dari memori, mendekode, dan mengeksekusi instruksi dalam serangkaian langkah yang disebut siklus instruksi.
      • Siklus instruksi melibatkan pengambilan instruksi (fetch), dekode (decode), dan eksekusi (execute).

  • b. RAM-0 6116

    • Spesifikasi:

      • Kapasitas Memori: 2 KiloBytes (2 KB).
      • Jenis: RAM Statis (SRAM).
      • Tegangan Operasi: 5V.

    • Tujuan:

      • Digunakan untuk menyimpan data sementara yang diperlukan selama operasi program.
      • Berfungsi sebagai penyimpanan sementara untuk variabel dan data yang digunakan selama eksekusi program.

    • Prinsip Kerja:

      • RAM bersifat volatile, artinya data yang tersimpan di dalamnya akan hilang ketika daya dimatikan.
      • Membaca dan menulis data dilakukan dengan mengakses alamat memori yang sesuai.

  • c. RAM-1 6264

    • Spesifikasi:

      • Kapasitas Memori: 8 KiloBytes (8 KB).
      • Jenis: RAM Statis (SRAM).
      • Tegangan Operasi: 5V.

    • Tujuan:

      • Menyediakan kapasitas penyimpanan yang lebih besar dibandingkan dengan RAM-0 6116 untuk menyimpan data sementara.
      • Menyimpan data sementara atau variabel yang diperlukan untuk pengolahan data dalam aplikasi mikroprosesor.

    • Prinsip Kerja:

      • Data dapat ditulis atau dibaca dari lokasi memori dengan cepat dan efisien.
      • Sama seperti RAM lainnya, data yang tersimpan dalam 6264 akan hilang saat daya dimatikan.

  • d. ROM 2732

    • Spesifikasi:

      • Kapasitas Memori: 4 KiloBytes (4 KB).
      • Jenis: EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory).
      • Tegangan Operasi: 5V.

    • Tujuan:

      • Digunakan untuk menyimpan program atau firmware yang tidak akan berubah selama operasi.
      • Menyediakan penyimpanan permanen yang dapat diprogram ulang setelah dihapus menggunakan sinar UV.

    • Prinsip Kerja:

      • Data yang disimpan dalam ROM hanya dapat dibaca oleh sistem, tidak dapat diubah selama operasi.
      • Mikroprosesor mengakses instruksi dari ROM untuk mengeksekusi program yang telah diinstal.

  • e. PPI 8255 (Programmable Peripheral Interface)

    • Spesifikasi:

      • Terdiri dari tiga port I/O (Port A, Port B, Port C) yang masing-masing berukuran 8-bit.
      • Dapat dikonfigurasi dalam tiga mode operasi: Mode 0 (I/O dasar), Mode 1 (Input/Output Handshake), Mode 2 (Bidirectional bus).

    • Tujuan:

      • Berfungsi sebagai antarmuka antara mikroprosesor dan perangkat eksternal seperti sensor, saklar, dan aktuator.
      • Memungkinkan mikroprosesor untuk berkomunikasi dan mengontrol perangkat input/output.

    • Prinsip Kerja:

      • Port dapat dikonfigurasi sebagai input atau output tergantung pada kebutuhan sistem.
      • Data dari sensor atau perangkat eksternal diterima oleh 8255 dan diteruskan ke mikroprosesor untuk diproses.

  • f. Input Sensor (≥ 3 input sensor termasuk ≥1 sensor analog) dan Output Aktuator (motor, lampu, heater, dll)

    1. Input Sensor:
      • Sensor Analog: Contohnya sensor suhu (NTC thermistor atau LM35).
        • Menghasilkan sinyal analog yang sebanding dengan kondisi fisik yang diukur (misalnya suhu, tekanan).
      • Sensor Digital: Contohnya saklar limit atau tombol tekan.
        • Menghasilkan sinyal digital (logika 0 atau 1) sesuai dengan kondisi saklar (ON/OFF).

    • Tujuan:

      • Sensor digunakan untuk mendeteksi kondisi lingkungan atau status sistem.
      • Sensor analog memberikan data yang perlu dikonversi menjadi bentuk digital untuk diproses oleh mikroprosesor.

    • Prinsip Kerja:

      • Sensor analog menghasilkan tegangan yang bervariasi sesuai dengan parameter fisik yang diukur.
      • Sensor digital memberikan keluaran biner (0 atau 1) tergantung pada status input.
    1. Output Aktuator:
      • Motor: Digunakan untuk menghasilkan gerakan atau putaran.
      • Lampu: Sebagai indikator visual atau sumber cahaya.
      • Heater: Digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi panas.

    • Tujuan:

      • Aktuator digunakan untuk mengeksekusi tindakan fisik berdasarkan hasil pemrosesan dari mikroprosesor.
      • Mengonversi sinyal listrik menjadi energi mekanik, cahaya, atau panas.

    • Prinsip Kerja:

      • Mikroprosesor mengirimkan sinyal kontrol ke aktuator untuk mengaktifkan atau menonaktifkannya.
      • Sinyal digital dari mikroprosesor diubah menjadi sinyal analog (untuk motor dan heater) atau diteruskan sebagai sinyal digital untuk lampu.

  • g. Komponen Pendukung Lainnya

    • Oscillator (Clock Generator): Menyediakan sinyal clock yang stabil untuk sinkronisasi operasi mikroprosesor dan perangkat lainnya.
    • Power Supply: Menyediakan tegangan dan arus yang diperlukan untuk menjalankan semua komponen elektronik dalam sistem.
    • Resistor dan Kapasitor: Digunakan untuk pengaturan arus, penstabilan tegangan, dan penyaringan sinyal.
    • Transistor atau Driver IC: Digunakan untuk mengontrol aktuator yang membutuhkan arus tinggi seperti motor atau relay.


1. Persiapan Alat dan Bahan

  • Perangkat lunak simulasi seperti Proteus atau EMU 8086.
  • Komponen yang diperlukan dalam simulasi:
    • Mikroprosesor 8086
    • RAM-0 6116 (2 KB)
    • RAM-1 6264 (8 KB)
    • ROM 2732 (4 KB)
    • PPI 8255
    • Sensor (minimal 3 jenis, termasuk 1 sensor analog, seperti sensor suhu atau sensor cahaya)
    • Aktuator/output (seperti motor, lampu, dan heater)
    • Komponen pendukung lainnya seperti clock generator, power supply, resistor, dan kapasitor.

2. Perencanaan Desain Sistem Minimum

  • Desain Blok: Buat diagram blok dari sistem minimum 8086 yang mencakup mikroprosesor, RAM, ROM, PPI 8255, sensor, dan aktuator.
  • Tentukan cara komunikasi antara mikroprosesor dengan perangkat memori (RAM dan ROM) serta perangkat input/output menggunakan PPI 8255.

3. Pengaturan Mikroprosesor 8086

  • Konfigurasi Bus Data dan Bus Alamat: Hubungkan mikroprosesor 8086 dengan RAM-0, RAM-1, ROM, dan PPI 8255 menggunakan bus data (16-bit) dan bus alamat (20-bit).
  • Clock Generator: Pasang clock generator untuk memberikan sinyal clock stabil yang diperlukan untuk operasi 8086.
  • Reset Circuit: Siapkan sirkuit reset untuk memulai operasi mikroprosesor.

4. Penghubungan Memori (RAM dan ROM)

  • RAM-0 6116: Sambungkan ke mikroprosesor 8086, dengan alamat yang sesuai. RAM ini akan digunakan sebagai penyimpanan data sementara.
  • RAM-1 6264: Hubungkan RAM ini sebagai memori tambahan yang akan digunakan untuk menyimpan data yang lebih besar.
  • ROM 2732: Sambungkan ROM ke mikroprosesor untuk menyimpan program yang akan dijalankan oleh sistem. Program ini harus berisi instruksi untuk mengontrol input dari sensor dan output ke aktuator.

5. Konfigurasi PPI 8255

  • Konfigurasikan PPI 8255 dengan mengatur mode operasinya (Mode 0, Mode 1, atau Mode 2) untuk mengatur fungsi port sebagai input atau output.
  • Port A: Atur sebagai input untuk menerima data dari sensor.
  • Port B: Atur sebagai output untuk mengontrol perangkat seperti motor, lampu, atau heater.
  • Port C: Dapat digunakan sebagai input/output kontrol tambahan.

6. Penghubungan Sensor dan Aktuator

  • Input Sensor:
    • Pasang minimal 3 sensor, termasuk setidaknya satu sensor analog (misalnya, sensor suhu LM35, sensor cahaya LDR).
    • Sambungkan sensor-sensor ini ke Port A dari PPI 8255 untuk membaca data sensor.
  • Output Aktuator:
    • Hubungkan minimal 3 aktuator seperti motor, lampu, dan heater ke Port B dari PPI 8255.
    • Gunakan driver transistor atau relay jika aktuator memerlukan arus yang lebih besar daripada yang bisa disuplai oleh PPI 8255.

7. Pemrograman dan Simulasi

  • Pemrograman ROM: Tulis kode assembly untuk mikroprosesor 8086 yang akan mengatur proses pembacaan sensor dan mengendalikan aktuator sesuai dengan kondisi sensor.
    • Contoh program:
      • Membaca data dari sensor analog.
      • Jika suhu lebih tinggi dari nilai tertentu, nyalakan heater.
      • Jika sensor cahaya mendeteksi gelap, nyalakan lampu.
      • Aktifkan motor jika kondisi tertentu dipenuhi.
  • Simulasi di Proteus atau EMU 8086: Jalankan simulasi untuk memastikan bahwa instruksi dalam ROM berfungsi dengan benar dan sistem merespons sesuai dengan data dari sensor.

8. Pengujian dan Analisis

  • Uji rangkaian dengan variasi kondisi input dari sensor.
  • Amati respon aktuator berdasarkan data dari sensor.
  • Analisis hasil untuk memastikan bahwa sistem bekerja sesuai dengan yang diharapkan.

9. Penyempurnaan dan Optimalisasi

  • Jika ada kesalahan atau malfungsi, modifikasi program atau pengaturan rangkaian.
  • Optimalkan kinerja sistem dengan memperbaiki timing atau kondisi kontrol.

 5. File Download[kembali]






Leave a Reply

Subscribe to Posts | Subscribe to Comments

- Copyright © Muhammad Zaky Kurnia - Skyblue - Powered by Blogger - Designed by Johanes Djogan -