Sistem lebih fleksibel dalam penerapan algoritme pengendalian.

Data bisa langsung disimpan dalam format digital, sehingga pengolahannya lebih cepat.

Performansi pengendalian bisa ditampilkan dengan format yang lebih baik dan lebih variatif (Human Friendly).

Apakah komputer bisa berkomunikasi langsung dengan Instrumen ukur analog ?

Sinyal analog tidak bisa dimengerti oleh peralatan digital.

Interface ADC, DAC, DIO

Analog Digital Servo Motor

Bahasa Pemerograman

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Data (Hexa)

0 0 0 0 0 0 0 0 00

0 0 0 0 0 0 0 1 01

0 0 0 0 0 0 1 0 02

. . . . . . . . . .

0 0 0 1 1 1 1 1 1F

. . . . . . . . . .

1 1 1 1 1 1 1 1 FF

Jalur/ bus data D7 – D0 dipergunakan untuk penyaluran bit data secara dua arah

Jalur / bus alamat A19 – A0 dipergunakan untuk memberi alamat pada peralatan luar. Untuk tujuan interfacing tidak harus semua jalur alamat dipergunakan.

A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Alamat (Hexa)

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 200

1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 201

. . . . . . . . . . .

1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 316

HexHexHex

Jalur/ Bus kendali berfungsi untuk mengendalikan arah aliran data yang dilakukan melalui proses pembacaan (IOR) dan penulisan (IOW).

Pada proses pembacaan, jalur IOR berlogika 0 dan pada proses penulisan IOR berlogika 1

Pada proses penulisan, jalur IOW berlogika 0 dan pada proses pembacaan IOW berlogika 1

ADC ?

Supaya Tegangan analog bisa dibaca menggunakan komputer, maka diperlukan unit pengubah besaran analog menjadi besaran digital (ADC).

Pengubah Cepat Pencari Jejak Pendekatan berurutanMetode Pengubah Cepat

D0

D1

1 V

2 V

3 VVin

0 – 4V

Exnor+_

+_

+_

Exnor

A B Z 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1

Tegangan masukan analog 0 – 4V diubah menjadi 2 bit biner keluaran.

Step = = 1 voltVFS

2N

0 < Vin 1 D0 = 0 dan D1 = 01 < Vin 2 D0 = 1 dan D1 = 02 < Vin 3 D0 = 0 dan D1 = 13 < Vin 4 D0 = 1 dan D1 = 1

Keuntungan dari ADC jenis ini adalah kecepatan konversi yang tinggi. Kelemahannya: komponen yang digunakan sangat banyak.

+ 5V

8 bit DAC

+_

D0

D7 Vin

Vout

Komputer

output komparator

ADC ini menggunakan teknik pendugaan/ Tebakan.

Jika Vout > Vin output komparator berlogika 1.

Tebakan berikutnya: biner input

diturunkan satu

Jika Vout Vin output komparator berlogika 0.

Tebakan berikutnya: biner input

dinaikkan satu sampai didapat

perubahan logika 0 ke 1 atau

1 ke 0.

1

0 0

1

Tebakan turun Tebakan naik

Binernya benar

+_

Vin

VoutDAC

Clock

Start

SAR

Busy / Ready

+ 5V

D0D7

1). Bit MSb (D7) diset = 1, yang lain = 0, ini berarti bilangan desimalnya = 27 = 128. Oleh DAC bit ini diubah menjadi tegangan analog. Jika keluaran komparator = 1 (tebakan terlalu tinggi), maka D7 direset = 0. Jika keluaran komparator = 0 (tebakan terlalu rendah), maka D7 tetap diset = 1.

2). Bit MSb (D7) hasil langkah 1), bit D6 diset = 1, dan yang lain = 0. Oleh DAC bit ini diubah menjadi tegangan analog. Jika keluaran komparator = 1 (tebakan terlalu tinggi), maka D6 direset = 0. Jika keluaran komparator = 0 (tebakan terlalu rendah), maka D6 tetap diset = 1.

8). Bit MSb (D7) hasil langkah 1), bit D6 hasil langkah 2), ....... , bit D1 hasil langkah 7), dan bit D0 diset = 1. Oleh DAC bit ini diubah menjadi tegangan analog. Jika keluaran komparator = 1 (tebakan terlalu tinggi), maka D0 direset = 0. Jika keluaran komparator = 0 (tebakan terlalu rendah), maka D0 tetap diset = 1. Dalam hal ini tebakan selesai.

Keuntungan: Hanya memerlukan N kali tebakan untuk merubah menjadi N-bit biner (data digital).

ADC 8 bit yang masih cukup banyak digunakan adalah jenis 0809

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

Dari Clock

IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7

A0 A1 A2

OE

Start/ ALE

EOC +5V

220 ohm

LED

7 11 12 17 14 15 8 18 19 20 21

10

16

13

26 27 28 1 2 3 4 5

IN0 25 24 23

6 22

9

220 ohm

50 K

+5V

220 ohm

10 K

+5V

Terdiri dari 8 jalur masukan analog IN0 – IN7

Dua jalur kendali: Start/ALE dan OE untuk tujuan pembacaan dan penulisan.

Satu jalur clock

Satu jalur EOC untuk memantau akhir konversi.

Tiga jalur pemilihan alamat A2, A1, dan A0.

8 bit data hasil konversi.

Untuk tujuan start konversi: start/ALE diberi logika 1.

Untuk mengambil hasil konversi: OE diberi logika 1.

Instrumen ukur dipasang pada salah satu jalur masukan analog.

Pilih jalur yang dipasangi instrumen ukur dengan memberi kombinasi biner pada jalur A2, A1, A0

Input A2 A1 A0

IN0 0 0 0

IN1 0 0 1

IN2 0 1 0

. . . .

IN7 1 1 1

Kaki 10 harus diberi sinyal clock bisa menggunakan rangkaian berikut:

Start/ALE diberi kondisi perubahan logika 0 ke logika 1 dengan periode singkat.

1K 1K

(Output)

680 pF

Kaki 10 ADC 0809

Pantau kaki EOC untuk mengetahui selesai/tidaknya konversi. Selesai konversi EOC = 1

Baca hasil konversi dengan memberikan kondisi perubahan logika 0 ke logika 1 pada kaki OE. Data muncul selama OE = 1.

Pada saat OE = 1, maka 8 bit data hasil konversi telah ditempatkan dalam bus data sehingga memungkinkan untuk di baca.

A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Alamat (Hexa)

1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 300

1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 301

1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 302

1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 303

. . . . . . . . . . .

1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 307

Sinyal pada slot ekspansi (ISA Card)

Penulisan IOW = 0, Pembacaan IOR = 0

Start/ALE

OE

IOW

IOR

A3

A9

DIR

Enable

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

Dari Clock

IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7

A0 A1 A2

OE

Start/ ALE

EOC +5V

220 ohm

LED

7 11 12 17 14 15 8 18 19 20 21

10

16

13

26 27 28 1 2 3 4 5

IN0 25 24 23

6 22

9

220 ohm

10 K

+5V

+5V

Void main(void)

{ int dat;

outportb(0x300,0x0); // Start konversi, alat ukur pada IN0

delay(100); // menunggu selesai konversi

dat = inportb(0x300);

}

# include <stdio.h> # include <dos.h>

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

Dari Clock

IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7

A0 A1 A2

OE

Start/ ALE

EOC +5V

220 ohm

LED

7 11 12 17 14 15 8 18 19 20 21

10

16

13

26 27 28 1 2 3 4 5

IN0 25 24 23

6 22

9

220 ohm

10 K

+5V+5V

void main(void)

{ int dat;

outportb(0x301,0x0); // Start konversi, alat ukur pada IN0

delay(100); // menunggu selesai konversi

dat = inportb(0x301);

}

Alamat Input 1