Standard single-purpose processors2.pptx

7/23/2019 Standard single-purpose processors2.pptx

http://slidepdf.com/reader/full/standard-single-purpose-processors2pptx 1/26

A R I F S U M A R D I O N O

( 2 3 2 1 3 0 6 5 )

Standard single-purpose

processors1



Outline2

Introduction

Timer

Counter

Watchdog

UART

PWM

C! Controller

"e#pad Controller

Stepper Motor

A!C $ !AC

"Embedded Systems Design/Standard single-purpose processors: Peripherals"



TIM%&


'o( timer (or)s*

1+-,it up counterCl)

Cnt

Basic timer

Top

Reset

1+

Prinsip )era timer dengan caramem,agi .re)uensi /prescaler0 padacloc) #ang terdapat padami)ro)ontroler sehingga timer dapat

,eralan sesuai dengan .re)uensi #angdi )ehenda)i

Timer merupa)an .ungsi (a)tu #angsum,er cloc)n#a ,erasal dari cloc)

internalcontoh penggunaan .ungsi timer #aitu

pada am digital #ang sum,er cloc)n#a ,isa mengguna)an cr#stal oscillator



TIM%

clock rate ,iasan#a diguna)an untu) men#e,ut )ecepatan )eraprosesor #ang diu)ur dalam satuan herz

%ample3 ,erapa ,an#a) si)lus cloc) #ang diperlu)an untu)mendapat)an durasi & mi)rodeti) dari si)lus cloc) 144 M'5 *

/&14-+ 6 1414-7 0 8 &44 c#cles

Cycle ime () ! adalah umlah (a)tu #g diperlu)an oleh sin#alcloc) untu) men#elesai)an satu /10 si)lus cloc)

Rise ime ! adalah (a)tu #ang di,utuh)an untu) peru,ahannilai cloc) dari 4 )e 1Fall ime 3 adalah (a)tu #ang di,utuh)an untu) peru,ahannilai cloc) dari 1 )e 4

Number of clock cycles = Desired real-time alue / !lock cycle

9




Cl"c# Fre$%e&cy (F) ! adalah ,esaran untu) menilai)emampuan suatu sin#al cloc) dalam mencipta)an satusi)lus den#utan setiap deti)n#a alias ,erapa ,an#a) c#lceper deti) #ang dapat di hasil)an oleh sin#al cloc) Sesuai

standar internasional: Satuan #ang diguna)an untu)mengu)urn#a adalah 'ert5 8 '5: dimana 1'5 sama dgnsatu c#cle per deti)

;%m,edded S#stems !esign6Standard single-purpose processors3 Peripherals;

<



Counter

c"%&ter merupa)an .ungsi perhitungan #ang sum,ercloc)n#a ,erasal dari eternal mi)ro)ontroler

Contoh3

Penggunaan counter pada penghitung ,arang pada )on=e#or #ang sum,er cloc)n#a ,erasal dari sensor #ang mendete)si ,arang terse,ut

1+-,it upcounter

Cl)

1+

Cnt>in

21 mu

Mode

imer'c"%&ter

Top

Reset

Cnt

+





?



Watchdog timer

WatchdogTimer *

@


Watchdog timer diguna)an untu) mengatasi se,uahsituasi dimana program #ang sedang )ita alan)an

mengalami )emacetan sehingga men#e,a,)an sistem ,erhenti ,e)era



Cont

pada (atchdog timer proses mencacah nai) ini a)an selalu

terus ,eralan dan tida) a)an ,isa dihenti)an oleh )ondisi

apapun se)alipun dalam )ondisi program macet setelah

register (atchdog timer mencapai ma)simum /teradio=er.lo(0 ma)a secara otomatis mi)ro)ontroler a)an

mereset dirin#a sendiri sehingga program a)an melompat

menuu )e a(al program lagi

WatchdogTimer

Fail%re

7





14



niersal #synchronous $eceier/%ransmitter &#$%'

Transmitter

1 4 4 1 4 1 4 4 4 4 1 1 4 1 1Recei=er

1B4B1B1B4B1

1B4B1B1B4B1

11


Universal Asynchronous Transmitter Receiver / (UART)

mengambil byte data dan mengirimkan bit individual secara

berurutan. Di tempat tujuan sebuah UART kedua kembali

merakit bit menjadi byte lengkap.



UART Components12

Se,uah UART terutama ,erisi)omponen-)omponen ,eri)ut3

Cloc) generator

Input dan output shi.t registers

Mengirim)an 6 menerima )ontrolMem,aca 6 menulis )ontrol logi)a




Pulse Width Modulator

PWM menghasil)an sin#al output #ang ,erulang )ali ,eralih antara 'igh dan lo(

1&


D%ty cycle ! persentase (a)tu sin#al tinggi di,anding)an

dengan periode sin#al M res"l%ti"& ! umlah ma)simum pulsa #ang dapat

dimasu))an )e dalam periode PWM

M *eri"+ ! Periode (a)tu aca) di mana PWM ,erlangsung 'al ini dipilih untu) mem,eri)an hasil ter,ai)untu) penggunaan tertentu



Cont19

cl)

p(m >o

2< dut# c#cle D a=erage p(m>o is12<E

cl)

p(m >o

<4 dut# c#cle D a=erage p(m>o is2<E

cl)

p(m >o

?< dut# c#cle D a=erage p(m>o is&?<E


menunjukkan tiga sinyal

PWM yang berbeda.

Pada gambar pertama

menunjukan output pwm

pada siklus 25% dari periode jika misalnya pasokan 5 V

dan siklusnya 25% maka

sinyal analog 1.25 V



1<

Controlling a !C motor (ith a PWM

void main(void){

/* controls period */

PWMP = 0xff;

/* controls duty cycle */

PWM1 = 0xf;

!"ile(1){#;

#

The !"# alone cannot drive

the D$ motor a possible %ay

to implement a driver is sho%n

belo% using an #&'**T

+!+ transistor.

,nternal -tructure o !"#

clkdiv

cyclehigh

counter

( 0 1*2)

34bit

comparator

controls

ho% ast the

counter

increments counter 5

cyclehigh

p%mo 6 7

counter 86

cyclehigh

p%mo 6

p%mo

clk

Relationship bet%een applied voltage andspeed o the D$ #otor

D$

#9T9R

*:

;rom

process

or

5V

B

A

nput Voltage% o! Ma"imum

Voltage Applied#PM o! $ Motor

& & &

2.5 5& 1'(&

).*5 *5 +,&&

5.& 1&& ,2&&



C! controller1+


-

#W

#/

$B*0$B&

$

ontroller

ommuniations

bus

m i c r o c o n t r o l l e

r

'

Pin pada $3 Pin data adala4 jalur untuk memberikan data karakter yang ingin

ditampilkan menggunakan $ i6uid ristal $isplay7 dapat

di4ubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler

dengan lebar data ' bit.

Pin #/ #egister /elet7 ber!ungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk8 apaka4 data atau perinta4. ogika low menunjukan

yang masuk adala4 perinta48 sedangkan logika 4ig4 menunjukan data.



Pin #W #ead Write7 ber!ungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis

data8 sedangkan 4ig4 baa data.

Pin - -nable7 digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.

Pin V$ ber!ungsi mengatur keera4an tampilan kontras7 dimana pin ini

di4ubungkan dengan trimpot 5 9o4m8 jika tidak digunakan di4ubungkan ke

ground8 sedangkan tegangan atu daya ke $ sebesar 5 Volt

.


1?



"e#pad controler1@


Proses saning untuk membaa penekanantombol pada matri" keypad (:( untuk

mikrokontroler diatas dilakukan seara

berta4ap kolom demi kolom dari kolom

pertama sampai kolom ke ( dan baris pertama

4ingga baris ke (

onto43

#engirimkan logika <o% untuk kolom 7

($ol7) dan logika =,>= untuk kolom yang

lain kemudian membaca data baris misal

tombol -"7 ditekan maka data barispertama (Ro%7) akan <9" sehingga data

baris yang dibaca adalah 777 atau tombol

yang ditekan tombol -"* maka data pada

baris ke 1 akan <9" sehingga data yang

terbaca 777




17



Motor Stepper


24

;ika diterapkan logika &8 makamotor akan berputar berlawanan

dengan ara4 jarum jam ounter

lok wise7 sedangkan jika

diterapkan logika 18 maka motorakan berputar dengan ara4 sesuai

dengan ara4 jarum jam lokwise7.

<ambar di atas adala4 onto4

bentuk pulsa keluaran yang

menggerakkan motor stepper pada

ara4 sesuai dengan jarum jam

lokwise7.



21

Stepper motor (ith controller /dri=er0

1 A?

A

7

@

7*

? 72

#$2@B!

-tepper #otor

Driver 3*7

!7.

!7.7

-tepper

#otor

$<C

$"?/$$"

void main(void)

E/turn the motor or%ard E/

c%6F /E set direction

E/

clk6F /E pulse clock E/

delay()F

clk67F

/Eturn the motor back%ards E/ c%67F /E set direction

E/

clk6F /E pulse clock E/

delay()F

clk67F

G

/E main.c E/

sbit clk6!7H7F

sbit c%6!7HF

void delay(void)

int i jF

or (i6F i57F iII)

or ( j6F j5*F jII)

i 6 i I FG

9utput pin pada driver motor

stepper tidak memberikan arusyang cukup untuk

menggerakkan motor stepper.

Untuk memperkuat arus buer

diperlukan.

=2

19

19 =1

>V

A B




22



Analog-!igital con=erters

Prinsip kerja A$ adala4 mengkon?ersi sinyal analog ke dalam

bentuk besaran yang merupakan rasio perbandingan sinyal input

dan tegangan re!erensi.

2&




Se,agai contoh: ,ila tegangan re.erensi < =olt: tegangan input & =olt:rasio input terhadap re.erensi adalah +4 Fadi i)a mengguna)an A!C @ ,it dengan s)ala ma)simum 2<<: a)an didapat)an sin#al digitalse,esar +4 2<< 8 1<& /,entu) decimal0 atau 14411441 /,entu) ,iner0 signal 8 /sample6ma>=alue0 G re.erence>=oltage

8 /1<&62<<0 G <

8 & Eolts


29

Ema the ma =oltage that the analog signal can assume

n the num,er o. ,its a=aila,le .or digital encoding

d the present digital encoding

e the present analog =oltage

e6E ma 8 d6/2n-10



Cont

proportionality

Vma" @ *.5V

&V

1111

111&

&&&&

&&1&

&1&&

&11&

1&&&

1&1&

11&&

&&&1

&&11

&1&1

&111

1&&1

1&11

11&1

&.5V

1.&V

1.5V

2.&V

2.5V

).&V

).5V

(.&V(.5V

5.&V

5.5V

+.&V

+.5V

*.&V

analog to digital

(

)

2

1

t1 t2 t) t(

&1&& 1&&& &11& &1&1

time

a n a l o g i n p u t 5 V 7

$igital output

digital to analog

(

)

2

1

&1&& 1&&& &11& &1&1

t1 t2 t) t(time

a n a l o

g o u t p u t 5 V 7

$igital input

2<




!AC using successi=e approimation

Mengingat sinyal input analog yang tegangan 4arus berkisar dari & sampai 15 ?olt8

dan enoding digital 'bit8 meng4itung pengkodean yang benar selama 5 ?olt.

9emudian melaak pendekatan berturutpendekatan untuk menemukan

pengkodean yang benar.

515 @ d25+17 @ d@'5.

& & & & & & & & C5.+) > (.+,7 @ 5.1+ ?oltsVma" @ 5.1+ ?olts.

& 1 & 1 & & & &

C*.5 > &7 @ ).*5 ?olts

Vmin @ ).*5 ?olts.

& 1 & & & & & & C5.1+ > (.+,7 @ (.,) ?olts

Vmin @ (.,) ?olts.

& 1 & 1 & 1 & &

C*.5 > ).*57 @ 5.+) ?olts

Vma" @ 5.+) ?olts& 1 & & & & & &

C5.1+ > (.,)7 @ 5.&5 ?olts

Vma" @ 5.&5 ?olts.

& 1 & 1 & 1 & &

C5.+) > ).*57 @ (.+, ?olts

Vmin @ (.+, ?olts.

& 1 & 1 & & & &C5.&5 > (.,)7 @ (.,, ?olts

& 1 & 1 & 1 & 1

2+


CVma" 0 Vmin7 @ *.5 ?olts

Vma" @ *.5 ?olts.

Successive-approximation method

Standard single-purpose processors2.pptx

Documents

Transcript of Standard single-purpose processors2.pptx