Panduan Mikroprosesor

Praktikum Mikroprosesor ________________________________________________________________________

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRONIKA

ITN MALANG

BAB I

PENDAHULUAN

1. Konsep Dasar Sistem Mikroprosesor

Jika dilihat arti dari kata sistem mikroprosesor akan dapat diartikan sebagai suatu

sistem yang berfungsi untuk mengolah data dari suatu proses pada skala yang kecil. Saat

ini pemakaian mikroprosesor sangatlah dominan untuk mengantikan rangkaian kontrol

diskrit. Hal ini disebabkan karena dengan penggunaan mikroprosesor untuk melakukan

proses kontrol lebih efektif dan bisa digunakan untuk sembarang aplikasi.

Secara garis besar sistem dasar dari suatu mikroprosesor terdiri dari beberapa

kompnen yaitu CPU ( Central Processing Unit ), memory dan sistem I / O. Blok diagram

dari suatu sistem mikroprosesor dapat dilihat pada gambar 1.1

Gambar 1.1. Blok Diagram Sistem Mikroprosesor

Dari gambar blok diagram diatas CPU berfungsi sebagai kendali dari komponen-

komponen yang di interfacekan kepadanya. Dalam opeasinya untuk mengontrol sistem

yang ada di luar, CPU mempunyai tiga bus utama yang akan terhubung ke memory dan

I/O yaitu :

Address Bus : Suatu bus / saluran dimana CPU mengirim alamat dari suatu lokasi yang

akan diakses oleh CPU. Address bus selalu dipergunakan oleh CPU untuk memilih

salah satu dari peralatan IO untuk dibaca atau di tulisi.

Data Bus : Suatu bus / saluran dimana CPU mengirim data atau menerima data.

Sehingga data bus merupakan saluran yang bersifat bidirectional bus. Proses mengirim

atau menerima data sangat tergantung kontrol dari CPU.

Input Device

Output Device

I / O Port CPU Memory

Address Bus

Data Bus

Control Bus

Control Bus



ITN MALANG

Control Bus : Suatu bus / saluran yang dipergunakan oleh CPU untuk mengirim sinyal-

sinyal kontrol yang berupa perintah-perintah kepada peralatan yang ada sesuai dengan

data yang ada pada data bus dan dialamatkan pada suatu peralatan yang sesuai dengan

nilai dari adderess bus. Salah satu contoh adalah sinyal kontrol memeory write atau

read.

Ketiga bus tersebut akan selalu aktif setiap saat untuk mengontrol dan mengambil atau

mengirim data ke peralatan luar.

Pada suatu sistem mikroprosesor terdapat komponen luar utama yang terhubung

dengan CPU yaitu berupa memory dan Periperal I/O yang memeiliki fungsi sebagai

berikut :

1.1 Bagian bagian dari Sistem Mikroprosesor

1.1.1 CPU Unit

CPU unit terdiri dari sebuah chip mikroprosesor, dekoder, pembangkit pulsa, data

lach dan address latch yang di tampakan pada diagram blok berikut:

Gambar 1.2 Blok Diagram unit CPU uP 8088

Address Latch

8 bit

Mikroprosesor 8088

8 bit

4 bit

Dekoder

Clock

Generator

Address Latch

Address Latch

Address Latch

Reset

Clock

RD

WR

I / O

DEN

DT/R

ALE

ALE

ALE

DEN DT/R ALE

MEMR IOR

MEMW IOW

D0-D7

A0-A7

A8-A15

A16-A19

20 bit

8 bit data bus

Address bus



ITN MALANG

Pada unit CPU digunakan mikroprosesor 8088 buatan intel yang merupakan

keluarga iAPX-86, mikroprosesor ini termasuk golongan mikroprosesor 8 bit dengan 40

pin yang menurut fungsinya dapat dibagi menjadi 8 klompok yaitu :

1. Jalur data bus 8 bit (D0 – D7) dimultiplex dengan jalur address low bit.

2. Jalur address 20 bit

3. Jalur sumber tegangan (5 volt) dan ground

4. Jalur clock

5. Jalur kontrol read / write ke memori dan I/O

6. Jalur maskable dan non-maskable interrupt request

7. Jalur status untuk interrupt

8. Jalur cycle status

Pada mikroprosesor 8088 terdapat 4 kelompok register 16 bit yaitu :

1. Register data : AX(akumulator), BX(base register), CX(counter register),

DX(data register), dapat digunakan sebagai register 16 bit atau sebagai dua register

terpisah miasalkan register AX (16 bit) dapat digunakan dalam bentuk register AH

(8 bit high) dan AL (8 bit low). Secara normal register data digunakan untuk

menyimpan nilai sementara dari suatu proses yang akan dilakasanakan oleh

mikroprosesor terhadap sustu instruksi.

2. Index register dan Pointer register : SI (Source Index), DI (Destination Index),

BP (Base Pointer), SP (Stack Pointer), IP(Instruction Pointer).

3. Segment register : CS (Code Segment), DS (Data Segment), ES (Extra Segment),

SS (Stack Segment)

4. Flag register 16 bit

1.1.2. Memori Unit

Memory : yaitu komponen yang berfungsi untuk menyimpan data- data dan

program yang akan dilakasanakan oleh mikro prosesor pada saat dihidupkan. Memori

yang terhubung langsung ke mikroprosesor disebut dengan memory utama. Memori dapat

dibagi menjadi dua golongan, yaitu : ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random

Access Memory). ROM bersifat Non-Volatile, yang artinya data yang tersimpan tidak

akan hilang ketika hubungan power suplay ke ROM dimatikan. Jenis ROM yang sering

digunakan adalah EPROM ( Eresable Programable Read Only Memory) jadi secara umum

program yang pertama kali dijalankan adalah yang berada di EPROM. EPROM memiliki



ITN MALANG

jalur adress sesuai dengan kapasitas memorinya sebagai contoh EPROM 27256 Memiliki

kapasitas 32 KByte (1024 x 32 = 32768 = 2 15) mempunyai 15 jalur address A0-A14.

untuk memory jenis RAM digunakan untuk menyimpan data sementara waktu, data akan

hilang ketika power supplay di matikan. RAM ada dua jenis yaitu : Statis RAM dan

Dinamis RAM.

1.1.3. Input Output Unit ( I/O Unit )

Periperal Input Output ( I / O ) : I/ O merupakan peralatan luar yang dihubungkan

dan dikendalikan oleh mikroprosesor. Dimana periperal I/O ini berupa rangkaian

interfacing yang dihubungkan ke mikroprosesor sebagai komponen untuk menerima data

dari mikroprosesor atau memberi data ke mikroprosesor untuk diolah. Pada unit I/O

digunakan Programable Peripheral Interface (Memory : yaitu komponen yang berfungsi

untuk menyimpan data- data dan program yang akan dilakasanakan oleh mikro prosesor

pada saat dihidupkan. Memory ini terbagi menjadi dua bagian utama yaitu penyimpan

data yang bersifat tetap dan penyimpan data yang bersifat sementara

PPI ) 8255 yang merupakan perangkat I/O multiguna yang dapat diprogram dan

berfungsi untuk memperantarakan perangkat luar yang dikendalikan oleh bus sistem

mikroprosesor.

PPI 8255 memiliki 24 jalur I/O yang terbagi menjadi 3 port ( Port A, Port B, dan

Port C ) dan mempunyai 3 mode operasi ( Mode 0, Mode 1, Mode 2 ). Konfigurasi dari

masing-masing port diprogram dengan perangkat lunak. Berikut ini adalah gambar

diagram blok dari PPI 8255



ITN MALANG

Gambar 1.3. Diagram Blok PPI 8255

Perantara Peripheral

Unit ini berhubungan dengan perangkat luar dan memiliki 24 jalur I/O yang terbagi

menjadi 3 port ( Port A, Port B, Port C ). Data ditransfer ke dan dari perangkat luar

melalui 3 port tersebut.

- Port A dan B dapat digunakan sebagai port input / output 8-bit

- Port C dapat digunakan sebagai port input / output 8-bit atau 2 port masing-

masing 4-bit atau untuk jalursinyal handshske bagi port A dan B.

Logika Internal

Berfungsi untuk mengatur transfer data antara perantara peripheral dengan perantara

bus serta mengatur konfigurasi fungsi dan mode operasi untuk masing-masing port.

Perantara Bus Sistem

Unit ini berhubungan dengan bus-bus sistem mikroprosesor yang terdiri dari :

- 8 Jalur Data

- 6 Jalur Kontrol

- 2 jalur Catu



ITN MALANG

8 jalur data digunakan untuk teransfer data dari dan ke bus sistem. Jalur ini melalui

buffer bus data dua arah, arah aliran data dari buffer ini berhubungan dengan jalur kontrol

RD dan WR. Jika RD aktif maka data akan mengalir dari PPI ke bus sistem dan sebaliknya

jika WR yang aktif maka data akan mengalir dari bus sistem ke PPI. Jallur A0 dan A1

digunakan untuk memilih port-port atau register kontrol.

TABEL 1-1 Operasi Dasar Dari PPI 8255

A1 A2 RD WR CS OPERATION

0 0 0 1 0 Port A=> Data Bus

0 1 0 1 0 Port B => Data Bus

1 0 0 1 0 Port C =>Data Bus

0 0 1 0 0 Data Bus =>Port A

0 1 1 0 0 Data Bus =>Port B-

1 0 1 0 0 Data Bus =>Port C

1 1 1 0 0 Data Bus =>Control

x X X X 1 Data Bus =>3 State

1 1 0 1 0 Error

x X 1 1 0 Data Bus =>3 State

Inisialisasi

Inisialisasi PPI adalah proses penentuan mode dan fungsi masing-masing port

PPI. Inisialisasi ini harus dilakukan sebelum port-port PPI digunakan.

Pemilihan Mode

PPI 8255 memiliki 3 mode operasi :

− Mode 0, I/O Dasar

− Mode 1, I/O Dasar dengan Strobe

− Mode 2, Bus dua-arah

Mode 0:

Mode ini dipilih jika port digunakn untuk Input / output sederhana tanpa

'handshaking'. Port A dan B dapat digunakan sebagai port Input / Output 8-

bit sedangkan port C dapat digunakan sebagai port Input / Output 8-bit atau

4-bit.



ITN MALANG

Mode 1:

Mode ini dipilih jika port A dan B digunakan sebagai I/O dengan

'handshaking' (strobe). Pada mode ini beberapa port C digunakan sebagai

jalur 'handshaking'.

Mode 2:

Mode hanya dapat digunakan pada port A saja. Pada mode ini port A dapat

digunakan untuk transfer data dua-arah.

Format Kata Kontrol Mode

berikut ini adalah contoh suatu format dari mode kata kontrol jika A1A0 = 11

maka fungsi dari setiap bit suatu kata kontrol terbagi seperti gambar berikut.

Gambar 1-4 Contoh Format dari Mode Kata Kontrol

Port C (lower) 1 = Input 0 = Output

Port B 1 = Input 0 = Output

Mode selection 1 = Mode 0 0 = Mode 1

GROUP B

Port C (Upper) 1 = Input 0 = Output

Port A 1 = Input 0 = Output

Mode Selection 00 = Mode 0 01 = Mode 1 1x = Mode 2

GROUP B

Mode Set Flag 1 = aktif

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0



ITN MALANG

Proses Inisialisasi

Untuk proses Inisialisasi yang harus diperhatikan adalah :

1. Mode dan fungsi port-port yang digunakan

2. Format kata kontrol

3. Alamat register kontrol.

Misalkan kita menginginkan port-port PPI beroperasi pada mode 0 dan berfungsi

sebagai output semua, maka kata kontrolnya adalahsebagai berikut :

Kata Kontrol : 1 0 0 0 0 0 0 0 = 80H,dan proses inisialisasinya :

MOV AL, 80

OUT 13, AL

1.2. Petunjuk Singkat Penggunaan MTS-88.C

1.2.1. Menu Utama

Operasi pada MTS-88.C adalah sama sengan operasi DEBUG pada sistem IBM

PC. Menu-menu yang menjadi menu utama untuk mengoperasikan MTS -88.C akan

ditampilkan setelah menghidupkanya kemudian menekan tombol ENTER sehingga pada

tampilan MTS-88.C akan terlihat sebagi berikut :

Gambar 1-5 Tampilan Menu Utama Pada MTS-88C

Menu perintah yang perlu dipelajari karena akan digunakan pada saat praktikum

nanti adalah :

1. A = Assembly : menuliskan / menulis program

2. D = Dump : mengisi data ke memori

3. G = Go : menjalankan program

4. U = Unassembly : mengeluarkan / membaca program

1.2.2. Menulis Program [ A]

untuk menggunakan perintah [ A ] adalah sebagai berikut :

( MTS – 88.C ) ………7FFF > A . D . F . G . I . M . P . T . U.



ITN MALANG

Pada saat berada di tampilan menu utama, ditekan [ A ] yang artinya Assembly,

kemudian dituliskan alamat yang menjadi awal dari program yang akan

dimasukan

Contoh : A 400, yang berarti program akan dimasukan mulai alamat 0000 : 0400

H

Setelah itu ditekan [ ENTER ] untuk memulai menulis program dimana setiap

selesai menuliskan suatu instruksi diikuti menekan [ ENTER ] maka instruksi

tersebut akan diubah kedalam bahasa mesin dan akan disimpan dalam memori

dan pada tampilan MTS-88.c secara otomatis akan menuju ke alamat berikutnya.

Tombol – tombol yang akan digunakan untuk mengedit adalah :

[ ] : sama dengan [ ENTER ]

[ ] : mengeser krusor ke kanan

[ ] : mengeser krusor ke kiri

[ SHIFT F5 ] : menghapus karakter pada krusor

[ F5 ] : membuat spasi pada krusor

[ F7 ] : kembali ke tampilan menu utama tanpa mereset

1.2.3. Mengisi data ke memori [ D ]

untuk menggunakan perintah [ D ] adalah sebagai berikut :

Pada saat berada di tampilan menu utama, ditekan [ D ] atau Data, kemudian

menuliskan alamat yang akan menjadi awal dari data-data yang akan dimasukan.

Contoh : D 400, yang berarti data akan dimasukan mulai alamat 0000 : 0400 H

Setelah itu menekan [ ENTER ] untuk memulai megisi data

Mengguankan tombol [ ] untuk menuju ke 8 lokasi alamat berikutnya dan

tombol [ ] untuk menuju ke 8 lokasi alamat sebelumnya.

1.2.4. Menjalankan Program [ G ]

Untuk menggunakan perintah [ G ] adalah sebagai berikut :

Pada saat berada di tampilan menu utama, ditekan [ G ] yang artinya Go,

kemudian menuliskan alamat yang akan menjadi awal dari program yang akan

dijalankan.

Contoh : G 0000 : 0400, yang berarti program yang dijalankan mulai alamat

0000 : 0400

Setelah itu ditekan [ ENTER ] untuk menjalankan program yang ada.



ITN MALANG

1.2.5. Membaca Program [ U ]

untuk menggunakan perintah [ U ] adalah sebagai berikut :

Pada saat berada di tampilan menu utama ditekan [ U ] yang artinya Unassembly,

kemudian menuliskan alamat yang menjadi awal dari program yang akan dibaca /

diperiksa.

Contoh : U 400, yang artinya prognam akan dibaca mulai alamat 0000 : 0400

Setelah itu ditekan [ ENTER ] untuk mulai membaca program.

Menggunakan tombol [ ] untuk membaca instruksi program yang berada pada

alamat berikutnya dan tombol [ ] untuk membaca instruksi program yang ada

di alamat sebelumnya.

1.2.6. Alamat-alamat

Alamat dari port – port PPI 8255 adalah :

1. Port A : 10

2. Port B : 11

3. Port C : 12

4. Register Control : 13

Alamat USER'S RAM AREA : 0000 : 0400 s/d 0000 : FFFF



ITN MALANG

BAB II

PENGIRIMAN DAN PENERIMAAN DATA

2.1. Tujuan

Memahami bagaimana cara CPU mengrimkan data pada prses pengiriman dan

penerimaan data dari perangkat yang laian untuk dikontrol secara

berkesinambungan.

Memahami cara-cara CPU untuk menerima data pada penggunaan CPU dalam

memproses data-data secara eksternal untuk menghasilkan aplikasi-aplikasi yang

berguna.

Memahami dan menggunakan CPU untuk mendeteksi jumlah pulsa dan

menampilkanya kemudian melakukan fungsi menghitung.

2.2. Penjelasan Prinsip

Menggunakan PPI 8255 dengan mode 0 untuk mengerjakan aplikasi-aplikasi data

dalam proses pengiriman dan penerimaan data dari dan ke mesin yang lain dan dapat

mengatur dan mengontrol proses tersebut. Disamping itu juga menfungsikan CPU untuk

melakukan suatu proses perhitungan.

2.3. Peralatan Yang Digunakan

MTS-88.C

MTS-88.C I/O BOARD-01

Kabel Data



ITN MALANG

2.4 Langkah percobaan

2.4.1. Percobaan Pengiriman Data

1. Merangkai modul percoobaan seperti pada gambar 2-1 berikut

Gambar 2-1 Rangkaian Percobaan Pengiriman Data

2. Mengetikan program berikut

1. 0000:0400 B080 MOV AL, 80 : load AL with control byte

2. 0000:0402 E613 OUT13,AL : Mode 0 is selected for port B

3. 0000 : 0404 B0FF MOV AL, FF : Load AL with FF

4. 0000 : 0406 E611 OUT 11, AL : Write to port B

5. 0000 : 0408 F4 HLT

3. Memeriksa kembali program yang dimasukan

4. Apabila program sudah benar maka program dijalankan

5. Mengamati hasilnya dan dicatat pada tabel 2-1

6. Menganti instruksi MOV AL, FF dengan MOV AL,…..( ….. data dari instruktur)

7. Menjalankan kembali program yang telah diganti




ITN MALANG

2.4.2. Percobaan Penerimaan Data


Gambar 2-2. Rangkaian Percobaan Penerimaan Data


1. 0000 : 0500 B080 MOV AL, 90 : LOAD AL WITH CONTROL BYTE

2. 0000 : 0502 E613 OUT 13, AL : Mode 0, port B output operation

3. 0000 : 0504 E410 IN AL, 10 : Read port A

4. 0000 : 0506 E611 OUT 11, AL :

5. 0000 : 0508 E9F5FF JMP 0500 :




6. Menganti instruksi MOV AL, FF dengan MOV AL,…..( ….. data dari instruktur)

7. Menjalankan kembali program yang telah diganti




ITN MALANG

2.4.3. Percobaan Mendeteksi dan Menampilkan Pulsa


Gambar 2-3. Rangkaian Percobaan Mendeteksi dan Menampilkan Pulsa


1. 0000 : 0600 31C0 XOR AX,AX ; Clear AX

2. 0000 : 0602 B090 MOV AL,90 ;

3. 0000 : 0604 E613 OUT 13,AL ;

4. 0000 : 0606 E410 IN AL,10 ; Read port A

5. 0000 : 0608 F6C001 TEST AL,01 ; Check switch status

6. 0000 : 060B 75F9 JNE 0606 ;

7. 0000 : 060D FEC4 INC AH ; AH = AH + 1

8. 0000 : 060F 88E0 MOV AL,AH ;

9. 0000 : 0611 E611 OUT 11,AL ;

10. 0000 : 0613 B91000 MOV CX,0010 ; Set Delay time

11. 0000 : 0616 BB0005 MOV BX,0500 ;



ITN MALANG

12. 0000 : 0619 4B DEC BX ;

13. 0000 : 061A 75FD JNE 0619 ;

14. 0000 : 061C E2F8 LOOP 0616 ;

15. 0000 : 061E E9E5FF JMP 06806 ;

16. 0000 : 0621 F4 HLT



5. Mengatur saklar SW1-SW7 sesuai data yang di berikan


7. Menganti instruksi baris ke-5 TEST AL, 01 dengan TEAS AL,…..( ….. data dari

instruktur)

8. Mengulangi langkah percobaan ke-3 s/d ke-6


10. Pertanyaan

Apakah ada perbedaan setelah instruksi yang kedua diganti ? Jelaskan jawaban

anda



ITN MALANG

BAB III

MATRIK LED

3.1. Tujuan

Memahami kontrol dasar matriks LED dalam menjalankan instruksi dan

transmisi data seperti ON / OFF dan berkedip

Memahami kontrol dasar matriks LED untuk menjalankan suatu instruksi dimana

LED adpat bergeser

Memahami dasar pemrograman untuk memebentuk suatu karakter pada matriks

LED

3.2. Teori Dasar

terdapat banyak contoh dari penggunaan sistem matriks misalnya untuk

menampilkan karakter-karakter, penggunaan pada tampilan layar monitor (CRT), dan pada

printer dot matrik. Beberaa tampilan informasi komersisl mengunakan karakter matriks,

dengan penambahan berupa lampu-lampu, tanda baca dan grafik-grafik.

Umumnya semua matriks LED harus menggunakan sistem " scan-form " untuk

melengkapi tampilannya, untuk menghindari arus yang berlebihan. Faktor penyebab

laianya apabila LED tersebut mengguankan sistem " scan-form " adalah dapat dikurangi

jumlah port untuk keluaranya. Pada saat LED-nya berjalan dalam sistem ini maka

keseluruhan LED akan disapu secara bergantian dan sebenarnya semua LED mengalamai

saat padam dan nyala secara periodik akan tetapi mata manusia tidak dapat menangkap

kedipan tersebut karena kecepatannya atau yang disebut fenomena optik.

Gambar 3-1. Matriks LED 8X8 Dengan PPI 8255 Sebagai Perantara Keluaran



ITN MALANG

Pada gambar 3-1 diatas adalah sebuah matriks LED 8x8 yang menggunakan PPI

8255 sebagai perantara untuk keluarannya dimana salah satu port akan berfungsi sebagai

tempat scan sinyal dan port yang lain sebagai tempat datanya.

Pada gambar tersebut terlihat bahwa port B berfungsi sebagai tempat untuk scan

sinyal sedangkan port A untuk tempat datanya. Scan sinyal berfungsi untuk mengaktifkan

kolom matriks sedangkan data yang ada berfungsi untuk memilih LED – LED yang akan

dinyalakan.

Pada saat terjadi scan maka hanya satu kolom saja yang akan diaktifkan pada

suatu saat. Untuk dapat menampilkan yang lengkap maka scsn tersebut akan diulang

secara terus-menerus secara bergantian dengan kecepatan tertentu, inilah yang disebut

"proses scanning"

Waktu scanning adalah waktu yang diperlukan untuk satu kali scanning bersama-

sama antara data yang singkron dengan sinyal scan, sehingga pada tampilan matriks akan

tampak suatu karakter yang dimaksud. Dengan waktu scan yang sangat cepat maka akan

terlihat nyala LED yang konstan akan tetapi program tunda waktu juga diperlukan untuk

setiap satu sinyal tersebut pada saat scaning agar LED tersebut dapat menyala dalam

jangka waktu tertentu.

Contoh program untuk tunda waktu sebagai berikut:

0000 : 040A MOV CX, F000

0000 : 040D NOP

0000 : 040E LOP 040D

Kemudian untuk penulisan suatu data karakter yang akan ditamplkan dapat

diperhatikan contoh pada gambar 3-2 dibawah ini yang akan mambentuk suatu karakter

huruf R



ITN MALANG

COLOUMN

1 1 1 1

1 1 1

1 1 1

1 1 1

1 1 1 1

1 1 1

1 1 1

ROW

1 1 1

DATA OF PORT A

00, FF, FF, 88, 8C, 52, 21, 00

PORT B IS A SCANNING SIGNAL

Gambar 3-2 Contoh Penulisan Data Karakter


MTS-88.C

MTS-88.C I/O BOARD-3

Kabel Data

Kabel Penghubung



ITN MALANG

3.4. Langkah Percobaan

3.4.1. Percobaan Menampilkan LED Yang Berkedip

1. Merangkai modul percobaan seperti pada gambar 3-3 berikut

Gambar 3-3 Gambar Rangkaian Percobaan Menampilkan LED yang Berkedip

2. Mengetikan program berikut :

1. 0000 : 0400 B080 MOV AL, 80 : Load AL With Control Byte

2. 0000 : 0402 E613 OUT 13, AL : Mode 0 Is Selected

3. 0000 : 0404 B000 MOV AL,00 :

4. 0000 : 0406 E611 OUT 11, AL :

5. 0000 : 0408 E610 OUT 10,AL :

6. 0000 : 040A B900F0 MOV CX,F000 : Delay Time

7. 0000 : 040D 90 NOP :

8. 0000 : 040E E2FD LOOP 0040D :

9. 0000 : 0410 B0FF MOV AL, FF : LEDS Are All Lighted

10. 0000 : 0412 E611 OUT 11, AL :



ITN MALANG

11. 0000 : 0414 E610 OUT 10, AL :

12. 0000 : 0416 B900F0 MOV CX, F000 : Delay Time

13. 0000 : 0419 90 NOP :

14. 0000 : 041A E2FD LOOP 0419 : End Delay Time

15. 0000 : 041C E9E5FF JMP 0404 :




6. Menganti instruksi baris ke-12 MOV CX, F000 dengan MOV CX,…..( ….. data

dari instruktur)



9. Mengamati hasilnya dan dicatat pada lembar data yang tersedia,

10. Apakah ada perbedaan dengan program yang pertama tadi ? Buatlah analisanya



ITN MALANG

3.4.2. Percobaan Menampilkan LED Yang Bergeser

1. Merangkai modul percobaan seperti pada gambar 3-3 seperti di atas :

Gambar 3-4 Rangkaian Percobaan Menampilkan LED yang Bergeser

2. Memasukan program berikut :

1. 0000 : 0500 B080 MOV AL, 80 :

2. 0000 : 0502 E613 OUT 13, AL :

3. 0000 : 0504 B201 MOV DL, 01 : Set Initial Value

4. 0000 : 0506 BE0000 MOV SI, 0000 :

5. 0000 : 0509 88DO MOV AL, DL :

6. 0000 : 050B E611 OUT 11, AL :

7. 0000 : 050D E610 OUT 10, AL :

8. 0000 : 050F 51 PUSH CX :

9. 0000 : 0510 B900F0 MOV CX, F000 : Delay Time

10. 0000 : 0513 90 NOP :



ITN MALANG

11. 0000 : 0514 E2FD LOOP 0513 : End Delay Time

12. 0000 : 0516 59 POP CX :

13. 0000 : 0517 50 PUSH AX :

14. 0000 : 0518 B80000 MOV AX, 0000 : Let LEDS Are All Darken

15. 0000 : 051B E610 OUT 10, AL :

16. 0000 : 051D E611 OUT 11, Al :

17. 0000 : 051F 51 PUSH CX :

18. 0000 : 0520 B98000 MOV CX, 0080 :

19. 0000 : 0523 90 NOP :

20. 0000 : 0524 E2FD LOOP 0523 :

21. 0000 : 0526 58 POP AX :

22. 0000 : 0527 59 POP CX :

23. 0000 : 0528 46 INC SI :

24. 0000 : 0529 81FE0100 CMP SI, 0001 :

25. 0000 : 052D 7403 JE 0523 :

26. 0000 : 052F E9D7FF JMP 0509 :

27. 0000 : 0532 DOC2 ROL DL, 01 :

28. 0000 : 0534 BE0000 MOV SI, 0000 :

29. 0000 : 0537 E9CFFF JMP 0509 :

3. Memeriksa kembali program yang telah dimasukkan tadi

4. Jika sudah benar jalankan programnya

5. Mengamati hasilnya dan catatlah pada lembar kerja yang telah tersedia

6. Menganti instruksi baris ke-18, yaitu : MOV CX, 0080 menjadi MOV CX, F000

7. Memeriksa kembali program tersebut sebelum dijalankan kembali

8. Jika program yang dimaksud sudah sesuai maka programnya dapat di jalankan

9. Mengamati dan Mencatat hasilnya, apakah ada perbedaan dengan program yang

pertama tadi serta, membuat analisanya.



ITN MALANG

3.4.3. Percobaan Menampilkan Karakter Pada LED Matriks

1. Merangkai modul percobaan seperti pada gambar 3-5 di bawah ini :

Gambar 3-5 Rangkaian Percobaan Menampilkan Karakter Pada Matrik LED

2. Memasukan program berikut :

1. 0000 : 0600 B080 MOV AL, 80 :

2. 0000 : 0602 E613 OUT 13, AL :

3. 0000 : 0604 B90800 MOV CX, 0008 : Set Initial Counter

4. 0000 : 0607 B001 MOV AL, 01 :

5. 0000 : 0609 BBFF06 MOV BX, 06FF : Data Of These Base Addres

6. 0000 : 060C E611 OUT 11, AL :

7. 0000 : 060E 50 PUSH AX :

8. 0000 : 060F 01CB ADD BX, CX :

9. 0000 : 0611 8A07 MOV AL,[BX] :

10. 0000 : 0613 E610 OUT 10, AL :



ITN MALANG

11. 0000 : 0615 51 PUSH CX :

12. 0000 : 0616 B98000 MOV CX, 0080 :

13. 0000 : 0619 90 NOP :

14. 0000 : 061A E2FD LOOP 0619 :

15. 0000 : 061C 59 POP CX :

16. 0000 : 061D 58 POP AX :

17. 0000 : 061E D0C0 ROL AL, 01 : Shift Right

18. 0000 : 0620 E2E7 LOOP 0609 :

19. 0000 : 0622 E9DFFF JMP 0604 : Restart

3. Memasukan data-data yang diberikan oleh instruktur praktikum pada alamat 0700

untuk membentuk suatu karakter.

DATA I: 000 : 0700 ……, ……, ……, ……, ……, ……, ……, ……,

DATA II: 000 : 0700 ……, ……, ……, ……, ……, ……, ……, ……,

DATA III: 000 : 0700 ……, ……, ……, ……, ……, ……, ……, ……,

4. Memeriksa kembali program yang telah dimasukkan.

5. Jika sudah benar maka programnya dijalankan. 6. Mengamati hasilnya dan catatlah pada lembar data anda. 7. Mengganti data untuk menampilkan karakter yang lain sesuai dengan petunjuk

instruktur praktikum. 8. Mengulangi kembali langkah ke-4 dan seterusnya.



ITN MALANG

BAB IV

PENGENDALI MOTOR DC 4.1. Tujuan

Memahami dasar kontrol motor arus searah (motor DC) pada aplikasi starting dan

stopping. Memahami dasar kontrol motor arus searah (motor DC) pada aplikasi putaran

searah jarum jam atau berlawanan dengan arah jarum jam.

4.2. Teori Dasar Motor DC adalah suatu motor penggerak yang dapat dikendalikan dengan arus

serah.(DC). Motor jenis ini dapat dibagi atas 5 macam, yaitu :

1. Motor DC Seri

Kumparan eksitasi dan jangkarnya dihubungkan secara seri. Motor ini memiliki

torsi awal yang besar

2. Motor DC Shunt

Kumparan eksitasi dan jangkarnya dihubungkan secara paralel. Motor ini dapat

digunakan baik untuk kecepatan yang konstan (tetap) maupun yang berubah-ubah.

3. Motor DC Penguatan Terpisah

Kumparan eksitasinya baik yang searah jarum jam maupun yang berlawan arah

jarum jam terpisah dari jangkarnya tapi dihubungkan secara seri. Motor ini dapat

merubah arah putarannya sewaktu-waktu.

4. Motor DC Kompon

Motor ini memiliki torsi awal yang paling besar.

5. Motor DC Permanen Magnet

Medam magnit statornya dihasilkan oleh inti besi magnit permanen. Karena stator

ini mempunyai medan magnit yang permanen maka kurva yang menyatakan

hubungan antara torsi dan kecepatan akan berbanding terbalik.



ITN MALANG

Gambar 4-1 Tipe-Tipe Motor DC

Pada pengontrolan motor DC dapat digunakan : variabel resistor, auto

transformator, transistor dan lain-lain. Tetapi cara-cara ini biasanya digunakan pada motor

Dc dengan daya yang relatif besar.

Pada umumnya ada 2 cara yang sudah sering digunakan, yaitu :

1. Pulse Width Modulation (PWM)

Cara ini menggunakan frekuensi yang konstan. Daya DC diberikan ke motor

dengan pengaturan waktu switching “ON” dan “OFF” (lebar pulsa) yang berubah-

ubah untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang dapat diatur.

2. Pulse Frequency Modulation (PFM)



ITN MALANG

Cara ini menggunakan lebar pulsa yang konstan. Tegangan rata-rata yang

diberikan dipengaruhi oleh frekuensi switching “ON” dan “OFF”.

Gambar 4-2 Tipe Switching PWM dan PFM


• MTS-88.C

• MTS-88.C I/O BOARD-05

• Motor Dc 12 Volt

• DC Power Supply

• Kabel Pipih dan Kabel Penghubung



ITN MALANG


4.4.1. Percobaan Kontrol Starting / Stopping Motor DC

1. Merangkai modul rangkaian seperti pada gambar 4-3 berikut ini :

Gambar 4-3 Rangkaian Percobaan Kontrol Starting / Stopping Motor DC

2. Memasukan program di bawah ini ke MTS-88.C.

1. 0000 : 0400 B080 MOV AL,80

2. 0000 : 0402 E613 OUT 13,AL

3. 0000 : 0404 B302 MOV BL,02

4. 0000 : 0406 B000 MOV AL,00

5. 0000 : 0408 E611 OUT 11,AL

6. 0000 : 040A E421 IN AL,21 ; Read keyboard status Register

7. 0000 : 040C F6C00F TEST AL,0F ; is pressed any key

8. 0000 : 040F 74F9 JE 040A

9. 0000 : 0411 E420 IN AL,20 ; Read Keyboard data register

10. 0000 : 0413 3CD0 CMP AL,D0 ; key G

11. 0000 : 0415 7505 JNE 041C

12. 0000 : 0417 B301 MOV BL,01

13. 0000 : 0419 E90600 JMP 0422

14. 0000 : 041C 3CDC CMP AL,DC ; “S”

15. 0000 : 041E 7502 JE 0422

16. 0000 : 0420 B302 JMP BL,02

17. 0000 : 0422 80FB01 CMP BL,01

18. 0000 : 0425 7403 JE 042A

19. 0000 : 0427 E9DCFF JMP 0406



ITN MALANG

20. 0000 : 042A B000 MOV AL,00

21. 0000 : 042C E611 OUT 11,

22. 0000 : 042E B90002 MOV AL,0200

23. 0000 : 0431 E80300 CALL 0441

24. 0000 : 0434 B001 MOV AL,01

25. 0000 : 0436 E611 OUT 11,AL

26. 0000 : 0438 B90002 MOV CX,0200

27. 0000 : 043B E80300 CALL 0441

28. 0000 : 043E E9C9FF JMP 040A

29. 0000 : 0441 90 NOP

30. 0000 : 0442 E2FD LOOP 0441

31. 0000 : 0444 C3 RET

2. Memeriksa kembali program tersebut sebelum dijalankan. 3. Menjalankan program yang dibuat

Menekan tombol G, amati hasilnya

Menekan tombol S, amati hasilnya

4. Memasukan hasil pengamatan tersebut pada tabel 4-1

5. Menganalisa program di atas apakah program ini menggunakan PWM atau

switching biasa

6. Mengganti instruksi baris ke-8 :JE 040A menjadi JE 0422.

7. Menjalankan program kembali dan lakukan langkah 3.

8. Mengamati hasilnya, apakah ada perbedaan dengan program yang pertama tadi.

Membuat analisanya.



ITN MALANG

4.4.2. Percobaan Kontrol Arah Putaran Motor DC 1. Merangkai modul percobaan seperti pada gambar 4-4 berikut ini :

Gambar 4-4 Rangkaian Percobaab Kontrol Arah Putaran Motor DC


1. 0000 : 0500 B080 MOV AL,80

2. 0000 : 0502 E613 OUT 13,AL

3. 0000 : 0504 B000 MOV AL,00

4. 0000 : 0506 E610 OUT 10,AL

5. 0000 : 0508 B0FF MOV AL,FF

6. 0000 : 050A E611 OUT 11,AL

7. 0000 : 050C E421 IN AL,21

8. 0000 : 050E F6C00F TEST AL,0F

9. 0000 : 0511 74F9 JE 050C

10. 0000 : 0513 E420 IN AL,20

11. 0000 : 0515 3CDB CMP AL,DB ; “R”

12. 0000 : 0517 7512 JNE 052B



ITN MALANG

13. 0000 : 0519 B000 MOV AL,00

14. 0000 : 051B E611 OUT 11,AL

15. 0000 : 051D E82100 CALL 0541

16. 0000 : 0520 B001 MOV AL,01

17. 0000 : 0522 E610 OUT 10,AL

18. 0000 : 0524 B010 MOV AL,01

19. 0000 : 0526 E611 OUT 11,AL

20. 0000 : 0528 E9E1FF JMP 050C

21. 0000 : 052B 3CD5 CMP AL,D5 ; “ L”

22. 0000 : 052D 75DD JNE 050C

23. 0000 : 052F B000 MOV AL,00

24. 0000 : 0531 E611 OUT 11,AL

25. 0000 : 0533 E80B00 CALL 0541

26. 0000 : 0536 B010 MOV AL,10

27. 0000 : 0538 E610 OUT 10,AL

28. 0000 : 053A B001 MOV AL,01

29. 0000 : 054C E611 OUT 11,AL

30. 0000 : 054E E9CBFF JMP 050C

31. 0000 : 0541 B90008 MOV CX,0800

32. 0000 : 0544 90 NOP

33. 0000 : 0545 E2FD LOOP 0544

34. 0000 : 0547 C3 RET

3. Memeriksa kembali program tersebut sebelum dijalankan. 4. Menjalankan program tersebut.

Menekan tombol R, amati hasilnya

Menekan tombol L, amati hasilnya


6. Menganalisa program di atas, terutama untuk instruksi baris ke-16 s/d 19 dan

baris ke-26 s/d 29 (Memeriksa hubungannya dengan gambar rangkaian

percobaanya 4-4).



ITN MALANG

4.4.3. Percobaan Kontrol Kecepatan Motor DC 1. Merangkai modul percobaan seperti pada gambar 4-5 berikut ini :

GAMBAR 4-5 Rangkaian Percobaan Kontrol Kecepatan Motor DC


1. 0000 : 0600 B080 MOV AL,80

2. 0000 : 0602 E613 OUT 13,AL

3. 0000 : 0604 B001 MOV AL,00

4. 0000 : 0606 E611 OUT 11,AL

5. 0000 : 0608 B90002 MOV CX,0200

6. 0000 : 060B BA0004 MOV DX,0400

7. 0000 : 060E E421 IN AL,21

8. 0000 : 0610 F6C00F TEST AL,0F

9. 0000 : 0613 7410 JE 0625

10. 0000 : 0615 E420 IN AL,20

11. 0000 : 0617 3CDA CMP AL,DA ; “Q”

12. 0000 : 0619 7510 JNE 062B

13. 0000 : 061B 81F90001 CMP CX,0100

14. 0000 : 061F 7404 JE 0625

15. 0000 : 0621 81E91000 SUB CX,0010

16. 0000 : 0625 E81400 CALL 063C

17. 0000 : 0628 E9E0FF JMP 060B

18. 0000 : 062B 3CDC CMP AL,DC ; “S”

19. 0000 : 062D 75F6 JNE 0625



ITN MALANG

20. 0000 : 062F 81F90003 CMP CX,0300

21. 0000 : 0633 74F0 JE 0625

22. 0000 : 0635 81C11000 ADD CX,0010

23. 0000 : 0639 E9E9FF JMP 0625

24. 0000 : 063C B000 MOV AL,00

25. 0000 : 063E E611 OUT 11,AL

26. 0000 : 0640 E80E00 CALL 0651

27. 0000 : 0643 51 PUSH CX

28. 0000 : 0644 29CA SUB DX,CX

29. 0000 : 0646 89D1 MOV CX,DX

30. 0000 : 0648 B001 MOV AL,01

31. 0000 : 064A E611 OUT 11,AL

32. 0000 : 064C E80200 CALL 0651

33. 0000 : 064F 59 POP CX

34. 0000 : 0650 C3 RET

35. 0000 : 0651 51 PUSH CX

36. 0000 : 0652 90 NOP

37. 0000 : 0653 E2FD LOOP 0652

38. 0000 : 0655 59 POP CX

39. 0000 : 0656 C3 RET


Menekan tombol Q, amati hasilnya





ITN MALANG

BAB V

KONTROL MOTOR STEPPER

5.1. Tujuan

Memahami dasar kontrol motor stepper pada aplikasi starting dan stopping dengan

eksitasi tunggal maupun ganda. Memahami dasar kontrol motor stepper pada aplikasi putaran searah jarum jam

atau berlawanan dengan arah jarum jam. 5.2. Teori Dasar Motor stepper atau motor langkah adalah motor listrik yang dirancang untuk

penggunaan pada sistem kontrol digital langsung (Direct Digital Control), dimana sinyal

yang dihasilkan berasal dari sistem digital, seperti : mikrokomputer.

Motor stepper berputar dengan tahapan (step) yang tetap dari satu posisi ke posisi

yang lain. Besar pergeseran step tergantung dari konstruksi motor. Besar tahapan atau step

ini disebut dengan derajat step atau step angle (SA), angka ini berkisar : 1,8 – 2,5 – 3,75 –

7,5 – 15 dan 300.

Gambar 5-1 Type – Type Motor Stepper

Berdasarkan prinsip dan strukturnya, motor stepper dapat dibagi menjadi beberapa

tipe seperti yang ditunjukkanpada gambar 5-1 di atas.

Motor stepper mempunyai truktur yang lebih sederhana dibandingkan dengan

motor-motor listrik yang lain, terutama rotornya yang terbuat dari besi magnet permanen.



ITN MALANG

Pada gambar 5-2 berikut ini menggambarkan struktur motor stepper tipe VR, hybrid PM

dan electrical oil pressure.

Gambar 5-2 Struktur Motor Stepper

Step angle berhubungan dengan jumlah gigi (teeth) dari stator (NS) dan rotor (NR).

Step Angle = )()(360

RS

RS

NNNN

×

−°

Jumlah Step / Rev = )()(

RS

RS

NNNN

−× atau

Jumlah Step. Rev = StepAngle

°360

Untuk memepermudah memahami prinsip kerja motor stepper, kdianggap rotor

memiliki 2 kutub dan statornya 4 kutub. Prinsip utama berbagai tipe motor stepper pada



ITN MALANG

umumnya sama, dan prinsip kerjanya dapat dianalisa dengan bantuan gambar 5-3 berikut

ini :

Gambar 5-3 Prinsip Ketja Motor Stepper

Dilapangan sering dijumpai motor stepper dengan macam sebagai berikut :

1. Tipe 3 – Kabel

2. Tipe 5 – Kabel

3. Tipe 6 – Kabel

Pada gambar 5-4 menunjukkan tipe-tipe tersebut di atas dengan rangkaian

drivernya. Switch pada gambar tersebut menggunakan transistor switching.



ITN MALANG

Gambar 5-4 Rangkaian Driver untuk Berbagai Tipe Motor Stepper

Di dalam pengendalian motor stepper ada 3 macam eksitasi yang dapt digunakan,

yaitu, :

1. Eksitasi 1 Fasa

2. Eksitasi 2 Fasa

3. Eksitasi 1-2 Fasa

Eksitasi 1-2 fasa disebut dengan mode hal-step, sehingga step angle akan dua kali

lebih kecil. Sebagai contoh, jika kumparan motor stepper memiliki step angle 1,80 dan

dikendalikan dengan eksitasi 1-2 fasa maka gerak per step akan 0,90. Dari ketiga macam

eksitasi di atas, eksitasi 2 fasa mempunyai torsi yang relatif lebih besar.



ITN MALANG

Gambar 5-5 Macam Macam Eksitasi



ITN MALANG


• MTS-88.C


• Motor Stepper (12V – 1,80/Step, 1A)

• DC Power Supply



5.4.1. Percobaan Kontrol Dasar Motor Stepper

1. Merangkai modul rangkaian seperti pada gambar 5-6 berikut ini :

Gambar 5-6 Rangkaian Percobaan Kontrol Dasar Motor Stepper

2. Memesukan program di bawah ini ke MTS-88.C.

1. 0000 : 0400 B080 MOV AL,80

2. 0000 : 0402 E613 OUT 13,AL

3. 0000 : 0404 B302 MOV BL,02

4. 0000 : 0406 B066 MOV AL,66

5. 0000 : 0408 E611 OUT 11,AL



ITN MALANG

6. 0000 : 040A E82100 CALL 042E

7. 0000 : 040D 50 PUSH AX

8. 0000 : 040E E421 IN AL,21

9. 0000 : 0410 F6C00F TEST AL,0F

10. 0000 : 0413 740E JE 0423

11. 0000 : 0415 E420 IN AL,20

12. 0000 : 0417 3CD0 CMP AL,D0 ; “G”

13. 0000 : 0419 7502 JNE 041D

14. 0000 : 041B B301 MOV BL,01

15. 0000 : 041D 3CDC CMP AL,DC ; “S”

16. 0000 : 041F 7502 JNE 0423

17. 0000 : 0421 B302 MOV BL,02

18. 0000 : 0423 58 ROR AX

19. 0000 : 0424 80FB01 CMP BL,01

20. 0000 : 0427 75DF JNE 0408

21. 0000 : 0429 D0C8 ROR AL,01

22. 0000 : 042B E9DAFF JMP 0408

23. 0000 : 042E B90002 MOV CX,0200

24. 0000 : 0431 90 NOP

25. 0000 : 0432 E2FD LOOP 0431

26. 0000 : 0434 C3 RET

3. Memeriksa kembali program tersebut sebelum dijalankan. 4. Menjalankanprogram tersebut.

Menekan tombol G, amati hasilnya



6. Pada instruksi baris ke-4 : MOV AL, 66 ; Membuat analisa tentang nilai angka 66

tersebut.

7. Menganti instruksi baris ke-4 : MOV AL, 66 menjadi MOV AL, 88.

8. Menjalankan program kembali dan lakukan langkah 3.

9. Mengamati hasilnya, apakah ada perbedaan dengan program yang pertama tadi.

Buatlah analisanya.



ITN MALANG

5.4.2. Percobaan Kontrol Arah Putaran Motor Stepper

1. Merangkai modul rangkaian seperti pada gambar 5-7 di bawah ini :

Gambar 5-7 Rangkaian Percobaan Kontrol Arah Putaran Motor Stepper


1. 0000 : 0500 B080 MOV AL,80

2. 0000 : 0502 E613 OUT 13,AL

3. 0000 : 0504 B301 MOV BL,01

4. 0000 : 0506 B066 MOV AL,66

5. 0000 : 0508 E611 OUT 11,AL

6. 0000 : 050A E82600 CALL 0533

7. 0000 : 050D 50 PUSH AX

8. 0000 : 050E E421 IN AL,21

9. 0000 : 0510 F6C00F TEST AL,0F

10. 0000 : 0513 740E JE 0523

11. 0000 : 0515 E420 IN AL,20

12. 0000 : 0517 3CDB CMP AL,DB ; “R”

13. 0000 : 0519 7502 JNE 051D

14. 0000 : 051B B301 MOV BL,01

15. 0000 : 051D 3CD5 CMP AL,D5 ; “L”



ITN MALANG

16. 0000 : 051F 7502 JNE 0523

17. 0000 : 0521 B302 MOV BL,02

18. 0000 : 0523 58 POP AX

19. 0000 : 0524 80FB01 CMP BL,01

20. 0000 : 0527 7505 JNE 052E

21. 0000 : 0529 D0C0 ROR AL,01

22. 0000 : 052B E9DAFF JMP 0508

23. 0000 : 052E D0C0 ROL AL,01

24. 0000 : 0530 B9D5FF JMP 0508

25. 0000 : 0533 B90002 MOV CX,0200

26. 0000 : 0536 90 NOP

27. 0000 : 0537 E2FD LOOP 0536

28. 0000 : 0539 C3 RET


Menekan tombol R, amati hasilnya

Menekan tombol L, amati hasilnya


6. Menganalisa program di atas, dan mencari 2 instruksi yang menentukan arah

putaran motor di atas.



ITN MALANG

5.4.3. Percobaan Kontrol Motor Stepper Kontinyu dan Per Step 1. Merangkai modul rangkaian seperti pada gambar 5-8 di bawah ini :

Gambar 5-8 Rangkaian Percobaan Kontrol Arah Putaran Motor Stepper


1. 0000 : 0600 B080 MOV AL,80

2. 0000 : 0602 E613 OUT 13,AL

3. 0000 : 0604 B000 MOV AL,00

4. 0000 : 0606 B066 MOV AL,66

5. 0000 : 0608 E611 OUT 11,AL

6. 0000 : 060A 50 PUSH AX

7. 0000 : 060B E421 IN AL,21

8. 0000 : 060D F6C00F TEST AL,0F

9. 0000 : 0610 740A JE 061C

10. 0000 : 0612 E420 IN AL,20

11. 0000 : 0614 3CDD CMP AL,DD ; “T”

12. 0000 : 0616 740E JE 0626

13. 0000 : 0618 3CD7 CMP AL,D7 ; “N”

14. 0000 : 061A 7404 JE 0620

15. 0000 : 061C 58 POP AX



ITN MALANG

16. 0000 : 061D E9E8FF JMP 0608

17. 0000 : 0620 58 POP AX

18. 0000 : 0621 D0C8 ROR AL,01

19. 0000 : 0623 E9E2FF JMP 0608

20. 0000 : 0626 B9C800 MOV CX,00C8

21. 0000 : 0629 D0C8 ROR AL,01

22. 0000 : 062B E611 OUT 11,AL

23. 0000 : 062D E80500 CALL 0635

24. 0000 : 0630 E2F7 LOOP 0629

25. 0000 : 0632 E9E3FF JMP 0618

26. 0000 : 0635 51 PUSH CX

27. 0000 : 0636 B90002 MOV CX,0200

28. 0000 : 0639 90 NOP

29. 0000 : 063A E2FD LOOP 0639

30. 0000 : 063C 59 POP CX

31. 0000 : 063D C3 RET

3. Memerikas kembali program tersebut sebelum dijalankan. 4. Menjalankan program tersebut.

Menekan tombol N, amati hasilnya

Menekan tombol T, amati hasilnya


6. Pada Instruksi Baris ke-20 : MOV CX,00C8 Membuat analisa mengenai

instruksi tersebut. 7. Mengganti instruksi baris ke-20 tersebut diatas menjadi : MOV CX,0190

8. Megulangi lagi langkah percobaan ke-3 dan seterusnya dan catatlah hasil

pengamatan pada tabel 5-4.

9. Membuat analisa mengenai Instruksi MOV CX,0190



ITN MALANG

BAB VI

DIGITAL TO ANALOG CONVERTER (DAC)

DAN ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (ADC)

6.1. Tujuan

Memahami prinsip-prinsip dasar konversi digital ke analog (DAC). Memahami prinsip-prinsip dan aplikasi konversi analog ke digital (ADC)

6.2. Teori Dasar

6.2.1. Digital To Analog Converter (DAC)

Diaram blok sebuah konverter digital ke analog (DAC), ditunjukkan pada gambar

6-1 berikut :

Gambar 6-1 Diagram Blok DAC

Blok diagram di atas terdiri atas 3 bagian, yaitu :

1. Perantara Digital

2. Rangkaian Pengatur Presisi

3. Penguat Buffer

Perantara digital akan menerima sinyal digital kemudian rangkaian pengatur presisi

akan mengubah sinyal digital tersebut menjadi analog dan kemudian diperkuat oleh

penguat buffer sebelum dikeluarkan.



ITN MALANG

Rangkaian pengatur presisi merupakan bagian terpenting dari konverter ini. Setting

konverter ditentukan oleh tegangan acuan yang digunakan. Sebagai contoh, pada tegangan

acuan = + 10 Volt jika semua input berlogika ‘1’, maka tegangan output menjadi + 10

Volt, sedangkan jika logika semua input ‘0’ maka tegangan output adalah 0 Volt. Pada

konversi D/A semakin banyak bit-bit input maka akan semakin baik resolusi dan

ketepatannya

GAMBAR 6-2 Hubungan Antara Sinyal – Sinyal Digital dan Output Tegangan Analog

Dengan menggunakan metode numerik untuk menunjukan secara jelas, jika pada

bagian input memiliki 10 jalur maka akan terdapat 210 (1024) kombinasi, dimana

kombinasi-kombinasi tersebut akan mengeluarkan output yang berbeda-beda sehingga

berlaku :

1). Perubahan tegangan output minimum sama dengan besar perubahan tegangan

maksimum dibagi dengan status maksimum kurang satu.

2). Perubahan tegangan output maksimum = Volt (maks) – Volt (min)

Contoh :

Volt (maks) = 10 Volt

Volt (min) = 0 Volt

(Tegangan Referensi = 10 Volt), maka :

Perubahan tegangan output maksimum = 10 – 0 = 10 Volt



ITN MALANG

Status maksimum : status maksimum – 1 = 1024 – 1 = 1023

Perubahan tegangan output minimum = 102310V = 0,009775

(mendekati 10 mV)

Pada gambar 6-3 berikut ini menunjukkan kombinasi antara input dan output yang

terjadi pada saat input = 10 bit dan tegangan referensi = +10 Volt. Jika inputnya secara

kontinu bertambah satu maka outputnya akan terlihat seperti bentuk gelombang kotak dan

akan sesuai dengan tegangan yang diinginkan.

Contoh :

Jika semua input = “0”, maka output = 0 Volt

Pada saat input = 0000000100 maka output = 0,4 Volt

Dan jika semua input = “1”, maka outputnya = 10 Volt



ITN MALANG

Gambar 6-3 Hubungan Antara Input Sinyal Digital = 10 Bit Dan Tegangan Reverensi

+10 V

6.2.2. Analog To Digital Converter (ADC)

Pada umumnya metode dasar konversi analog ke digital (ADC) itu selalu sama,

seperti gambar blok diagram di bawah ini.

Gambar 6-4 Blok Diagram DAC

Pada saat mesin penghitung menerima sinyal untuk memulai konversi, mesin tsb.

Akan mulai menghitung dan menyebabkan tegangan output analog dari DAC akan

mengikuti peningkatan bilangan-bilangan pada counter, bergerak naik terus sampai

bilangan tersebut mencapai nilai yang sama dengan nilai pada input analog eksternal. Pada

waktu ini terjadi, maka mesin konversi akan mengirmkan sinyal secara lengkap (INTR)

dan counter akan berhenti menghitung secara simultan.

Sewaktu sinyal yang dibaca tersebut diterima, maka hasill dari yang dicounter tadi

akan dikeluarkan melalui gerbang-gerbang LATCH, kemudian counter akan menunggu

untuk mengkonversi sinyal input berikutnya dan seterusnya.



ITN MALANG


• MTS-88.C


• DC Power Supply

• Oscilloscope

• Multimeter Digital



6.4.1. Percobaan Konversi Digital Ke Analog (DAC)

1. Merangkai modul percobaan seperti pada gambar 6-5 berikut ini :

Gambar 6-5 Rangkaian Percobaan DAC


1. 0000 : 0400 B080 MOV AL,80

2. 0000 : 0402 E613 OUT 13,AL

3. 0000 : 0404 B300 MOV BL,00

4. 0000 : 0406 E421 IN AL,21

5. 0000 : 0408 F6C00F TEST AL,0F

6. 0000 : 040B 74F9 JE 0406



ITN MALANG

7. 0000 : 040D E420 IN AL,20

8. 0000 : 040F 3CC0 CMP AL,C0 ; key “0”

9. 0000 : 0411 72F3 JB 0406

10. 0000 : 0413 3CCF CMP AL,CF ; key “F”

11. 0000 : 0415 77EF JNBE 0406

12. 0000 : 0417 2CC0 SUB AL,C0 ; Tranfer ASCII Code to Numerical

13. 0000 : 0419 80FB01 CMP BL,01

14. 0000 : 041C 740E JE 042C

15. 0000 : 041E D0E0 SHL AL,1

16. 0000 : 0420 D0E0 SHL AL,1

17. 0000 : 0422 D0E0 SHL AL,1

18. 0000 : 0424 D0E0 SHL AL,1

19. 0000 : 0426 50 PUSH AX

20. 0000 : 0427 B301 MOV BL,01 ; Set Flag = “1”

21. 0000 : 0429 E9DAFF JMP 0406

22. 0000 : 042C 88C1 MOV CL,AL

23. 0000 : 042E 58 POP AX

24. 0000 : 042F 00C8 ADD AL,CL

25. 0000 : 0431 E611 OUT 11,AL

26. 0000 : 0433 B300 MOV BL,00 ; Set Flag = “0”

27. 0000 : 0434 E9CEFF JMP 0406

3. Memeriksa kembali program tersebut sebelum dijalankan

4. Menjalankan program tersebut

5. Memasukan sebuah bilangan dalam bentuk hexadecimal antara 00H-FFH sesuai

dengan petunjuk instruktur

6. Kemudian mengukur tegangan output analognya dan Mencatat hasilnya pada

table 6-1

7. Mengulangi langkah 5 dan 6 untuk bilangan yang lain dan catatlah hasilnya pada

table 6-1



ITN MALANG

6.4.2. Percobaan Konversi Tegangan Analog Ke Data Digital (ADC)

1. Membuat rangkaian seperti pada gambar 6-6 di bawah ini :

Gambar 6-6 Rangkaian Percobaan ADC

2. Sesudah menghidupkan power MTS-88.C, Mengatur SVR1 sehingga tegangan

2VREF (Kaki No. 9 dari IC ADC-0804) = 2,56 Volt.


1. 0000 : 0400 B80000 MOV AX,0000

2. 0000 : 0403 B90001 MOV CX,0100

3. 0000 : 0406 BB0006 MOV BX,0600

4. 0000 : 0409 29CB SUB BX,CX

5. 0000 : 040B 8807 MOV [BX],AL

6. 0000 : 040D 81C30001 ADD BX,0100

7. 0000 : 0411 8827 MOV [BX],AH

8. 0000 : 0413 0402 ADD AL,0F

9. 0000 : 0415 27 DAA

10. 0000 : 0416 7303 JNB 041B

11. 0000 : 0418 80C401 ADD AH,01

12. 0000 : 041B E2E9 LOOP 0406

13. 0000 : 041D B001 MOV AL,01 ;load AL with LCD Control byte

14. 0000 : 041F 9A44F000F0 CALL F000:F044 ; subrountine for clear LCD



ITN MALANG

15. 0000 : 0424 B006 MOV AL,0F ; load AL with LCD Control byte

16. 0000 : 0426 9A44F000F0 CALL F000:F044

17. 0000 : 042B B00C MOV AL,0C ; load Al with LCD Control byte

18. 0000 : 042D 9A44F000F0 CALL F000:F044

19. 0000 : 0432 808D MOV AL,8D ; load AL with LCD Control Byte

20. 0000 : 0434 9A44F000F0 CALL F000:F044

21. 0000 : 0439 B056 MOV AL,56 ; load AL with “V”

22. 0000 : 043B 9A44F000F0 CALL F000:F044 Subrountine For Display “V”

23. 0000 : 0440 B092 MOV AL,92

24. 0000 : 0442 E613 OUT 13,AL

25. 0000 : 0444 BOFF MOV AL,FF

26. 0000 : 0446 E612 OUT 12,AL ;Begin to convert

27. 0000 : 0448 B002 MOV AL,02 ; Load AL For Converter

28. 0000 : 044A E612 OUT 12,AL ; Write The Data register of converter

29. 0000 : 044C B0FF MOV AL,FF

30. 0000 : 044E E612 OUT 13,AL

31. 0000 : 0450 E410 IN AL,10 ;

32. 0000 : 0452 F6C001 TEST AL,01 ; Convert finaly

33. 0000 : 0455 74F9 JE 0450

34. 0000 : 0457 B004 MOV AL,04

35. 0000 : 0459 B90001 MOV CX,0100

36. 0000 : 045B 72F3 JB 0406

37. 0000 : 045E 90 NOP

38. 0000 : 045F E2FD LOOP 045E

39. 0000 : 0461 E411 IN AL,11

40. 0000 : 0463 BB0006 MOV BX,0600

41. 0000 : 0466 50 PUSH AX

42. 0000 : 0467 D7 XLAT

43. 0000 : 0468 0430 ADD AL,30 ; Transfer Numerical to ASCII Code

44. 0000 : 046A 50 PUSH AX

45. 0000 : 046B B088 MOV AL,88

46. 0000 : 046D 9A44F000F0 CALL F000:F044

47. 0000 : 0472 58 POP AX



ITN MALANG

48. 0000 : 0473 9A48F000F0 CALL F000:F044

49. 0000 : 0478 B02E MOV AL,2E ; load AL with “.”

50. 0000 : 047A 9A48F000F0 CALL F000:F048

51. 0000 : 047F BB0005 MOV BX,0500

52. 0000 : 0482 58 POP AX

53. 0000 : 0483 D7 XLAT

54. 0000 : 0484 50 PUSH AX

55. 0000 : 0485 D0E8 SHR AL,01 ; AL = AL / 2

56. 0000 : 0487 D0E8 SHR AL,01

57. 0000 : 0489 D0E8 SHR AL,01

58. 0000 : 048B D0E8 SHR AL,01

59. 0000 : 048D 0430 ADD AL,30

60. 0000 : 048F 9A48F000F0 CALL F000:F048

61. 0000 : 0494 58 POP AX

62. 0000 : 0495 240F AND AL,0F ; Keep The Lower Nibbles Of AL

63. 0000 : 0497 0430 ADD AL,30

64. 0000 : 0499 9A48F000F0 CALL F000:F048

65. 0000 : 049E B900F0 MOV CX,F000

66. 0000 : 04A1 90 NOP AL,C0

67. 0000 : 04A2 E2FD LOOP 04A1

68. 0000 : 04A4 E99DFF JUMP 0444

4. Memeriksa kembali program yang dimasukkan tadi, jika benar maka program

tersebut dijalankan. 5. Menggunakan Volt meter untuk mengukur tegangan pada pin Vin+ (kaki no. 6

dari IC ADC-0804

6. Mengatur tegangan SVR2 sesuai dengan petunjuk instruktur

7. Kemudian Melihat hasilnya pada MTS-88.C apakah ini sama dengan nilai yang

tertera pada Volt meter yang diatur tadi ?

8. Mencatat hasilnya pada table 6-2 dan Membuat analisanya.



ITN MALANG

6.4.3 Percobaan Membuat Gelombang Segitiga

1. Merangkai modul percobaan seperti pada gambar 6-6 berikut ini :

Gambar 6-7 Rangkaian Pembentuk Gelombang Segitiga


1. 0000 : 0500 B080 MOV AL,80

2. 0000 : 0502 E613 OUT 13,AL

3. 0000 : 0504 B000 MOV AL,00

4. 0000 : 0506 3CFF CMP AL, FF

5. 0000 : 0508 7407 JE 0511

6. 0000 : 050A 0401 ADD AL, 01

7. 0000 : 050C E611 OUT 11, AL

8. 0000 : 050E E9F5FF JMP 0506

9. 0000 : 0511 3C00 CMP AL, 00

10. 0000 : 0513 74F1 JE 0506

11. 0000 : 0515 2C01 SUB AL, 01

12. 0000 : 0517 E611 OUT 11, AL

13. 0000 : 0419 EGF5FF JMP 0511

3. Memeriksa kembali program tersebut sebelum dijalankan

4. Menjalankan program tersebut

5. Mengamati tampilan pada layar Oscilloscope



ITN MALANG

6. Kemudian mengambar tampilan pada lembar data yang disediakan

7. Mengganti instruksi baris ke 4. CMP AL, FF dengan CMP AL,…. Dan instruksi

(….)Di isi sesuai dengan petunjuk dari instruktur

8. Memeriksa kembali program

9. Mengamati tampilan pada layar Osciloscope

10. Membandingkan dengan sebelum instruksi diganti adakah perbedaannya?

Menggambarkan hasilnya pada lembar data yang di sediakan.

Panduan Mikroprosesor

Documents

Transcript of Panduan Mikroprosesor