Sistem Memori • Flip-flop: memori 1-bit • Register: memori n-bit, satu lokasi • Memori: penyimpan data n-bit, m-lokasi MSB
Flip-flop
MSB
LSB
Register
m
LSB
4-bit
0
1
0
1
2
1
1
1
0
1
0
0
0
1
0
n Memori m x n
Memori • ROM (Read Only Memory) Merupakan chip (IC=integrated circuit) yang menyediakan fungsi penyimpanan data yang bersifat “hanya dapat dibaca saja, tidak dapat ditulisi”, dan sifat penyimpanannya permanen (jika catudayanya ditiadakan, isi ROM tetap ada). Tipe memori ini sering disebut sebagai memori yang tidak mudah berubah (nonvolatile memory). • RAM (Random Access Memory) Merupakan chip yang menyediakan fungsi penyimpanan data yang bersifat “dapat dibaca dan ditulisi”, dan sifat penyimpanannya sementara (jika catudayanya ditiadakan, isi RAM hilang)
ROM (1) • PROM (Programmable ROM) Merupakan ROM yang isinya diprogram oleh pabriknya. Jenisnya: ROM Matriks Diode/Transistor BJT/FET • EPROM (Erasable PROM) Adalah ROM yang dapat dihapus dan diprogram isinya oleh pengguna. UV-EPROM adalah ROM yang isinya dapat dihapus dengan sinar Ultra Violet. Untuk memrogram ROM ini digunakan EPROM Programmer
ROM (2) • Penghapusan UV-EPROM dilakukan dengan menggunakan sinar ultra violet. EPROM
Sinar Ultra Violet beberapa menit, maka data akan terhapus Jendela Transparans Pin atau terminal IC
EPROM ERASER
ROM (3) Cara Menghapus EPROM: 9 Lepaskan EPROM dari sistem 9 Buka penutup jendela transparan 9 Sinari jendela transparan dengan sinar ultra violet beberapa menit (kurang lebih 15 menit) Cara Memrogram EPROM: 9 Hapus terlebih dahulu seluruh isinya dengan sinar ultra violet 9 Pasang EPROM pada EPROM Programmer 9 Isilah EPROM dengan data menggunakan EPROM Programmer
ROM (4) EPROM Programmer Berbasis Personal Computer: EPROM
PC
EPROM PROGRAMMER
ROM (6) • EEPROM (Electrically EPROM) Î flash ROM yang isinya dapat dihapus dan diprogram secara elektris. Contoh: CMOS Setup pada PC. Jika ingin mengubah konfigurasi PC, maka pada saat booting tekan tombol Del sehingga muncul informasi konfigurasi yang akan diubah. Pengubahan konfigurasi, pada dasarnya adalah memrogram CMOS/EEPROM secara elektris.
ROM (7) Cara memrogram EEPROM: 9 EEPROM tetap terpasang pada sistem 9 Lakukan penghapusan dan pengisian data Kelebihan EEPROM dibandingkan dengan EPROM: 9 Isinya dapat diprogram bagian per bagian, sedangkan pada EPROM untuk memrogram harus menghapus seluruh isinya terlebih dahulu sehingga tidak memungkinkan permograman bagian per bagian. 9 Pengahupusan EEPROM lebih cepat dibandingkan EPROM, karena dilakukan secara elektris. Waktu penghapusan pada EEPROM dalam orde mili detik (ms) sedangkan pada EPROM pada orde menit. 9 Pemrograman EEPROM dapat dilakukan tanpa melepaskannya dari sistem, sedangkan untuk EPROM harus dilepaskan dari sistem.
RAM (1) • SRAM (Static RAM) Merupakan RAM yang sel-selnya menggunakan flip-flop sehingga: (1) datanya relatif stabil/statis sehingga tidak diperlukan adanya rangkaian “refresh”, (2) lebih cepat, (3) kepadatan komponen rendah/kapasitas kecil, (4) mahal
RAM (2) • DRAM (Dynamic RAM) Merupakan RAM yang sel-selnya menggunakan kapasitor sehingga: (1) datanya tidak stabil/dinamis sehingga diperlukan rangkaian “refresh”, (2) lebih lambat, (3) kepadatan komponen tinggi/kapasitas besar, (4) lebih murah
ROM MATRIKS DIODE • Contoh ROM ukuran 4 x 4 bit Keadaan belum diprogram Konduktor 0 1 2 3
D3
D2
D1
D0
ROM MATRIKS DIODE • Misal ROM oleh pabriknya akan diisi data sebagai berikut: Alamat D3 0 1 1 1 2 0 3 0
Data D2 1 0 1 1
D1 0 1 0 0
D0 0 0 0 1
ROM yang sudah diprogram 0 1 2 3
D3
D2
D1
D0
Jika sel PROM berupa sebuah transistor, maka cara menyimpan menyimpan data 1 dan 0 seperti ditunjukkan pada gambar berikut
Pemilih
+Vcc
Pemilih
+Vcc
Diputus
Output Data
Output Data
(a) (b) Sel ROM: (a) penyimpan data 1, (b) penyimpan data 0
Organisasi ROM Dengan Sel Diode Pin Alamat A0
0
A1
1
Resistor Pulldown
0
1 DEKODER 2 3
Pin Kontrol OE
X3
X2
X1
X0
TRI-STATE SWITCH
CE
D3
D2
D1
Pin Data
D0
Organisasi ROM Dengan Sel Transistor Pin Alamat A0
0
0
+Vcc
A1
1
1
+Vcc
Resistor Pulldown
+Vcc
+Vcc
DEKODER
Pin Kontrol OE
2
+Vcc
3
+Vcc
+Vcc
X2
X3
X1
X0
TRI-STATE SWITCH
CE
D3
D2
D1
Pin Data
D0
Simbol ROM 4x4-bit Pin Alamat
D0
A0
D1
A1
Pin Data
ROM 4x4-bit Pin Kontrol
D2 D3
CS1
CS2
Pin A0,A1 digunakan untuk memilih alamat Pin Kontrol digunakan untuk menyediakan saluran output.
Simbol ROM 4x4-bit Pin Alamat
D0
A0
D1
A1
Pin Data
ROM 4x4 bit Pin Kontrol
D2 D3
OE
CE
OE=Output enable jenis ACTIVE-LOW CE=Chip enable jenis ACTIVE-LOW
Simbol ROM A0 A1
ROM 4X8-bit
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
A0 A1
=
ROM 4 byte
OE
OE
C E
CE
A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6
ROM 128 byte
A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
OE
OE
CE
CE
ROM 256 byte
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
ROM 4 byte
. . .
A0 A1 A2
. . .
A9
ROM 1KB
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
. . .
A0 A1 A2
. . .
A11
ROM 4KB
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
. . .
A0 A1 A2
. . .
A13
ROM 16KB
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
. . .
A0 A1 A2
. . .
A15
OE
OE
OE
OE
CE
CE
CE
CE
ROM 64KB
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
OE=Output enable jenis ACTIVE-LOW Kapasitas naik 2 kali, pin alamat bertambah 1 CE=Chip enable jenis ACTIVE-LOW
Cara MP Membaca ROM Misal di dalam ROM 8 byte berisi data sebagai berikut:
Alamat 0 1 2 3 4 5 6 7
Isi (Dalam Heksadesimal) 02 A1 B2 5C 00 45 FF E6
Cara MP Membaca ROM Mikroprosesor membaca alamat 5 dari ROM 8 byte:
Tahap I
1 0 1
A0 A1 A2
ROM 8 byte 0 Tahap II
0
OE CE
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
1 0 1 0 0 0 1 0
Tahap III
1. Mikroprosesor mengirim sinyal alamat 5 yakni A2A1A0=101 lewat bus alamat ke pin alamat ROM (tahap I) 2. Mikroprosesor mengirim sinyal kontrol CE = 0, dan OE = 0 untuk mengaktifkan ROM (Tahap II) 3. Data akan ditempatkan pada bus data sehingga pada bus data terdapat data 45 (tahap 3)
Simbol RAM 4x4-bit Pin Alamat
D0
A0
D1
A1
WE
Pin Kontrol
RAM 4x4-bit
D2 D3
OE CE
WE=Write Enable OE=Output enable jenis ACTIVE-LOW CE=Chip enable jenis ACTIVE-LOW
Pin Data
Cara MP Membaca dan Menulisi RAM Misal di dalam RAM 8 byte berisi data sebagai berikut:
Alamat 0 1 2 3 4 5 6 7
Isi (Dalam Heksadesimal) 13 FF C4 6D FF 57 FF FF
Cara MP Membaca RAM Mikroprosesor membaca alamat 3 dari RAM 8 byte:
Tahap I
1 1 0
A0 A1 A2
RAM 8 byte 0 Tahap II
0 1
OE CE WE
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
1 0 1 1 0 1 1 0
1. Mikroprosesor mengirim sinyal alamat 3 yakni A2A1A0=011 lewat bus alamat ke pin alamat RAM (tahap I) Tahap III
2. Mikroprosesor mengirim sinyal kontrol CE = 0, OE = 0, dan WE = 1 untuk mengaktifkan mode baca RAM (Tahap II) 3. Data akan ditempatkan pada bus data sehingga pada bus data terdapat data 6D (tahap 3)
Cara MP Menulisi RAM Mikroprosesor menulisi alamat 4 dari RAM 8 byte dengan data A2:
Tahap I
0 0 1
A0 A1 A2
RAM 8 byte 1 Tahap III
0 0
OE
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
0 1 0 0 0 1 0 1
Tahap II
1. Mikroprosesor mengirim sinyal alamat 4 yakni A2A1A0=100 lewat bus alamat ke pin alamat RAM (tahap I) 2. Mikroprosesor menempatkan data A2 pada bus data (tahap II)
CE WE
3. Mikroprosesor mengirim sinyal kontrol CE = 0, OE = 1, dan WE = 0 untuk mengaktifkan mode tulis RAM (Tahap III)
