MODUL 6 PROYEK PERANCANG RANGKAIAN DIGITAL

Farid Firdaus (13511091) / Risang Arono (18111019)Asisten: Inneke Mayachita

Tanggal Percobaan: 7/12/2012EL2195-Praktikum Sistem Digital

Laboratorium Dasar Teknik Elektro - Sekolah Teknik Elektro dan Informatika ITB

AbstrakPada praktikum modul 6 ini, praktikan akan mencoba merancang rangkaian digital sendiri. Praktikan akan mencoba mendesain sebuah permainan yang akan diimplementasikan kedalam FPGA. Perancangan menggunakan banyak blok dan menggunakan beberapa modulKata kunci: FPGA, ,VGA, VHDL , RGB

1. PENDAHULUAN Penggunaan VGA sangat penting dalam pemanfaat perangkat komputer. Pada umumnya, setiap CPU (Central Processing Unit) pada komputer-komputer memiliki sebuah card VGA yang dimana VGA tersebut berfungsi untukk mengatur tampilan output CPU pada layarr monitor komputer. Salah satu penggunaan FPGA aalah untuk mensimulasikan cara kerja VGA sederhana. Desain dilakukan dengan perancangan VHDL. Cara kerja VGA sendiri pada layar monitor adalah dengan melakukan razor scan, yairu layar monitor akan dicek satu persatu pixelnya dari pojok kiri atas menuju sebelah kanan. Apabila proses telah mencapai ujung kanan layar, maka proses akan pindah turun 1 baris ke baris bawah, dan akan seterusnya hingga seluruh pixel pada layar telah selesai di cek satu-persatu. Sistem pewarnaan pada pixel akan menggunakan tiga sinyal yaitu sinyal untuk warna merah, sinyal untuk warna hijau, dan sinyal untuk warna biru. Sistem pewarnaan ini dikenal dengan sistem RGB (Red, Green, Blue).

2. STUDI PUSTAKA

2.1 VGAVGA adalah singkatan dari Video Graphic Adapter. Biasanya VGA ini diproduksi dalam bentuk kartu atau orang awam lazim menyebutnya VGA Card. Fungsi dari VGA Card ini adalah untuk adalah mengubah sinyal digital dari komputer menjadi tampilan grafik di layar monitor. Kartu VGA berguna untuk menerjemahkan output komputer ke

monitor. Untuk menggambar ataupun bermain game.

Gambar 2.1 Video Graphic Adapter CardKartu VGA menggunakan beberapa macam memori seperti DRAM (Dynamic RAM), EDO RAM, dan VRAM (Video RAM). [1]

2.2 RGB (RED, GREEN, BLUE)RGB adalah suatu model warna yang terdiri atas 3 buah warna, merah (red), hijau (green), dan biru (blue). , yang ditambahkan dengan berbagai cara untuk menghasilkan bermacam-macam arna.Kegunaan utama model warna RGB adalah untuk menampilkan citra/gambar dalam perangkat elektronik, seperti televisi dan komputer, walaupun juga telah digunakan dalam fotografi biasa.

Gambar 2.2 Pencampuran antara warna merah, hijau, dan biru akan menghasilkn

berbagai jenis warna lain.Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB

1

RGB merupakan model warna yang bergantung kepada piranti. Piranti yang berbeda akan mengenali atau menghasilkan nilai RGB yang berbeda, karena elemen warna (seperti fosfor atau pewarna) bervariasi dari satu pabrik ke pabrik, bahkan pada satu piranti setelah waktu yang lama. [2].

2.3 FPGA FPGA adalah komponen elektronika dan semikonduktor yang mempunyai komponen gerbang terprogram (programmable logic) dan sambungan terprogra. Komponen gerbang terprogram yang dimiliki meliputi jenis gerbang logika biasa (AND, OR, XOR< NOT) maupun jenis fungsi matematis dan kombinatorik ang lebih kompleks (decoder, adder, subtractor, multiplier). Blok-blok komponen didalam FPGA bisa juga mengandung elemen memor(register) mulai dari flip-flop sampai pada RAM (Random Access Memory)

Gambar 2.3 FPGA Board

3. METODOLOGI

Untuk perancangan proyek pada percobaan 6 kali ini, praktikan banyak memanfaatkan source code pada praktikum 5. Praktikan banyak melakukan perubahan beberapa variabel dan beberapa logika pada file color_rom.vhd. Perubahan hanya dilakukan apabila dibutuhkan sebuah varibel baru.Pertama kali, praktikan merancang sebuah kotak biru yang dimana kotak itu nantinya akan digunakan sebagai objek yang akan dikendalikan oleh pengguna. Setelah membuat kotak yang akan digunakan , kotak tersebut diberi warna biru dengan menggunakan sistem pewarnaan RGB. Setelah diwarnai, maka selanjutnya dibuat kotak sebagai rintangan. Kotak ini berjumlah 12 buah kotak. Tiap kotak memiliki warna

yang sama satu sama lain. Setelah diwarna, kotak ini dibuat agar terus bergerak kesebelah kiri. Agar menarik, maka terdapat beberapa kotak yang dapat bergerak dengan kecepatan yang berbeda-beda. Perbedaan kecepatan ini dilakukan bukan dengan mengubah kecepatan clock, namun dilakukan dengan mengubah perubahan batas pixel kotak. Setelah seluruh kotak dibuat, maka akan disusun sebuah logika, agar saat kotak yang dikendalikan dengan player bertabrakan dengan kotak rintangan, maka layar akan menampilkan warna biru.

4. HASIL DAN ANALISIS

Pada praktikum kali ini, praktikan sudah berhasil membuat kotak berwarna biru untuk digerakkan, dan kotak tersebut sudah bisa digerakkan ke atas dan ke bawah menggunakan input dari switch 9 dan switch 0 yang ada pada FPGA. Praktikan juga sudah berhasil membuat 12 kotak berwarna merah yang bergerak ke kiri dengan kecepatan yang berbeda-beda, kotak merah ini akan menjadi kotak rintangan yang harus dihindari oleh kotak biru yang digerakkan oleh pengguna. Berikut adalah screenshot yang diambil ketika permainan ini dimainkan:

Gambar 4.1 Screenshot yang diambil dari layar ketika permainan tersebut dijalankan

Namun masih terdapat kekurangan dari permainan yang coba dibuat oleh praktikan, yaotu pada saat kotak biru gagal menghindar dari kotak merah yang bergerak ke kiri. Pada keadaan seperti itu, maka kotak merah

Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB2

masih akan menembus kotak biru. Seharusnya kotak seluruh layar akan berubah menjadi biru (blue screen) ketika kedua kotak tersebut bertabrakan. Kesalahan jelas terdapat pada source code yang sudah dibuat oleh praktikan. Awalnya praktikan mengira kesalahan terjadi pada logika tabrakan yang sudah dibuat oleh praktikan, namun ternyata kesalahannya terdapat pada clock yang digunakan oleh praktikan. Clock yang digunakan oleh praktikan terlalu cepat, sehingga warna biru pada layar ketika tabrakan terjadi tidak terlihat karena terlalu cepat. Praktikan mencoba memperbaiki kesalahan tersebut dengan mengubah kondisi “tabrakan” tersebut agar menjadi lebih lama, sehingga warna biru pada seluruh layar dapat terlihat lebih jelas. Namun, ternyata kondisi tabrakan tersebut masih cukup cepat, sehingga warna biru pada layar masih belum bisa teramati. Sehingga praktikan mencoba mengubah clock yang digunakan agar lebih lambat. Praktikan mencoba menggunakan dua clock, satu untuk gerakan kotak merah dan kotak biru, dan satu clock yang lebih lambat untuk dipakai saat kondisi “tabrakan” terjadi, sehingga warna biru pada layar dapat teramati lebih jelas. Namun kemampuan praktikan belum mencukupi, sehingga waktu yang diberikan pada saat di laboratorium tidak dapat digunakan dengan optimal untuk membenarkan kesalahan tersebut. Sehingga kondisi permainan yang dibuat oleh praktikan didemonstrasikan dalam keadaan belum sempurna.

5. KESIMPULAN

Pada praktikum kali ini, kesalahan yang terjadi pada source code seharusnya dapat dideteksi dengan lebih baik. Seharusnya ketika terjadi kesalahan, praktikan mengecek source code satu per satu dengan sabar dan teliti, sehingga kesalahan dapat terdeteksi lebih dini dan waktu untuk membenarkannya juga menjadi lebih banyak. Selain itu, praktikan juga masih harus belajar lebih banyak lagi tentang bahasa VHDL, karena sampai praktikum kali ini, praktikan masih mengahbiskan cukup banyak waktu untuk kesalahan yang sama dalam menggunakan bahasa VHDL.

DAFTAR PUSTAKA

[1] http://id.wikipedia.org/wiki/VGA , 10 Desember 2012, 16.17

[2] http://id.wikipedia.org/wiki/RGB , 10 Desember 2012, 16.24

[3] http://id.wikipedia.org/wiki/FPGA , 10 Desember 2012, 16.37

Laporan Praktikum - Laboratorium Dasar Teknik Elektro – STEI ITB3