Mikroprosesor dan Antarmuka
M
Antarmuka Memori
LOGO
IT
TE
LK O
Oleh. Junartho Halomoan (
[email protected])
T-
Memori ROM [1]
JN
Jumlah bit Memori disebut Kapasitas Chip (chip capacity) yang mempunyai satuan Kbits, Mbits. Kapasitas Memory dari sebuah memory selalu didefinisikan dalam bits sedangkan kapasitas memori pada komputer didefinisikan dalam byte
1
Memori ROM [2]
IT
TE
LK O
M
Chip Memori diorganisasikan dalam sejumlah lokasi dalam IC Setiap lokasi berisi 1 bit, 4 bit, 8 bit atau 16 bit Jumlah bit dalam setiap lokasi memori bisa sama dengan jumlah pin data IC memori Jumlah lokasi memori dalam IC memori bergantung pada jumlah pin alamat IC tersebut
T-
Memori ROM [3]
JN
Jumlah keseluruhan bit dalam IC memori = jumlah lokasi memori dikalikan jumlah bit setiap lokasi memori Setiap IC memori memiliki lokasi sebanyak 2x, dimana x jumlah pin alamat IC memori Setiap lokasi memori terdiri dari y bit, dimana y jumlah pin data IC memori Jumlah Bit keseluruhan 2x dikalikan y bit
2
Memori ROM – ROM[4]
IT
TE
LK O
M
ROM merupakan jenis memori yang isinya tidak hilang ketika catu daya dimatikan, disebut non volatile memory. Jenis ROM: PROM, EPROM, EEPROM, flash EEPROM, and mask ROM
T-
Memori ROM – PROM[5]
JN
PROM merupakan jenis ROM dimana pemakai bisa burn data dalam IC tersebut. Setiap PROM memiliki fuse. Istilah burn artinya blowing fuse dengan menggunakan alat yang disebut ROM burner atau ROM programmer PROM hanya bisa ditulis sekali
3
Memori ROM – EPROM[6]
IT
TE
LK O
M
EPROM dapat merubah isi memori setelah di-burn EPROM bisa diprogram dan dihapus berkali-kali Penghapusan data dalam EPROm membutuhkan waktu 20 menit Seluruh chip EPROM memliki window yang digunakan untuk disinari UV agar isi memori terhapus, disebut juga UV erasable atau UV-EPROM.
T-
Memori ROM – EPROM[7]
JN
EEPROM merupakan jenis ROM yang metode penghapusan menggunakan kelistrikan secara instan dibanding waktu yang dibutuhkan UV-EPROM selama 20 menit Pada EEPROM bisa hanya menghapus data pada salah satu bagian lokasi memori
4
Memori ROM – FLASH[8]
IT
TE
LK O
M
Sejak 1990, flash EPROM menjadi memori yang bersifat user-programmable, disebut flash karena hanya membutuhkan beberapa detik untuk menghapus memori, disebut juga flash EEPROM. Perbedaan Flash EPROM dan EEPROM, flash EPROM menghapus seluruh isi memori sedangkan EEPROM bisa menghapus data pada salah satu bagian lokasi memori
T-
Memori ROM – SOAL[9]
JN
Soal: Chip Memori memiliki 12 pin alamat dan 4 pin data, tentukan organisasi memori: (a) Organisasi memori (b) Kapasitas Solusi: (a)Chip Memori memiliki 4096 lokasi (212 = 4096), dan setiap lokasi memiliki 4 bit 4096 x 4, selalu disebut 4Kx4 (b) Kapasitas Total 16 Kbit
5
Memori ROM – SOAL[10]
IT
TE
LK O
M
Soal: Chip memori 512K memiliki 8 pin data. Tentukan: (a) Organisasi Memori (b) Jumlah pin alamat Solusi: (a) Dengan 8 pin data maka jumlah lokasi memori = 512K/8 = 64K; organisasi 64Kx8; (b) Chip memilki jumlah pin alamat sebanyak 16 karena 216 = 64K.
T-
Memori RAM [11]
JN
RAM disebut memori volatile dimana data akan hilang ketika catu daya IC dilepaskan RAM juga disebut RAWN (read and write memory), yang berbeda dengan ROM tidak bisa ditulis, Ada tiga jenis of RAM: – static RAM (SRAM), – dynamic RAM (DRAM), – NV-RAM (nonvolatile RAM)
6
Memori RAM - SRAM [12]
IT
TE
LK O
M
Sel penyimpanan data pada memori RAM dibuat dari Flip-Flop yang tidak perlu direfresh untuk menjaga data tersebut berbeda dengan DRAM, Masalah penggunaan flip flop pada sel penyimpanan membutuhkan 6 transistor yang mengandung data 1 bit, teknologi yang sekarang 1 sel penyimpanan membutuhkan 4 transistor. Kapasitas SRAM masih jauh dibawah DRAM SRAM digunakan memori cache
T-
Memori RAM - DRAM [13]
JN
Kebutuhan baca/tulis memori, intel memperkenalkan DRAM dynamic RAM (random access memory). Kapasitas sampai 1024 bit dan menggunakan kapasitor untuk menyimpan informasi setiap bit. Lebih murah dibandingkan SRAM yang menggunakan transistor. Tetapi DRAM membutuhkan refresh akibat kebocoran dari kapasitor
7
Memori RAM - DRAM [14] Keuntungan paling berpengaruh kapasitas tinggi, biaya lebih rendah per bit, dan daya konsumsi lebih rendah per bit Kerugian: harus di refresh secara periodik
IT
TE
LK O
M
Standar organisasi memori pada RAM: SRAM x4 or x8, DRAM x1, x4, x8, or x16 • tetapi lebih sering DRAM x1 , x4.
T-
Memori RAM - SOAL [15]
JN
Soal: Tentukan kemungkinan organisasi memori dan jumlah pin alamat untuk memori 256K DRAM chip Solusi: Untuk 256K chips, kemungkinan organisasi memori 256Kx1 atau 64Kx4. Jika 256Kx1 berarti terdapat lokasi memori sebanyak 256K dan setiap lokasi menampung 1 bit. 256K lokasi diakses melalui bus alamat 18-bit (A0 – A17) karena 218 = 256K. Chip hanya mempunyai pin fisik (A0 - A8) ditambah RAS dan CAS dan 1 pin data disertai pin VCC, Ground, dan pin R/W
8
Memori RAM - SOAL [16]
IT
TE
LK O
M
Jika 64Kx4 berarti terdapat lokasi memori sebanyak 64K dan setiap lokasi menampung 4 bit. 64K lokasi diakses melalui bus alamat 16-bit (A0 –A7) karena 216 = 64K. Chip hanya mempunyai pin fisik (A0 – A7) ditambah RAS dan CAS dan 4 pin data (D0 - D3) disertai pin VCC, Ground, dan pin R/W
JN
T-
µprosesor 8088-8086 vs 8088[1]
9
IT
TE
LK O
M
µprosesor 8088-Pinout[2]
JN
T-
µprosesor 8088-Min.Mode[3]
10
Komponen2 Pendukung-74373[1]
LK O
M
Octal D-Type 3-STATE Transparent Latch
IT
TE
Pin OC Output Control, Pin G Enable Pin D Bus Alamat IN, Pin Q Bus Alamat OUT
JN
T-
Komponen2 Pendukung-74373[2] D-Flip Flop = 74373 (TTL) = 54373 (CMOS)
11
IT
TE
LK O
M
Komponen2 Pendukung-74373[3]
T-
Komponen2 Pendukung-74138[4]
JN
3-to-8 line decoder/demultiplexer 74138
Yn Chip Select/ Chip enable (A0-A2 ABC) dan (E1,E2,E3G2A,G2B,G1)decoder bus Alamat
12
IT
TE
LK O
M
Komponen2 Pendukung-74138[5]
T-
Komponen2 Pendukung-74245[6]
JN
3-STATE Octal Bus Transceiver
Pin DIR Pin DT/R Mikroprosesor Pin A1-A8 Bus Data IN, Pin B1-B8 Bus Data OUT
13
Komponen2 Pendukung-6264[7] 8Kx8bit CMOS SRAM
LK O
M
6264A
IT
TE
WE = Write enable, OE= Output Enable, CS = Chip Select
JN
T-
Komponen2 Pendukung-6264[8]
14
IT
TE
LK O
M
Komponen2 Pendukung-6264[9]
JN
T-
Komponen2 Pendukung-6264[10]
15
Komponen2 Pendukung-62128[11]
IT
TE
LK O
M
62128 128K x 8 Static RAM
T-
Komponen2 Pendukung-2732[12]
JN
M2732A NMOS 32 Kbit (4Kb x 8) UV EPROM
G = Output enable, E = Chip Enable
16
IT
TE
LK O
M
Komponen2 Pendukung-2732[13]
JN
T-
Komponen2 Pendukung-2732[14]
17
LK O
M
Antarmuka Memori [1]
IT
TE
Proses Komunikasi Mikroprosesor dan Memory
JN
T-
Antarmuka Memori [2]
Komunikasi Sederhana Mikroprosessor dan Memory
18
LK O
M
Antarmuka Memori [3]
IT
TE
Antarmuka Memory dengan IC74373 (bus address) dan IC74245 (bus data)
JN
T-
Antarmuka Memori [4]
Rangkaian antarmuka memori tanpa 74245
19
LK O
M
Antarmuka Memori - Timing [4]
IT
TE
Pewaktuan Pembacaan data dari memori tanpa 74245
JN
T-
Antarmuka Memori [5]
Rangkaian antarmuka memori dengan 74245
20
LK O
M
Antarmuka Memori - Timing [6]
IT
TE
Pewaktuan Pembacaan data dari memori dengan 74245
JN
T-
Antarmuka Memori [7]
Contoh. Rangkaian Antarmuka Memori yang lain
21
IT
TE
LK O
M
Antarmuka Memori – tabel[8]
T-
ADDR Decoder [1]
JN
Pembuatan Rangkaian Antarmuka Memory 1. Menentukan Alamat memori atau besar memori yang akan diakses dan jenis memori Baca/ Tulis 2. Menentukan IC memori yang digunakan 3. Membuat Tabel Pengalamatan 4. Membuat Rangkaian Antarmuka Memori
22
ADDR Decoder - Soal A [2]
IT
TE
LK O
M
Soal A Buat Rangkaian Antarmuka memori readonly dengan alamat yang diakses 00000 – 01FFF 8Kbytes Solusi A Karena lokasi memori yang dibutuhkan 8K (A0-A12) maka IC memori yang digunakan 1 buah IC EPROM 2764 atau 2 buah IC EPROM2732 Dalam kasus ini digunakan 2 buah IC EPROM 2732
JN
T-
ADDR Decoder - Soal A [3] Alamat
A19
A18
A17
A16
A15
A14
A13
A12
A11
A10
A9
A8
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
?
?
?
?
?
?
?
?
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
00000 s/d 00FFF
0
0
0
0
0
0
0
0
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
01000 s/d 01FFF
0
0
0
0
0
0
0
1
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
23
A12
2732 2732
LK O
M
A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 RD
IT
TE
Rangkaian decoder
JN
T-
ADDR Decoder - Soal A [4]
File. Micro.PDF
Rangkaian antarmuka memori dengan 2732 (sederhana)
24
LK O
M
ADDR Decoder - Soal A [5]
File. Micro2.PDF
IT
TE
Rangkaian antarmuka memori dengan 2732 (sederhana)
JN
T-
ADDR Decoder - Soal A [6]
File. Micro1.PDF
Rangkaian antarmuka memori dengan 2732 (kompleks)
25
ADDR Decoder - Soal B [7]
IT
TE
LK O
M
Soal B.1 Mengacu pada soal A, adakah alernatif rangkaian dekoder lainnya? Solusi B.1 Pengganti decoder 2-to-4 dengan 1 gerbang logika NOT dan 1 gerbang OR 5 input 2 gerbang OR 2 input ke pin E (2732) gambarkan Soal B.2 Bagaimana kalau alamat awal 23000h? Tabel Pengalamatan? Rangkaian decoder? Rangkaian antarmuka?
T-
ADDR Decoder - Soal C [8]
JN
Soal C Tentukan pengalamatan memori yang diakses oleh 1 buah SRAM 64Kbytes dan 2 buah EPROM 32Kbytes a) Buat Tabel memori, alamat awal memori 10000h b) Tentukan IC memori yang digunakan c) Buat Rangkaian decoder Solusi C 1 bh IC decoder 74138, 1 bh IC mem SRAM 6264, 2 bh IC mem. EPROM 2732
26
ADDR Decoder - Soal C [9] A19
A18
A17
A16
A15
A14
A13
A12
A11
A10
A9
A8
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
0
0
0
1
0
0
0
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
0
0
0
1
0
0
0
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
0
0
0
1
0
0
1
0
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
0
0
0
1
0
0
1
0
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
0
0
0
1
0
0
1
1
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
0
0
0
1
0
0
1
1
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
10000 s/d 11FFF
12000 s/d 12FFF
IT
TE
LK O
13000 s/d 13FFF
M
Alamat
JN
T-
ADDR Decoder - Soal C [10]
A13
6264 2732
A16 A12
2732
A14 A15 A17 A18 A19 RD
Rangkaian decoder
27
LK O
M
ADDR Decoder - Soal C [11]
IT
TE
File. Micro3.PDF
T-
ADDR Decoder - Soal D [12]
JN
Soal D.1 Mengacu soal C, adakah alernatif rangkaian dekoder lainnya? Solusi D.1 Menggunakan IC decoder 2-to-4
28
ADDR Decoder - Soal D [12]
JN
T-
IT
TE
LK O
M
Soal D.2 Tugas Tentukan pengalamatan memori yang diakses oleh 2 buah SRAM 128Kbytes dan 3 buah EPROM 8Kbytes a) Buat Tabel memori b) Tentukan IC memori yang digunakan c) Buat Rangkaian decoder Alamat Awal = dua no NIM yang terakhir ditambah ‘000’ Misal: NIM Saya = 2116006 Berarti alamat awal = 06000h
Thank You! Please study this subject at home
LOGO
29
