INPUT OUTPUT DEVICE KEYBOARD

Tugas Mata Kuliah Praktek Teknik Interfacing

INPUT OUTPUT DEVICE

KEYBOARD ASAL MULA KEYBOARD Penciptaan keyboard komputer di ilhami oleh penciptaan mesin ketik yang dasar rancangannya di buat dan di patenkan oleh Christopher Latham pada tahun 1868 dan banyak dipasarkan pada tahun 1877 oleh Perusahaan Remington. Keyboard komputer pertama disesuaikan dari kartu pelubang (punch card) dan teknologi pengiriman tulisan jarak jauh (Teletype). Tahun 1946 komputer ENIAC menggunakan pembaca kartu pembuat lubang (punched card reader) sebagai alat input dan output.

Bila mendengar kata “keyboard” maka pikiran kita tidak lepas dari adanya sebuah komputer, karena keyboard merupakan sebuah papan yang terdiri dari tombol-tombol untuk mengetikkan kalimat dan symbol-simbol khusus lainnya pada komputer. Keyboard dalam bahasa Indonesia artinya papan tombol jari atau papan tuts. Pada keyboard terdapat tombol-tombol huruf A – Z, a – z, angka 0 - 9, tombol dan karakter khusus seperti : ` ~ @ # $ % ^ & * ( ) _ - + = < > / , . ? : ; “ ‘ \ | serta tombol-tombol khusus

Nama : M Rafie Pawellangi NRP : 7401 040 056 Judul : Input dan Output Device (Keyboard) Dosen : Ir Anang Tjahjono, MT

Halaman 1 Program D4 IT JARKOM PENS – ITS


lainnya yang jumlah seluruhnya adalah 104 tuts. Sedangkan pada Mesin ketik jumlah tutsnya adalah 52 tuts. Bentuk keyboard umumnya persegipanjang, tetapi saat ini model keyboard sangat variatif Dahulu orang banyak yang menggunakan mesin ketik baik yang biasa maupun mesin ketik listrik. Nah, keyboard mempunyai kesamaan bentuk dan fungsi dengan mesin ketik. Perbedaannya terletak pada hasil output atau tampilannya. Bila kita menggunakan mesin ketik, kita tidak dapat menghapus atau membatalkan apa-apa saja yang sudah ketikkan dan setiap satu huruf atau simbol kita ketikkan maka hasilnya langsung kita lihat pada kertas. Tidak demikian dengan keyboard. Apa yang kita ketikkan hasil atau keluarannya dapat kita lihat di layar monitor terlebih dahulu, kemudian kita dapat memodifikasi atau melakukan perubahan-perubahan bentuk tulisan, kesalahan ketikan dan yang lainnya. Seperti juga “mouse”, keyboard dihubungkan ke komputer dengan sebuah kabel yang terdapat pada keyboard. Ujung kabel tersebut dimasukkan ke dalam port yang terdapat pada CPU komputer.

TEORY TENTANG KEYBOARD Berdasarkan jenisnya keyboard ada dua macam yaitu jenis XT dan jenis

AT,

yang

membedakan

yaitu

jumlah

tombol

XT

±84

tombol

menggunakan chip 8084 sedangkan AT ±102 tombol menggunakan chip 8082.




Keyboard berfungsi untuk mengirim kode scan ke komputer. Kodekode

yang

telah

discan

diteruskan

ke

keyboard

Bios

yang

akan

menginformasikan tombol apa saja yang telah ditekan atau dilepaskan. Contohnya jika tombol “K” ditekan, berarti kode scan yang dikirim adalah 42H untuk serial line. Hal ini akan bertulang-ulang sampai tombol lainnya ditekan, atau dengan kata lain tombol “K” dilepaskan.

Keyboard komputer, secara phisik mempunyai bentuk seperti halnya keyboard pada mesin ketik manual/elektronik. Dengan digunakannya micro processor, maka data yang ada bisa langsung dikirim ke-CPU melalui keyboard. Tombol-tombol utama yang dimiliki, memiliki susunan yang tidak berbeda dengan susunan tombol mesin ketik biasa. Tombol huruf terletak dibarisan atas, dan tombol alfabetis berada di bawahnya, di samping itu, tombol spasi juga diletakkan pada posisi paling bawah. Hanya bedanya, huruf atau angka yang diketik oleh keyboard komputer, akan tercetak pada layar Jika sebuah tombol pada keyboard ditekan, maka per (pegas) yang ada di bawahnya akan menekan logam yang ada di bawahnya, dan menyebabkan arus listrik bisa mengalir melewatinya.




Arus ini kemudian diterima oleh chip pada keyboard yang disebut microprocessor. Pada chip ini terdapat pelbagai alamat sehingga bisa diketahui, tombol mana yang ditekan. Sinyal-sinyal listrik ini kemudian diteruskan pada RAM sampai PC yang ada digunakan secara lebih lanjut.

Pada saat yang sama, keyboard microprocessor juga meneruskan informasi yang ada ke-Interrupt Controller. Dari interrupt controller inilah informasi yang ada kemudian bisa diterima oleh CPU agar informasi yang bersangkutan dapat ditampilkan pada layar monitor . Tetapi

keyboard

dilepaskan. Contohnya

tetap

mengirimkan

kode

lain

saat

keyboard

jika “K” dilepaskan maka keyboard mengirimkan

kode F0H untuk menginformasikan bahwa tombol tersebut dilepaskan, selanjutnya 1CH akan terkirim kembali sebagai informasi jenis tombol yang dilepaskan. Keyboard memiliki satu kode untuk setiap tombol. Bahkan saat tombol shift ditekan, keyboard juga mengirimkan kode. Selanjutnya keyboard bios akan menentukan langkah apa yang dikerjakan. Keyboard juga memproses Num Lock, Caps Lock dan Scroll Lock . Misalnya Caps Lock ditekan selanjutnya keyboard akan mengirimkan kode scan Caps Lock untuk menyalakan led Caps Lock.




TOMBOL KEYBOARD DAN FUNGSINYA 1. TOMBOL STANDAR Yaitu tombol yang lazim digunakan pada mesin ketik, misalnya : huruf, space bar, angka dan sebagainya. 2. TOMBOL PERINTAH DAN MANIPULASI Yaitu

tombol

yang

mempunyai

fungsi

perintah

dan

manipulasi

misalnya : Tab, Caps Lock, Shift, Ctr Alt Del 3. TOMBOL FUNGSI Tombol yang bertugas menghasilkan fungsi-fungsi khusus, juga sebagai tombol jalan pintas terhadap sebuah program. 4. TOMBOL KURSOR Berkedap-kedip, sebagai tanda indikasi posisi aktif kursor saat itu dilayar, misalnya Page Up, Page Down, Home, End, Insert, Delete. 5. TOMBOL NUMERIK Tombol yang mempunyai fungsi matematik baik angka ataupun simbol aritmatika standar. 6. TOMBOL RETURN ATAU ENTER Tombol ini berfungsi untuk mengeksekusi dari suatu perintah tetapi di dalam

pengetikan dapat digunakan untuk menunjukkan akhir dari

sebuah paragraph.

PERINTAH KEYBOARD HOST COMMANDS Perintah ini dikirim oleh host ke keyboard. Kebanyakan perintahperintah ini akan men-setting atau me-resetting indikator status (contoh :




Led Num Lock, Led Caps Lock dan Led Scroll Lock). Perintah-perintah tersebut adalah sebagai berikut :

ED Mengeset status LED. Perintah ini digunakan untuk menyalakan atau mematikan Num Lock, Led Caps Lock dan Led Scroll Lock. Setelah mengirimkan kode ED, keyboard akan mereplay dengan kode ACK (FA) dan menunggu byte lainnya untuk menentukan status. Bit 0 mengontrol Scroll Lock, bit 1 mengontrol Num Lock, dan bit 2 mengontrol Caps Lock. Bit 3-7 diabaikan.

EE Echo. Jika perintah echo dikirim ke keyboard, keyboard akan mereplay dengan Echo (EE)

FO Mengeset kode scan. Jika perintah FO dikirim, keyboard akan mereplay dengan ACK (FA) dan menunggu byte lainnya, 01-03 yang menentukan kode scan yang digunakan. Jika 00 dikirim sebagai byte kedua, akan mengembalikan set kode scan dalam keadaan siap pakai kembali.

F3 Mengeset typematic Repeat rate. Keyboard akan mengenali perintah sebagai

FA dan menunggu byte yang kedua yang akan menentukan

typematic repeat rate.

F4 Keyboard Enable. Mengosongkan kembali buffer keyboard output, mengembalikan kondisi keyboard scanning dan pengenalan kodenya.

F5 Keyboard Disable. Mereset keyboard, menonaktifkan keyboard scanning dan pengenalan kodenya.

FE Kirim Kembali. Jika menerima perintah kirim kembali, keyboard akan mengirimkan kembali byte terakhir yang telah diterima.

FF Reset. Me Reset keyboard.




KEYBOARD RESPONDS CODES Jika host commands dikirim dari host keyboard, perintah keyboard dikirim dari keyboard ke host. Berikut ini adalah perintah-perintah yang dikirim keyboard

FA Pengenalan AA Power On Self Test Passed (BAT Completed) EE Echo FE Kirim Kembali. Jika menerima perintah kirim kembali, keyboard akan mengirimkan kembali byte terakhir yang telah diterima.

00 Error Buffer Overflow FF Error Buffer Overflow KODE SCAN Diagram berikut memperlihatkan kode scan untuk masing-masing tombol. Kode scan diperlihatkan pada bagian bawah tombol. Kode scan untuk Esc adalah 76. Kode scan dinyatakan dalam Hexadecimals :




Bentuk kode scan adalah acak. Umumnya untuk mengkonversi kode scan ke ASCII dengan menggunakan tabel pemandu. Berikut adalah kode scan untuk semua keyboard dan Numeric keypad :




PC Keyboard, 102 Tombol

PC Keyboard, 84 Tombol

Tabel Scan Kode Scan kode dalam bilangan heksadesimal : Key Num

XT

AT

MF1

MF2

MF3

1

29

0E

29

0E

0E

2

02

16

02

16

16

3

03

1E

03

1E

1E

4

04

26

04

26

26

5

05

25

05

25

25




Key Num

XT

AT

MF1

MF2

MF3

6

06

2E

06

2E

2E

7

07

36

07

36

36

8

08

3D

08

3D

3D

9

09

3E

09

3E

3E

10

0A

46

0A

46

46

11

0B

45

0B

45

45

12

0C

4E

0C

4E

4E

13

0D

55

0D

55

55

15

0E

66

0E

66

66

16

0F

0D

0F

0D

0D

17

10

15

10

15

15

18

11

1D

11

1D

1D

19

12

24

12

24

24

20

13

2D

13

2D

2D

21

14

2C

14

2C

2C

22

15

35

15

35

35

23

16

3C

16

3C

3C

24

17

43

17

43

43

25

18

44

18

44

44

26

19

4D

19

4D

4D

27

1A

54

1A

54

54

28

1B

5B

1B

5B

5B

* 29

2B

5D

2B

5D

5C

30

3A

58

3A

58

14

31

1E

1C

1E

1C

1C

32

1F

1B

1F

1B

1B

33

20

23

20

23

23

34

21

2B

21

2B

2B

35

22

34

22

34

34

Key Num

XT


AT

MF1

MF2

MF3 Halaman 10 Program D4 IT JARKOM PENS – ITS


36

23

33

23

33

33

37

24

3B

24

3B

3B

38

25

42

25

42

42

39

26

4B

26

4B

4B

40

27

4C

27

4C

4C

41

28

52

28

52

52

** 42

2B

5D

2B

5D

53

43

1C

5A

1C

5A

5A

44

2A

12

2A

12

12

** 45

56

61

56

61

13

46

2C

1A

2C

1A

1A

47

2D

22

2D

22

22

48

2E

21

2E

21

21

49

2F

2A

2F

2A

2A

50

30

32

30

32

32

51

31

31

31

31

31

52

32

3A

32

3A

3A

53

33

41

33

41

41

54

34

49

34

49

49

55

35

4A

35

4A

4A

57

36

59

36

59

59

58

1D

14

1D

14

11

60

38

11

38

11

19

61

39

29

39

29

29

62

E038

E011

E038

E011

39

64

E01D

E014

E01D

E014

58

75

E052

E070

E052

E070

67

76

E053

E071

E053

E071

64

79

E04B

E06B

E04B

E06B

61

Key Num 80

XT E047

AT E06C


MF1 E047

MF2 E06C

MF3 6E Halaman 11 Program D4 IT JARKOM PENS – ITS


81

E04F

E069

E04F

E069

65

83

E048

E075

E048

E075

63

84

E050

E072

E050

E072

60

85

E049

E07D

E049

E07D

6F

86

E051

E07A

E051

E07A

6D

89

E04D

E074

E04D

E074

6A

90

45

77

45

77

76

91

47

6C

47

6C

6C

92

4B

6B

4B

6B

6B

93

4F

69

4F

69

69

95

E035

E04A

E035

E04A

77

96

48

75

48

75

75

97

4C

73

4C

73

73

98

50

72

50

72

72

99

52

70

52

70

70

100

37

7C

37

7C

7E

101

49

7D

49

7D

7D

102

4D

74

4D

74

74

103

51

7A

51

7A

7A

104

53

71

53

71

71

105

4A

7B

4A

7B

84

106

4E

79

4E

79

7C

108

E01C

E05A

E01C

E05A

79

110

01

76

01

76

08

112

3B

05

3B

05

07

113

3C

06

3C

06

0F

114

3D

04

3D

04

17

115

3E

0C

3E

0C

1F

Key Num

XT

AT

MF1

MF2

MF3

116

3F

03

3F

03

27

117

40

0B

40

0B

2F




118

41

83

41

83

37

119

42

0A

42

0A

3F

120

43

01

43

01

47

121

44

09

44

09

4F

122

57

78

57

78

56

123

58

07

58

07

5E

124

E02AE037 E012E07C E02AE037 E012E07C 57

125

46

126

E11D45E1 1477F014 E11D45E1 E11477E1 62 9DC5 F077 9DC5 F014F077

7E

46

7E

5F

KONEKTOR KEYBOARD Keyboard AT dihubungkan ke peralatan luar dengan menggunakan 4 kabel seperti yang diperlihatkan gambar dibawah ini :

M 5 Pin DIN (AT/XT) 1. KBD Clock 2. KBD Data 3. N/C 4. GND 5. +5V (VCC)

P 5


a

l e

F

6 Pin Mini Din (PS/2) 1. KBD Clock 2. GND 3. KBD Data 4. N/C 5. +5V (VCC) 6. N/C

l u g - p i n

S


D


6-pin SDL: A - Not Implemented B - Data C - Ground D - Clock E - +5v F - Not Implemented Kabel ke 5 kadang-kadang ada, dulu kabel ini dipakai sebagai reset untuk keyboard, tapi sekarang dibiarkan tidak terhubung lagi. KBD Clock dan KBD Data adalah jalur I/O bi directional open collection. Jika diinginkan host dapat dihubungkan dengan keyboard melalui jalur ini.

PROTOKOL KEYBOARD Keyboard

PC

menerapkan

protokol

dua

arah.

Keyboard

dapat

mengirim data ke host dan host dapat mengirimkan data ke keyboard. Tapi host memiliki prioritas utama dalam pengiriman ini. Host dapat mengirimkan data ke keyboard meski tidak diminta. BIT

FUNCTION

11

Stop bit (always 1)

10

Party Bit (odd partly)

9

Data Bit 7 (most-significant)

8

Data Bit 6

7

Data Bit 5

6

Data Bit 4

5

Data Bit 3 (most-significant)

4

Data Bit 2

3

Data Bit 1

2

Data Bit 0 (least-significant)

1

Start Bit (always 0)

Keyboard ke Host Nama : M Rafie Pawellangi NRP : 7401 040 056 Judul : Input dan Output Device (Keyboard) Dosen : Ir Anang Tjahjono, MT



Keyboard dengan leluasa dapat mengirim data ke host jika jalur KBD Data dan KBD Clock dalam kondisi high (Idle). Jalur KBD Clock dapat berfungsi sebagai “Clear to Send” line. Jika jalur KBD Clock Low keyboard akan mem-buffer semua data sampai KBD Clock dilepaskan. Jika KBD Data Low, keyboard akan bersiap untuk menerima perintah dari host. Misalnya keyboard dan host telah berada dalam frame 11 bit. Bit pertama adalah start bit (Logika 0) diikuti dengan 8 bit data(LSB pertama), satu bit paritas ganjil dan stop bit (Logika 1). Tiap bit dibaca pada bagian Ujung clock data. Perhatikan gambar di bawah ini :

TIMING PARAMETER

Min/Max

T1 Time from DATA transition to falling edge of CLK 5/25 us T2 Time from rising edge of CLK to DATA transition 5/T4 - 5 us T3 Duration of CLK inactive

30/50 us

T4 Duration of CLK active

30/50 us

T5 Time to auxiliary device inhibit after clock 11 to

>0/50 us




ensure the auxiliary device does not start another transmission

Bentuk sinyal diatas memperlihatkan transmisi 1 bit dari keyboard. Keyboard tidak langsung merubah jalur datanya pada sisi naik dari clock. Jalur data yang valid berada pada ujung jatuh dari clock. Keyboard akan membangkitkan clock. Frekuensi dari sinyal clock pada umumnya berkisar dari 20-30KHz. LSB selalu dikirim lebih awal.




Host Ke Keyboard Protokol host ke keyboard ditandai dengan jalur data KBD Low. Tapi untuk mencegah keyboard mengirimkan data pada waktu yang bersamaan, biasanya jalur KGD Clock Low sekitar 60µS. Ini lebih panjang 1 bit. Selanjutnya jalur KBD data menjadi Low ketika jalur KBD Clock dilepaskan. Keyboard mulai membangkitkan sinyal clock pada jalur KBD clocknya. Proses ini memakan waktu lebih dari 10mS. Saat waktu jatuh clock pertama telah dideteksi. Anda dapat mengisi bit data pertama pada jalur KBD Data. Bit ini akan dibaca pada keyboard saat sudut jatuh yang berikutnya. Proses ini bertulang pada data 8 bit berikutnya. Selanjutnya adalah bit paritas ganjil. Perhatikan gambar di bawah ini :




TIMING PARAMETER

Min/Max

T7 Duration of CLK inactive

30/50 us

T8 Duration of CLK active

30/50 us

T9

Time from inactive to active CLK transition, used to time when the auxiliary device samples DATA

T4 Duration of CLK inactive

30/50 us 30/50 us

Time to auxiliary device inhibit after clock 11 to T5 ensure the auxiliary device does not start another >0/50 us transmission

PEMBACAAN BIT-BIT DARI KEYBOARD Berikut potongan program proses pembacaan bit-bit dari keyboard. Receive

Recdata

Recset Recnext highlow

ldx clr bclr

#08 PAR clk,DDRA

;Number of Bits ;Clear Parity Register ;Clear to Send

brset brset ror jsr brset bclr jmp bset inc decx bne brclr brset rts lda rola rola eor and beq jsr brclr

clk,PORTA,* data,PORTA,Receive byte highlow data,PORTA,Recset 7,byte Recnext 7,byte PAR

;wait on idle Clock ;False Start Bit, Restart

Recdata clk,PORTA,* clk,PORTA,*

;Loop until 8 bits been received ;Loop until Clk High ;Loop until Clk Low

PORTA PAR #$01 r_error highlow data,PORTA,r_error

bset clk,DDRA sending data

;Wait for high to low Transition

; MSb is Parity. ; Shift MSbit to LSbit. ; thru carry

;Stop Bit Detection ;Prevent Keyboard from ;(Clear to Send)




r_error

rts lda sta jsr jmp

#$FE byte Transmit Receive

;Resend ;Try again

PENULISAN BIT-BIT KE KEYBOARD Berikut potongan program proses penulisan bit-bit ke keyboard. transmit ldx bset lda jsr clra bset bclr jsr loop ror bcs space bset jmp mark bclr inca next jsr decx bne and bne set_par bclr jmp clr_par bset tr_ackn jsr bclr jsr brset brclr

error

#$08 clk,DDRA #$13 delay

;8 Data Bits ;Set Clock Low ;Delay 64uS ;Clear Parity Register ;Set Data Low ;Release Clock Line

data,DDRA clk,DDRA highlow byte mark data,DDRA next data,DDRA

; Clear Bit ; Clear Bit ; Parity Calculation ; Wait for high to low transition

highlow loop #$01 clr_par data,DDRA tr_ackn data,DDRA highlow data,DDRA highlow data,PORTA,error clk,PORTA,*

bset

clk,DDRA

rts lda sta jsr rts

#$FF byte transmit

;Release Data Line ;Check for Ack ;Wait for idle line ;Prevent Keyboard from sending data ;(Clear to Send)

;Reset



INPUT OUTPUT DEVICE KEYBOARD

Recommend Documents