11, TEORI PENUNJANG

1. PENDAHULUAN

PLL adalah s e b u d h r - ~ ~ n y k a l a r i yang menpebdbkan scbuah

sistern khusus u n t u h rnengikut i je jak yang 1 1 1 . A t a u

l e b i h tepat , PLI < i11< t ! :;II<I L L L I - a r lqkd idr i ydrlq I I I ~ - * : I : ; L I I ~ , ~ 011 -

h a n phase dari f r e k u e r l s j st buah srcfhdl o u t p u t (dlbangkj t

hdn oleh oscTil l a t o r I f r e k u e ~ l s i s 1qr1'11 I t ~ p u L d! , i ~ t

reference. Blok d i a g r drr~ :: t tin PLL sc3pel t I s n ~ n t ~ a ~ 2 : .

GAMBAK 2-1 ' 9

BLOK D I A G K A Y PLL,

Dalarn keadaan sinkron yalig s e r l r l g dlsebut "loch", r111dr:t.

. -- - - - - - - -

1, Dr. lollnd K . Best, PIIASG-MCIKD LOOPS theory, Dtsiqr, aad Ipplicitioas, IlcCIAI-BILL, Inc., 1984, ha1 . l

error antara signal output oscillato~ dan signal r .e f el

ence adalah no1 atau sangat kecil.

Jika terjadi phase error, suatu meka~~isme kvntl-ell

bekerja pada phase detektor sehingga phase error diku-

rangi lagi sampai minimum.

2. PLL UNTUK PENGATUR MOTOR DC

Dasar dari pengaturan motor DC dengar! servo phase-

lock ditunjukkan dalam blok diagram yambar 2 - 2 .

GAMBAR 2-2 '

DASAR SERVO PHASELOCK

Motor DC mempunyai sebudh piringdri dengan lint. S

yang dipasarlg pada shaft rnc_)tor atau d i d a l a ~ ~ i motor. Sobuall

lampu LED diletakkan d i s a t i i s is l d d ~ 1 p i 1 1 1 l c ~ d 1 1 ~ 1 d r 1 p l i ( - ) t < ~

sensor disisi yang lairin~*a. B i l a pi1 i11cjd11 berputar s i n a z

- - - ---- - - - - - - - -- -

2, Dana P. Geiger, , John Y ~ l e y 6 Sons, Inc., 1981, h a i . 3

yang sampai ke photosensor akan bergantla11 dlteruskan ddn

diblok, maka output dari phototransist-or aha11 mc~lrcjhasil-

kan gelombang sinus, dimana biasanya dlkuatka:~ da11 dlbuat

menjadi gelombang persegi.

Fungsi dari blok phaselock el ek tro~li h sama dengan

blok phase detektor dan loop filter a d a l a h u n t u k ~nende

teksi perbedaan antara f dall t dCh dan mendorong mot.or

supaya terjadi persesuaian untuk tiap cycle dari frekuen-

si tachometer dan referensi. Dengan demikian kecepatan

motor tepat samn dengan referensi.

Sebagai pembangkit fief dipahdl progrdntmable inte~ -

\ a1 t i~ner 8253 yang dilic>ntrol prosescjr. Z 8 0 . , -

2.1 Motor DC Maqnet Permanen

?lotor DC lnaynet pel I I I ~ I I ~ ~ ~ I r l c t [ ) , ~ t d l 1 \ i t , 1 : ;hCi l i : 3 - s ; , , . i '

rangkaian ganlbar 2- 3.

GAMBAR 2- 3 3

RANGKAIAN U S T U K l O r O R YAC;SE'I' PEKI. ' \ \EN

Bila dilihat dari terminal inputnya, persamaan pada

keadaan steady state untuk motor adalah:

Vt = E + IR

dimana, Vt = tegangan apit

E = gaya gerak listrik

R = tahanan dalam jangkar

I = arus jangkar

selanjutnya dapat ditulis: E = c n r

dimana, c = konstanta

n = putaran m o t o r

0 = fluks

Iiarend fluks hons tar1 dclpd l i i I U I : r i k , f;eh~rigc]ci :

V t - 11h IK ( 2 2 )

dlrndrla, n = putaran iao tor

h = konstanta

2.2 Voltaqe-Controlled Oscillator (VCO)

Terddpat perbedadrl ydny aondasar dntdra P1.i ldny

digur~akan untuk komunikasi denyan urltuk per~yatur n~oto: .

C'ntuk pengatur motor seperti gdnlbdr 2 - 2 diy~rlahdn honibirl

asi antara motor dan optical tachometer sebagal VCO

dengan inertia.

VCO dalam loop konl~rlllkdsl kon\,erlslc)ridl ddpdt IIIL~L u

bah f rekuensi derlgarl sangat cepdt , rnoto~ /opt l c d l I ( ' 0

tidak dapdt . Faktor irii sdnqdt r~~er~yullthan gr c)ac?s " l o c k

up" dari servo.

VCO yanq digunakan untuk loop komunikasl iuenipunydi

fungsi transfer,

,) k \

dimana, fo = frekuensl output (Hz)

k = kvnstanta (Mz/V)

ir = tegangan input ( V )

Tidak terdapat penyimpan ensrgi, dan VCO secara t eor i tis

dapat merubah frekuensi seketika itu juga.

Bila kombinasi motor dan optical tachometer

digunakan sebagai CCO, fungsi t'ransfernya adalah,

tach NKT 1

dirnana, ftach = frekuensi output tachomet el- (Hz)

I = arus motor ( A )

K - konstant a torsi m c ~ t o t (oz i11/.4)

Terdapat tambahan sebudh pole karcna penyimpdn t> I l e rg i

pada s i s tern inertia. Ekstrd p o l e 111.i lnenyuli t ka11 :;t>laud

segi dari hasil loop. Layipula, l o k a s i d a r l p u l e

bergantuny dari beban inertia yany dipakai , diinana berbe

dd untuk masing--masing a ~ - ) l l k a s i .

I n t u k mendapatkarl f t d c h berup'4 qelombdrlg persta(j I

lllakd o u t p u t dari VCO ll~j dik~idtkdrl d a n diubdh o l r h b i o h

"Sguaring".

2.2.1 Tachometer.

Optical tachometer digunakan sebagai feedback untuh

sistem phaselocked, karena inertia kecil, noise kecil,

resolusi tinggi, dan akurasi tinggi cocok untuk kontrol

motor DC . Optical tachometer merupakan kon~yunen yang

paling kritis dalam sisteni PLL. Kualitasnyd nienentilkan

secara langsung akurasi dari kecepatan putar motor.

Untuk tachometer ini dapat dibuat sendiri, tetapi

karena kwalitasnya sangat menentukan maka blacanya meru

pakan bagidt? d ' i r l motor DC tersebut. Karenct dalani t ugas

akhir i n 1 mengyunakan motor DC yang sudah mernptr~~yai

tachornetel, tacihd t ~ d d h dildkukan pembahd:idri n~encletiai

pembua tanr~ya . r e t a p 1 dkdn d l b d h d a :;r!d L h i t menyc?fldi c:drd her j d r i y d .

Gambar 2 3 rnt.1-upakan d d s d ~ clat 1 o p t J <-d l : ~ t c - i ~ o r n t ~ t 6 . 1 .

GAMBAR 2 - g 4

DASAR OPTICAL TACHOYETER

Sebuah piringan dengan N lines dipasd~ly pad4 bat dr~y moto~

-- - . - - - - -. - - - - -

4 1 Ibld, hal.16

( s h a f t ) . N b i a s a n y a a n t a r a 50 d a n 5000 l i n e (unt.uk I.>i

r i nga l l dengan d i a m e t e r 2 , 5 i n ) . B i l a p i r i n g a n b e r p u t a r

sat-LI k a l i , N l i n e akan m e l e w a t i d e t e k t o r . Maka f r e k u e n s i

d a ~ - 1 o u t p u t s i g n a l a d d l a h :

d imana , f tach = f r e k u e n s i o u t p u t t d c h o m e t e r (Hz)

N = jumlah l i n e

r p m = p u t a r a n p e r men i t

2.2.2 Detektor Taraf Teganyan Tak Membalik.

Seperti t e r l i h a t pclda gdmhdr. 2 2, t.erddi,,it , 1

" Scluaririg" yany mempuil?.dr t i lnys J un t uk merub, t l l i , t h i i t i t 1

A n d l l : ;d d d r i 1 dtlCJhrt~d11 1 1 1 1 , ~ ( i d l dfl ~ t ? k ) d g d i t)t.'t l k \ l t , -,

T a h a n a n un ipa~l - -ba l ik p o s i t I f d a r i k e l u a r a ~ i k e m a s u k d l ! ( - 1

m e n u n j u k k a n ddanyd h i s t e l s-:;I r; dalani r drlgkaian ganibar 2 5 .

rdngka iannya tak-membdl i h . I'eydrigarl dcuan V r e f d l t c ~ dphdll

ke masukan o p ampnya.

Tecjdrlgan dmbang d t d:; ddn dnlbdrlq bdhakl ciiddpd t hdrl

d a r i persamaan be r iku t . :

Tegangan histeresis VH dinyatakan oleh

Dalam detektor penyilang-no1 , VH di teriqakikan ke

acuan 0 volt. Untuk rangkaian gambar 2-5, V H tidak diten-

gahkan ke Vref melainkan simetris disekitar h a r g d rata-

rata dari VUT dan VLT.

GAMBAK 2 - 5 5

DE'I 'EKTOR TARAF T E G A N G A X 'I'AK ? l E Y B A I , 11.;

Harga ini disebut tegdncldr~ tengah d a n d l t i a ~ : ~ i : d q 3 ; , :

Bandingkan pers. ( 2 - 7 ) dan pers. ( 2 8 ) u~~t.uli ~nelihat

bahwa n niuncul dalam kcdua persamadrl l t u. Berdrt i bdhwa

setiap penyetelan tahana~~ nR mempengaruhi VH dan V c t r .

2.3 Phase Detektor dan Loop Filter

Phase detektor dan loop filter i n i merupakan r d r l y k

aian pada bagian phaselock elektronik dd1d111 CJdlllhdI 2 2 .

5 ) Eeraan uidodo S o e ~ i t r o (penterj.), Penquat Operasional dan Banqkaian Terpadu Linear, Jakarta: Penerbit Brlangga, 1985, ba1.62

Error detektor dalam loop kon~ur~ikdsl adaldh phase

detektor sejati yang outputnya :;cbdndlnq dongan dengan

perbedaan phase antara f rekuensi ref erenc-e dan tachome-

ter. Phase detektor digunakan u n t u k mempcroleh kembali

inf ormasi yang terdapat dalam phase signal reference.

Secara matematis, Phase detektor sejati nienetapkan:

E = Oref - O t d ~ h

dimana E = phase error.

Dalam loop motor kontrol tidak ada informasi dalam phdsc

signal reference. Maka dari itu, motor kontrol tidak

memerlukan phaselock, tetapi hdnyd integrasi dari f reku-

c n s i error. Sebuah integrator scderhana memberikdn:

dimana, h - 211f

Integrat or 1r1i tjila d i c ~ u n d h a l l (Id l ,ill\ 1'1 ; , 1 1 1 t ~ 1 : > , 1 t , : : ~ i . I , ; J < ~ i

error antdra fief dar~ f tdc:ll = I , d e r i q d ~ ~ d L ~ V I I I . L ~ ~

menghasilkan "f requericy l o c k " . ~e tabi , ~ I I tcyrd to: t i d a k

nienghasilka~~ perse~uai~i~i pilase c i ~ r t ,t ttcici~ dcill h c f #

harena K t i d a f ; di tentukal~, dan n i u ~ ~ c l ) \ i n tetdp nierll j m ~ ) . i ~ i c j . Untuk 111~1idapathdrl pers(:~;udlan pt~,j:;t- ditlasilkcirl tlerigar~

bantuan rangkain lain.

- Counter dan D / A Detector

Ini bukan merupalidri phdsc? dett-ctu! se jdtl, t e t . d l ~ 1

sebuah integrator. Merlyyundkan sebuah c l i y l t a l u p tlt.)wn

counter (sering 8 bit) ddn sebuah Digital t u Ar~dloy ( U / . \ )

konverter ( juga 8 bit . Deteczto~ it11 dkdn menghdsilkarl

output yany sesuai denydi l persamaan integral diatas dan

memba~~tu mengatasi maser l z t t ~ !.any men jadi : ; i f d t pada phase

detektor yang l a i n .

Blok didyram untuk sistem kontrol PLL ini digambar-

kan seperti gambar 2 6. Blok yarig rnerupakar~ bagian dari

Phase Detektor ini adaldh: F/V konverter, 9 / A integrator,

rangkaian Op amp dan Z 4 yang menjumlahkan ketiga s ~ g r l a l

error. Ketiga signal error tersebut adalah: kecepatan . error (pada A), irltegrl kecepatar~ error (pada 0 ) dan

double integral kecepatan error (pada C).

Af )rrm-1 nuom

OC motor

Trlcnconduccm rmplt*r l rJvl

T

G A M B A R 2 h 6

BLOK DIXGKAX 81 STEN KOSTKOL PLId

2.3.1 Monostable F/V Konverter.

Sebudf-1 Yo~~ostablt~ rnul t 1 v i b l (itor dapa t d l ibdhd 1 :;ebd

y a i sensor kecepa tall s e d e r h d l ~ d . ?lonos t dbl t. d l 1 dllgkdi

seper-ti gainbar 2 7 sehdgd L h v n \ c . 1 t chr d a r i 1 I c k u o r ~ s l he.

6) Dana P. Geiger, Pbaselock Loops for DC notor Speed Control, John Wliey C Sons, Inc., 1981, hal.7

vo l t age . U n t u h d d p d t menghasilkan konversl dari frekuensi

ke \?oltage, sigrlal persegi dinlasukkdn ke input TR' darl

mono. S e t i a p pusltive-going edge pada input TR' menyebab

k a r ~ terjadinyd p u l s d denyan lebar yang seragam pada

output Q (lebar = 1 ) .

Bila motor berputar dengan kecepatar i rendah, maka

frekuensi tachometer juga rendah dan input positive edge

ke TR+ juga j a r d n g muncul.

yang leBih tinggi, pvsi tive edge lebih sering muncul,

pass filter RC pads output rnorio mer~yl~asilkail kornporien DC

d a ~ i output Q . Komponen DC dari c~~it.put nier~lr~g),dt seband

ing dengan kecepatan, karena pulsa output yang dihasilkan

m a k i n rapat. Denqan nteriqarlcjgap high l e \ ?e l c.>utput dari

pulsa adalah Vcc dan low level adalall 0 \ mdkia,

7 ) Doebelin. Ernest 0, Control Syster Principles and Design, John Yiley 6 Sons, Inc., 1985, ha1.495

dimana, r = periode monostable ( d e t - l k )

T = periode tachometer s i g n d l ( t 1 t . t l h )

Vcc = Supply voltage ( V )

V = output DC komponen d d r i mnnostdble

Selan jutnya harga r sering dipil ih supa1.a d u t h , c y c l e

dari output Q mendekati 100% pada f rekuensi input a l d l i s i

mum (kecepatan maksimum) . Pilil~an i r ~ i rnernberikan sensi t i -

vi.tas yang maksimum pada batas kecepatar~ yany diberikan.

( a ) (b) ( r . )

Gh?lHAR 2 - 8 $

BENTUK--PENTUK SIGNAL

8 ) Dana P . Geiger, Phaselock Loops for DC Hotor Speed Contrc!, John Wiley k Sons, ! c c . , 1981, kai.29

maka P e r s . ( 2 - 8 )

F u n g s i t r a n s f e r u n t u k s e n s o r k e c e p a t a n t e r s e b u t a d a l a h :

d i m a n a , r m = RC = f i l t e r time k o n s t a n

- vcc kill - lwmax

Time k o n s t a n d a r i low p a s s 1 r d i p i l i h b e r d a s d r k a r i

d e s i g n s e r v o , p e m i l i h a ~ i i n i btll C I ~ I , ~ iiiig k e p a d a f r e k u e n s i

t e r e n d a h yang t e r j a d i , d ~ n ~ d r ~ ' ~ j t 1 c i . 1 1 ( > K ( J d t l t i I r l ( ] k f l r d p d t d n

(N) d a r i p i r i n g a n d a n k e c e p ~ i t dri t ebt t->r~ddh ( r n i nimurn) ~notol- .

pl 11 :s ip F/V k o n v e r t e r . R a n g k a i a t ~ s o t e ~ ~ a r n ) d ) ~ I I ( J cl.

y u n a k a n d a l a m b l o k diarj l~drn F/V k o n \ ' c r t e r ddri gd1nt)dr 2 6

a d a l a h menghendak i p e r n b a l ~ d i n g a r ~ d a r i d u a f r e k u e n s i f ,.,,f dari f tach u n t u k d a p a t m e n g h a s i l k a n s e h u a h t e g a n g a n yarlg

s e b a r ~ i l i ~ ~ y d e n g a n p e r b e d a a r i rnereka . Kdligkdian peiab~iridirty

nya a d a l a h p e n g u a t d e f e r e ~ i s i a l .

- PENGUAT DIFERENSIAL DASAR

P e r ~ g u a t d i f e r e n s i dl d d p a t mertgukur lnaupun mcn~yer-kud t

i s y d r d t - cisyard t yarig j a ~ ~ l i 1 e b i h besdr . Elnpd t t d11dr1dr1

p r e s i s i (1%) d a n s e b u a h OK:, amp meniberituk s e b u a h p e i ~ y u d t

d i f f e r e n s i a l , s e p e r t i gdnibdr 2 - 9 . T e r m i n a l masukar~nya add

d u a , rnasukan ( + I d a n , d i h u b u n g k a n k e t e r m i n a l op anip

terdekat. J i k a El d i y a n t i o l e h sebuah hubungdn s i n g k a t , E2

menghadapi penguat pemba l ik dengan g a i n s e b e s a r -m.

Karena i t - u , t e y , ~ r ~ q a ~ i k e l u a r a n a k i b a t E2 a d a l a h -mEZ.

Seka rang inisaln\ .a E 2 d ihubung s i n g k a t k a n . El akan t e r b a g i

a n t a r a R dan mR u r i t u k menerapkan t egangan sebesar

Elm/ ( l + m ) pada masuka~i ( o p amp t e r s e b u t . Tegariyan yang

t e r b a g i i n i menghadapi pengua t tak-membalik derlgnrl g a i n

sebesar ( m + 1 ) .

PESGUAT D 1 t EHENS T :lL D X S A R

Tegangan k e l u a r a n a k i b a t E-l a d a l a h teydr~yd: ; E l m / (1-mf

d i k a l i k a n derigan g a i n I 1 , ydng membel- ika~~ n1E I . l id1 e l l d

i t u El d i p e r k u a t d i k e l u a r a n n y a dengan p e n g a l l m men jad i

"El. B i l a E1 dan E 2 a ~ a s i n g niaving ada di rndsukarl dati

( - 1 , maka b e s d r n y a V o d d d l d t ~ :

= M E - . inE2 I I I ( E ~ E 2 )

P e r s . ( 2 - 1 3 ) memper l iha thdt i bcthwa tegarigdri k e i ~ d ~ d r l .dclri - . - - - - - - - * - -

9) Berran Yidodo Soeritro (penterj.1, Penquat Operasional dan Pangkaian Terpadu Linier, Jakarta: Penerbit Erlangga, 1985, ha1.162

peguat diferensial, V, sebanding dengan perbedaan tegangan

yang diterapkan ke masukan ( + ) ddll masukan ( - 1 . Pengali m

disehut gain diferensial dan ditentukan oleh perbandingan

tahandnnya.

2.3.2 D/A Integrator.

Digital integrator dengan konfigurasi seperti yambar

2-10 akan menghasilkan output yang sebanding dengan waktu

integral dari frekuensi error.

analog output = ki I (fref - ftacki) d t + c (2-14)

dimana ki = gain integrator

Sebuah pulsa ( l e a d i n g e d g e ) r l ~ j r . ~ f l.t.l I I ~ C I I ) ~ 1 h ~ b h d 1 1

L . r ) u ~ i t c . r hitung naik ( u p ) dan ddr i i dc:ll rne~i~ 'ef>abk, i~~

GAMBAR 2.- 10''

D I G I T A L COUNTER DAN D/A KON\'ER'TER

O u t p u t dari counter dihubungkan ke D/A k o n v e t - t e r , - " " - . - - - - - - - -

10) Dana P. Geiger, Phaselock Loops for DC Hotor Speed Control, John Yiley f Sons, Inc., 1981, ha1.50

yang akan menghasilkan sebuah output analog yang langsung .

sebandi~iy dengan besar biner dari counter. Bila counter

"kosong" (semua bit = 0 ) output D/A adalah - Vmax/2 dan

blld counter "penuh" (semua bit = 1) output D/A + Vma,/2

(biasanya Vmax = 10 V). Hubungan linear antara 11ilai

biner dan output voltage dapat ditulis sebagai,

AVO = ki (Acount)

dimana Acount = perubahan isi counter

A V O = perubahan D/A output 1-ang s e s u a i

dengan A cuont

selanjutnya, A \ . n l d s

hi Z.

A ~ o u l l t

A YnldN = 17/:;1, output , Y d k ~ i l l l ~ n l

2ebdg.t i contoh, u r ~ t l:h 8 b i t cc)iillt t .r ddtl 8 b i t I)/:J,

h i t u n g d n biner maksimum adalah 111111 1 l2 (=25G10) dr?nc_rd~-I

mengambil VmaX = 10 iT

O u t p u t counter naik kird-kira 40 rnV untuk setiap h i t u n y

r i a i k ( u p ) atau tururi 10 nil' u n t u k setiap hituny t i l l - u n

(down). k i khuvus disetel ar~tara 0 - 40 mV/count.

B i l a fief dan f berbedd, akdll ada pertambdhdn

atau penyurarigdn lsi counter. secara kolit in5.u. D a l d m

perioda t perubahan isi counter akan,

( A C O U ~ ~ ) = ~t (fief - ftach)

dengan nienggunakan persamaan sebelumnya

dalam limit untuk periode yang singkat,

dV0 fLLo l i m = - - - ki (fr,f - ftach 1

A t 0 At d t

integral kedua ruas, Vo = ki J' (fret - ttachldt + C

Kegunaan dari bagian integral ini terletak pada

kenyataan bahwa adanya error antara fief dan ftach akan

menghasilkan tegangan output yang terus naik (atau

Anggag ~nc.>tux n~uldi dari kec t t l i t a l ~ d i d m , bent uk c~utput

dari D/A korlverter aka11 sepel t J gdrri11.l: L! 1 1 .

- - . - - - - - - - - -

11) I b i d , ba1.52

Pada awa lnya , f rneridorong c o u n t el- n a i h tlencjdr:

s a n g a t c e p a t , k a r e n a s a n g a t s e d i k i t down edge ).,-rrtcj d i l ~ d -

s i l k a n d a r i p u t a r a n motor yang s a n g a t larntjdt. I i s i

c o u n t e r n a i k , t egangan h a s i l k e n a i k a n errol i n i d i l ~ a c i l -

kan o u t p u t D/h. Error v o l t a g e i n i d i k i r i a l ke n~otcbr, yany

menyebabkan motor d i p e r c e p a t , derkgdrl dernikian rnakcr down

edqe be r t ambah , e r r o r yarig t e r . j ad i n~dkiri kecil, selaala

tclct1 mendeka t i f , is i counter - n a i k s e c a r a p e r l a l i a n .

Pada t = TI dimana f,,f = ftach rndkd i s i d a r i c o u n t e r

t i d a k be rubah l a g i . Sarigdt r~ienar i h un tuk menelit i keddaan

' s t clad\. s t a t e d a r i o u t p u t D / A k o n v e r t e r :.;elarnir k o n d i s i

! I ! i l (x:kcd :;epet.t i pddd C J ~ I I ~ ~ J J I 2 1%.

S e t ; t ~ t r l ~ leading edge d a r i f r 6 , f rnc\tl yebd11ka11 1 1 i t urly

n a i f.; I d d ~ l l e a d 1 n g edge d a r i 1 t.d( . l l 111 t 111rcl t 1 1 1 clri

o h I . LSB d a r i I I I a k d l i 1 I ! I t--r.~~!-; I I I ~ > I I ~ ~ ~ 11::

meri\'ebabkdri D / A (output l o . i r i t c i ~ . i \' I r i , t r i - . l l r r t I .

c y c l e d a r l LSB n~en)~c.babkan Dc' o u t ~ L I t t ld t 1 D/ .4 k. ;c)~t~,~)r- t el-

m e n j a d i , V a v g = ou tpu t Uc d a r i D/.! - I ) ( L ; ~ (A \ ( ] )

dimana , D = d t t t . ~ cyclc :

GA?IBAR 2 1 % '

OUTPUT STE:A-lr>k STATE L). lP1 i ) / . l

12, I b i d , ha1.53

- R - 2 R LADDER D/A KONVERTER

Ran(]kdlan D/A k o n v e r t e r t e r s e b u t ditunjukkan dalam

gambar 2-13.

Yeshlyun ~ - a n g k a l an t e r s e b u t I 1 1 ~ 1 t k v ~ ~ v e r t Y J ,

h i f 1 I I 1 t l d t 1 ~'drlyhd 1 d r ~ d d p d 1 I I ~ ~ [ I ( { ~ ~ I I r ~ ~ t ~ d d l ~ 1 1 i t 1 I I ( ~ I , ( I I

A d 1 1 I I I C ~ I I j a d i N bit. Ferlyuc~t lrctncj <lipdl;,ri dapd t rnt.r-~~p.lk,jrl

p ~ r l g u d t membdlih a t a u p o ~ ~ g u a t t d k 111clnbd1 lk.

- PENGUAT TAK-MEMBALIK

c;arnhar 2 1 4 d d d l a t ~ :;ebudil penyud t t a k ntel~lb~j 1 ~ h ;

y a i t u , t egangan k e l u a r a n r ~ l , a , \', memputl\.al p o l a r i t ~r:; )-ally

sanla seper t i t e g a n g a n masukan Ei . Sdhanan ~rtasukari dar i

perlgudt t a k mernbdl i h l u a l b i a s a be:;arnlra, b i a s d r ~ \ . a I I I P ~ I ,

i> l 11i L O O Y Q . K d r e r l d t ey<-iIlydri d n t dl ,i p, isah ( tfari 1)d:;ah

( - ) d a r i or) dmp i t u secdrd p r a k t j s 0 , k e d ~ r a p d s d h ter .<:ebut - - - - - -

13) A.E. Fitzgerald, SC.D., David E. Higginbotha~, S.H. , Arvin Grabel, SC.D., BASIC ELECTRICAL ENGINEERING, HcGRAW-BILL, lac., 1981, ha1.669

berada pada potensial t i yanq sarna. Karenanl-a, Ei tampak

melintasi Ki. E i me~?\.ehdhhd~~ d l - u s I lnengalir seperti

diberikan oleh E .

1 I = -

R1

Arah I tergantung pada p o l a r i t a s Ei. Bandingkan

gambar 2-14 (a) dan (b) . Arus l~ldsukail ke terminal - ) c,p

amp tersebut dapat diabaikan. Karenanya, I mengalir

melalui R f dan penurunan tegangan melintasi Rf dinyatakan

oleh V R i dan dinyatakan sebagai

GAMBAR 2--1414

POLARITAS TEGANGAK DAN A R A H ARCS

Tegarlgan keluaran \ d i d a p a t dellgan lne~lalnbd~~kdrl - - - -. - - - - - - -

14) Kerran Vidodo Soer i t r o ( p e n t e r j. 1 , Penquat O ~ e r a s i o n a l dan Ranckaian Terpadu Linear , J a k a r t a : P e n e r b i t Erlangga, 1985, ha l .47

penurunarl t e g a n g a n m e l i n t a s i R1, yang a d a l a h E i , h u

t e g a n g a n m e l i n t a s i R f , yang a d a l a h V R f :

a t a u

Dengan rnenyusuri kemba l i P e r s . ( 2 - - 1 7 6 ) un tuh nletl\'dLdkdrl

g a i n tegangann) .a , k i t a d a p a t k a n

A r u s btlhatl IL d i b e r i k a n o l e h V , , / H L ddrl kdr'endnya

hanya tt :r cjdntung [)add L o ddri R1 s a j a . Iv a d a l a h drus 'yang

tnenga l i r d d r i h ( ~ ? t ~ a r a n o p amp, diberikan o l e h

l (> - i + I , , ( 2 - 18)

2 . 3 . 3 Rangkaian O p Axnp ( P h a s e L o c k i n g ) .

I,'ntuk m e n g a t a s i keadaan d i a t - a s , sebudh r angkdi a n c5p

amp i n t e g r a t o r tambahari d l p a s a n g pddd LSB c u u n t e r . RdIIqk-

d i a n t e r s e b u t s e p e r t l CJdmbar 2 1 5 , 01' <ialp dipasdrig l l r ~ t u h

membandingkan komponen DC dd r i o u t p u t LSB c:uuii t ~ 1 - denqari

Vcc / 2 . Perbedaannya dl l n t e g r a l ole11 r d ~ i y k a l a n t c r s e b u t

d a n a k a n menyebabkan perubahdn k e c e p a t d n .

Pada s a a t f r e f t u e n s l l o c k , homporien DC 0 1 1 tpu t L S B

sebar id ing lar igsung denydn perbedaar i p 1 1 ~ 1 s t l d r i t d r ( 3 f I e>hcte~i

si t a c h a m e t e r dan f r e k u e ~ ~ s i r e f e r e n c e seper t 1 gdn~bar 2 -16

lamanya keadaan LSB " 1" ( h i g h ) sebdndlr iy deriqan perbedadn

phase a n t a r a fief d a n f t a C t , .

OoJbly integrated velocity utor

GAMBAR 2 - 1 5 1 5

RANGKAIAN KONTROL L S B D U T Y CYCLE

I I 1 I I --- fun

I 1

Dengan adanyd k d p d s i t o l C f mdhd kornpc)nell DC' dcir i

o u t pu t op anlp t i d a k d a p a t l d ~ i g s u l ~ g nlernpengaruhi r a r ~ c ~ k a i a r l

i n p u t . O u t p u t 01) amp n~t?~lr'dpdi Y t e a d r : ; tdt t> i ~ d l i \ CI j 1P.d

kompor~t-11 L)(' da r - i d i ~ t 1' 1 t e p d t \ ;cc /2 , jdtl I ( . o c - o t ;

dellgat1 Input . ~ t o n i r i \ . f > r t i r ~ c j oy dlnp. D u t y c-yc71 t> 1 I.Sl3

15) Dana F. Geiger, Phaselock Loops for DC Kotor Speed Control, John Yiley and Sons, !nc. 1981, hal.77

16) Ibid, hal.78

h a r u s t e p a t 50% s u p a y a t e r j a d i d e m i k i a n . O u t p u t d a r i op

anip a k a n mendorong motor s u p a y a d u t y c y c l e d a r i L S B 50%.

O u t p u t d a r i o p amp a k a n h e r h e n t i b e r u b a h h a n y a j i k a d u t l

c y c l e m e n c a p a i 50%.

K e n y a t a a n bahwa r a n g k a i a n o p amp tambdhdn l a n g

niembuat duty c l c l e 50% p a d a LSB menyebabkan hubungan 180"

a n t a r a f r e k u e n s i r e f e r e n c e d d n tdchon ie te r . . I n i t e r l i h a t

p a d a gambar 2 -10 , d i m a n a mcriunjukkan d u t y c y c l e d d r i LSB

k i r a - - k i r a 25%, b i l a d u t y c y c l e n a i k m e n j a d i 50%, p h d s e

d a r i t a c h o m e t e r d a n re fe re r l cc - iic.1-beda 180°. J a d i kedua

s i g n a l b e n a r - b e n a r p h a s e l o c h r ~ d d d 180" .

2 . 3 . 4 P e n j u m l a h Tak-Membalik.

R d n y k a i a n yang d : quliakdri p,itl.i L m c r a p ~ ~ k c t r ~ I dr1yh.1 l,in

pel1 ) u m l a h . Anal l s a d a r i r cd r~ykdi ,ti1 d d a l a h s e b a g a ~ twr 1 k ~ i t . J i k a l e b i h d a r i duct L:;\ d r , i t ~ n ~ i a u k d n }.ciriq h d ~ [ I : ,

d i ju rn lahkan , maka d i b u a t serai1d t a l ~ a r ~ a n n y d sdm,i kticudl I

t a h a n a n umpan b a l i k R f . U n t u h tiya masukan s e p e r t l dal<im

gdmbar 2 - 1 7 .

R f d i b u a t sama dengan

R f = ( n 1 ) R ( 2 1 9 )

d imana n a d a l a h b a ~ i y a k n y ~ ~ nldsukan.

S e k a r a n g Ei a d a l a h jumlah t e g a n g a t l - t e y a n y a n ma:;uIiall~~).d

d i b d g i d e n g a n banyaknq'a rnasukar~ i t u (toy<4ncjdn ~ I I ~ ~ : ; I I ~ , , ~ I I

r a t a - r a t a ) . Kemudian g d i l i yerlguat t e r s e b u t sdrnd detlgdll

banyakriya ladsukan. Karend.nyd, Vo men jumlahkdn t e q a n g d n

t e g a n y a n masukannya .

GAMBAR 2-1717

P E N J U M L A H T A K - - M E M B A L I K 3 MASUKAX

2.3.5 Loop Filter.

Merupakan Low Pass F i 1 t e r d a n ddldln pe1-encarldd11

tidak d i p a k a i , u l i t u k i t u b d g l a l i 1 1 1 1 t i d a h a k a ~ i d i l ~ d i l a s

l e b i h l a ~ i j u t .

2 . 3 . 6 l ' r anskor iduk ta r i Antpl i t i c3r.

T r a n s k o n d u k t a s ( i np l i r t c : c l a ~ i ( j ~ i ~ ~ o u t p i c t I I ) powctt

a m p l i f i e r m e n s u p p l y ar u:; dru id t e u i kt> f i s e d - f i e l d (rndgnet

p e r m a n e n ) nlotor.

D a r l i n g t o 1 1 cc)rnpou~ici t I dr is i :; t 0 1 gd~nbdr 2 18 d i r d ~ i c ~ ~ ~ ~ i c j

u n t u k m e n g h a s i l k a n p e n g u a t a n y a n g h t l sd l , s e h i l ~ q g . i (-(-)(-oh

u n t u k power a m p l i f i e r .

l i edud trci~l:;istor (2) dd11 Q., i d e n t ili, us pddd t r d11:;1s to : i r

17) H e r m a n Yidodo S o e l i t r o (penterj.1, Penguat Operasional d a n Ranqkalan T e r p a d u Linear, Jakarta: Penerbit Erlangga, 1985, hal.49

- a=c

J lc,

I,, __._c

'co I I- ll,,. ~ -

'.a

u n t u k compound transistor,

IBC = IBI' I . = ( h F E * l ) z ~ B 1 (2 2 0 )

Icc = Ic1 * Ic2

= hFEIB1 h F F (hFE l ' (2 d l f

yaili arus hFEc dari t r d l i s t : i t o r I \ I 1 I 1 I ri.-11 i

Pers.(2-20) dan (2-21) d d d l d h - . - - - - - - - * - - - -

18) A.E. Pitzgerald, SC.D., David E. Higginbothaa, S.H., Arvin Grabel, SC.D., BASIC ELECTRICAL ENGINEERING, NcGRAV-BILL, Inc., 1981, ha], 503

Ur~tuk llFE = 100, nilai dardari hFEc = 10200, keuritungan dari

r-drigl,dian ini adalah untuk arus base yang kecil dapat

dihasilkan arus colektor yang besar, sebagai contoh untuk

IC, = 1 n1A dihasilkan hanya dengan n i l a i IB, = 100 nA.

3 . MIKROPROSESOR 280

3.1 Arsitektur 280 CPU

Gambar 2-19 men jelaskan internal arsi t ekt 111 f i s ! l i

sentral prosesor.

BLOK DIAGRAM INTERNAL ARSITEKTUR 2 8 0

Z80 merupakan suatu r eyistu~ 01 ierited m i h ~ opr o:;c-.u(x . Delapan belas 8-bit dark enipdt 16 bit register ydny terdd-

pat didalamnya dapat diacce:; c ) l e f i progranimer dar~ berf ung -

si sebagai static proyraemable rnemori. Register-register

ini d i b a g i m e n j a d i dua s e t y a i t u maln r e g i s t e l - da11 a l t e r -

n a t e r e g i s t e r . Dimarid masing-masiriy t c r d i~ 1 d d r i erlain

r e g i s t e r 8 - b i t u ~ z t u k penggunaan u m u ~ ~ I I purpose)

yang dapat d i p a k a i s e c a r a i n d i ~ ~ i d u a l a t a u s e b d g d l t i y a

pasang r e g i s t e r 1 6 - b i t . Juga t e rmasuk dua se t accumula to r

dan f l a g r e g i s t e r . Ganlbar 2-20 menun jukkan k o n i i y u r a s i

d a r i r e g i s t e r 280 juga t.ermasuk dengan g e n e r a l dan spe-

c i a l purpose r e g i s t e r n y a .

GAMBAR 2-20

KONFIGURAS l REGIS'TER 7 8 0

B e r i k u t i n i a d a l a l ~ yambaran d a r i f u n g s i darr s t r u k

t u r e komponen d a r l s e n t r a l p r o s e s o r .

* REGISTER

ACCUIYULTOR DAN FLAG KEG1 STER

Accumulator rnenerin~d semua per iyo lesa la r l 8-hlt d a r l

o p e r a s i a r i t a a t i k a darl 1oqiI.ra. Sedariqkan i l d y r e g i s t e r

menulijukkan k e j a d i a n spe! ; . ! ;~ t lk d a r l k o n d i s i l o g l k d a t a u

a r i t m a t i k a dalarn p r o s e s o r : ; t h p v r t I p d r i t y , z e r o , s i y n ,

c a r r y dan o v e r f l o w .

GENERAL PURPOSE REGISTER

Ada dua s e t g e n e r a l p u r p o s e r e g l s t e r yarlg s e r u p d .

Main r e g i s t e r s e t b e r i s l enam 8 - h i t r e g i s t e r B, C , D , E , H

d a n L. A l t e r n a t e r e g i s t e r juya b e r i s i enam 8 - b i t r e g i s t e r

B ' , C ' , D ' , E ' , H ' d a n L ' . Untuk o p e r a s i 1 6 - b i t , r e g i s t e r

ini d a p a t d i b e n t u k s e b a g a i pasanyan 1 6 - b i t (BC, D E ? HL

a t a u BC', D E ' , H L ' ) .

SPECIAL PURPOSE REGISTER

1. PC (program c o u n t e r )

Progranl c o u n t e r b c r i a i s cbuah dlamd t 1 6 - b i t ddlanl

d d r i i n s t r u k s i , PC coun t c.r dk(r11 t ) ( > 1 t . I I I I I I I ! ! 1 !.'i p r O ( ~ I <tIIi

melakukan p r o s e s lie b y t e h e r 1 k u tr11.a d<i1d111 ! n t 1 m r l 1 1 . 'It c r l l I :;I

PC yang s e k a r a n g d i g a n t i dcnclan n i ldi 1 ) ' i ~ 1 1 , j I kd st!L)l-~dh

i n s t r u k s i jump a t a u c a l l F ( i n y dleh::c~hctsikdr~.

2 . SP ( s t a c k p o i n t e r )

S t a c k a d a l a h d a e r a h yallg d i p e s a n ddrl beherapd I o k d s l

memori, yang p a l i n g a t a s d l t ~ t n j u k k a n dengan i s i d a l l : : tack

p o i n t e r . L o k a s i memori d i o r g d n i s a s i k a n s e b a g a l f i l t > ).allrj

t e r a k h i r masuk, f i l e yanq p ~ l ' t a a i a I i t . l ~ ~ d ~ - . Dt>ngart 111el ifla t

rnasukn1.d tldlani s t a c k , cell t r cr1 p r o s e s o l dkd11 he~nbal i Re

program u t a~rld t dnpa nremperhdt i k d n hedaldmdn s u b r o u t i n e .

IS DAN I Y INDEX REGISTER

Kedudrlya merupakan 16 - b i t r e g i s t e r ydrig masing ~ndsirlg

b e r d i r l s e n d i r i u n t u k nienyimpan s u a t u n i l d l qang digunakari

da lam i n d e x a d d r e s s i n g mode, yang menunjuk pada l o k a s i

dalam memori dimana berhubungan dengan d a t a yang d i s i m p a n

a t a u d i a m b i l .

* ARITHMATIC DAN LOGIC U N I T (ALU)

M a n i p u l a s i a r i t m a t l k d a n o p e r a s 1 l o g i k a 8 b l t d l l a k u -

kan dalam 280 ALU. A L L be rkomunikas i s e c d r a i n t e r n a l

dengan r e g i s t e r s e n t r a ? p r o s e s o r d a n t i d a k d a p a t ldngsur~g

d i a c c e s o l e h progranimc~r . Opclrasi yang d i l d k u k n ~ i dnlam ALI:

~ n e l i p u t i : l e f t t i I lql-it s h i f t , i n c r e m e n t , d c c - r e ~ r ~ e n t ,

a d d , s u b t r a c t , I , or , c ~ ~ . ( - l u s i v e o r , cornpar t-_. , s e t b i t ,

r e s e t b i t , t e s t bit.

+ INSTRUCTION REGXS1'I;'K 1)AN SENTRAli PKOSESOR KON'I'ROI.

I t i s t r u c t l u n reg1 st (21 lac!rl) lnipdrt i u i ddr I 101,~-1::1 I I I~ : I I IOI I

yang d i t u n j u k k a ~ ~ ole21 I-'(' dar; diriiuat selarnd y r0s t . s p e l ~ c i d l n

b i l d n d a r i s e t i d p i r l s t l u k s l . S e n t r a l prosesol k u n t l o i ~ ( 1 1 1 t

melaksanakan f u n g s l yariy d i d e f l n i s i k a n ulei ! 111s t r u k s i

ddldm i n s t r u c t i o n r eg i s te r tlari n , enyhas i lk~ i r l s r Jn l i ln 1,0111 r o l

s i g n a l yang p e n t i n g un tuk d ik i l - im ke r e g i s t e r ) .<ng t e p a t .

3.2 Hardware 280 CPU

Garnbar 2 2 1 , menu11 jukhan det d i l cld1.1 ~ L I I 1 1 1 1 1 [ H O ,

jumlah k a k i d a r i 280 adaldi.1 30 p i l l . F u r ~ g s l d d r l I I I ~ > ; ~ I I ~

n ~ a s i n g p i n akan d i j e l a s k a n s e b a y i a n , y a i t i i iicirlya yany

berhubungan dengan t u g a s a k h i r i n i .

)Q A O '

C O N I I O L

l r S n c- I 8 1 8 0

C I U

m d F n A A l l

C O N l l O L

cpu J I - A I I

A 1 3 K'i'ii- e 414 - 115, m a

GAMBAR 2-22

K O N F I G U K A S I P I N D A R I 280

h o - A l 5 Outpu t t r i s t d t c t le l ladri d k t i f l i i c j l i , A g A15 rlleru

p a k a n 16-b i t ; I ~ ( J J t.:;s 1111:;. A d d r e s s bur, dkd11 111c.mbor

i k a n a l a m a t u111-ich Inernor1 I 64 liby t t.1 tJLiri

u n t u k d a t a 110 . I'nt uh perlCJdldlTldtdl1 I/() d i p d h d i

d e l a p a n b i t l v w e r a d d r e s s , s e h i l ~ g g a d d p a t rnernl l lh

s d n ~ p a i 2 5 6 i npu t a t a u o u t p u t por t .

DO-D7 I n p u t / o u t p u t t r l s t a t e dc11gd11 a k t i f l l ly l l , D O U7

merupakan 8 -b i t d a t a b11:: h i - d i r ect l o n d l yang

d i g u n a k a n u n t u k p u r t u k d r d n d a l a a r l t a r d menlor1 d d r ~

I / O .

hlREQ O u t p u t t r i s t a t c , d k t l f ] o h , s i g ~ l d l YHtQ ~nenllri j u k

k a n a d d r e s s b u s Inenampuny d l a m a t \ ,any v d l l d u n t u k

pembacdan d t a u p e n u l i s a n rnernori.

I O R Q O u t p u t t r i s t d t e d e n g a n a k t l t l o w , s i g n a l IORU

menunjukkan bahwa separuh bawah dari dddress h u s

berisi alamat yang valid untuk opt-brsi peolbd(:<id~~

atau penulisan pada I/O.

R D Output tristate, aktif low. R D ~ner~un jukkan bahwa

prosesor hendak membaca dari memori atau I / O .

WR Output tristate, aktif low. WR menunjukkan bahwd

prosesor data bus berisi data valid untuk disimpan

dalam alamat memori atau peralatan I / O .

RESET Input aktif low. R E S E T akan menjadikan PC menjadi

nol, pada waktu RESET address dan data bus akan

high impedance dan semua siqnal kontrol akan

men jadi inactive state.

3 . 3 Dlaqram Waktu C P U

I 8 0 akdn ~nengeh:;oht~:: I I ! f h i n ~ ( ~ l a l l r i I dll(~li~ik1

langkah yang terdiri d a r i sukurnpularl oyc:~-~isi ddsdr ~ ' c f i t 1 1 :

- Pembacaan dan penulisan pad'i r u c 2 r e o ~ 1

- Pembacaan dan penulisdn ~ ~ a t f ~ i ~)r?rala td11 I /o

V E M B A C A A N ATAU PENULISAN MEMORI

Pada gambar 2-22 ddalall sebuah peri nc-i a11 ddrl t l i d -

gram waktu pembacaan darl penulisdn aicmori. Write/enablc~

merupakan kombinasi dari MREQ dan WR. Read/enable merupa

kan kombinasi dari MRF-Q clan RD.

+. PPEMBACAAN ATAU PENULISAN 1/0

Microprosesor 280 rncr11.edi akan kedua ills t r u k s i 111pu t

dan output. Sebuah out put dari prosesor langkaIitl\ d sama

dengan penulisan ke memori , ddn menerima sebuah lnput d d ~ i

peralatan eksternal serupa dengan langkah pembacaan memori.

Perbedaan dengan operasi pada memori adalah penggabungan

antara WR atau KD dengan IORQ, ditunjukkan gambar 2-23.

DTAGR-AY \CAKTU PEMBACAAK ATAU P E N Y L I S A N MEMORT

D I A G R A M WAKTU INPUT ATAU OUTPUT UNTUK 280

7

I *A

- -- Mg*Q#v n t h 0 CVC(( --- - - - --- - 0 s . - -. --- - M t U O # l w#l ' f C V c l f

TI I* In l a '8

I -

\ 1 \ A d i \ i

- O 1 1 & our

--------, .----.- . - - - -----------a ---- 11 DUl I- 01)

--- m

ADO#.

I 1

I

AD - AIS I u ~ u o n v b n n n

- m

I I

--------- ..',""" "'9"

u t u o n v

- . iii

s

4 . MEMORI

4 . 1 EPROM

EPROM ( E r a s a b l e Proyrammdble Read Only Memory) meru-

pakan s a l a h s a t u j e n i s n o n - v o l a t i l e memori, yang hanya

d a p a t d i b a c a s a ja. N o n - - v o l a t i l e rnenrori a d a l a h memori yd~rg

d a p a t menyimpan d a t d , meskipun t i d a k a d a daya .

Program yang d i t u l i s k a n pada EPROM d a p a t d i h d p u s dan

d i i s i b e r u l a n g k a l i dengan c a r a d i h a p u s i s i n y a t e r l e b i h

d a h u l u kemudian b a r u d i i s i k a n proqram yang b a r u .

RAM (Random Access Memor y ) nier upaka11 jel~i s 11re111or.i

yang v o l a t i l e , ar t i 1 1 ) '4 d a t d b 'd r i ( j tcrs i lnpdt i xii..ci~i l l i lariq

j i k d dal-d d i bet ihdri m d t l . Ada (1~1,i I : : 1 i 1 , R-\?I (d ' ir l

d i n a m i s R A Y , keduanya dapdt di t iacd d d r ~ ~ l i i ::. R A Y l ) l d s d

d igunakan u n t u k men\rinrpan d a t d s e n r t ? r ~ t r . , i .

5 . PROGRAMMABLE PERIPHERAL INTERFACE 8255

PPI 8255 aierupakari p e r a l a t a l i i n t e r f a c e I / O ydny

mempunyai 3 buah p o r t yang masiny--masing d i l~13l i l l d i n d p o r t

A , p o r t B , port C nlasirig lndsill(3 dda 8 i t . D l ( j d l , i 1 1 1 P P I

8 2 5 5 s~idaki t e l d a p d t b u f f e i t r i - s t a t e unti11, t l a t a ).arig

berhubungan kc. C P C , sedar~c j o u t p u t mar;ir~cj -lna:; 1ng port- ,

merupakali p o r t yang nrernil iki b u f f e r d a n s l f a t l d t c h s e -

hirigga d a t a yang d i k e l u d r k d n dhdn t e t a p keddadr1rlh.d selania

tidak diubah atau di reset.

5 . 1 Konfiqurasi P in-p in P P I 8255

Beberapa fungsi pin-pin yang perlu diketahui adalah :

* DO - D7 (data bus)

Adalah jalur data input ddn output antara CPU dan

P P I 8255 .

* A0 dan A 1 (port address)

Merupakan input yany berhubungan dengan CPU. Karena

inputnya ada 2, maka kombinasi alamatnya ada 4 b u a f ~ .

A RD dan, WR (read darl W I 1 ! c. input)

Input a k t i f l o w , d i I l ~ ~ l ) u n y k ~ i n cleriyan RD atau WR (lax-i

prosesor . * C S ( C h i p Select 1

B i l d iliput pin CS dd1d111 h(?dd~idrl IOW 111d)C~i I t l % ' ) ! >

dapat berkomuni kdsl d e r ~ y a ~ i prosesor .

GAMBAR 2-24

BLOK DIAGRAM 8255

P I N CONFIGUflAT ION

GAMBAR 2-25

KONFIGURASI PIN 8255

RESET (reset i n p u t , )

I n p u t p i n r ese t i n i ddd ld l l dkt i f h i y h . 1)d11 j i !;\?

direset m a k a a k a n m e ~ i y a k i b a t k d ~ ? i s i r c y I :;t r . r cant-rol w o t t j

t c r ' h d p u s dd11 POI-t A , P ~ r t 1 , j)(rr t ( ' (11 s e t ~ ~ h d ~ d l ~np::t .

111put ddpd t (11 1 1 1 1 c i 1 d t r . i l ) ( ~ l % 1 . Atl'l 7 In' ic7 i111 I I I < N I + ,

o p c r a s i P P I 8255 ydncr dclpd t (31 p r o g r a m u1i1 u h Inas 1 I I ~ m d s i r i c y

p o r t y d i t u :

Mode 0 : B d s i c I l i p t i t / o u t p u t

- Mode 1 : S t l o b e I r i p u t / O u t p u t

-- Mode 2 : B i d i l e c t i o r ~ a l I r l p u t o ~ ~ t p u t

P e m i l i h d n mode d l d t , a s dapdt d l la l . rukdn dell(jd11 ( ~ d 1 - d

r n e n g i s i k a r ~ s u a t u c o n t r o l w o r d . Pd3dr11 per erlc:dnactn u n t ~ l l i

p e r a l d t d r l ydriy d i b u d t PI'I 8 2 5 5 d l c ) ~ ) c . r ~ ~ : ; i h d r ~ pilcll.3 ~nodc 0 ,

s e h i n g g a p a d a p e n j e l a s d l l r i } . d Ildtl)'d d i l . )d td: ; i p d d d mode 0 .

Format c - o r i t r o l ~ o r d d k a r i m e r i e r i t u k d n rnvde o p e r d s i

d a r i 8255. F u r ~ y s i t i a p b i t p d d a for- rndt tel s e b u t a d a l a i ~

set mode - 1

Group A

Port C atas 1 = input 0 = output

Port A 1 = input 0 = output

Pemilih mode 0 0 = mode 0 0 1 = mode 1 1 s - mode 2

bit 3

bit 4

bit 5 bit 6

Group B

Port C bawah 1 = input 0 = output

P o r t B 1 = i n p u t 0 = output

Pemi 1 it1 mode 0 = Inode 0 1 = mode 1

bit 0

b i t !

bit. 2

GAMBAR 2 - 26

FURYAT CONTROL WORD 8255

TADEI, 2- 1

OPERAS1 DASAK P P J 8 2 5 5

A1 A 0 R D W R cS PER P T NDAI1.A \ OPE,KAS T

0 0 0 1 0 Port A > dat , t bur; 0 1 0 1 0 Port B > data bus Input (redtl) 1 0 0 1 0 P o r t C - 1 d a t a bus

0 0 1 0 0 data bus -> P o r t :I 0 1 1, 0 0 d a t a bus -> Port B i l u tp~ l t ( ~ i l i t t > ) 1 0 1 0 0 ddt.d b u s -> polt ('

1 1 1 0 0 d d t d b u s -> c:oriLrol

s s s x l d a t a bus t r i - s t a t e 1 1 0 1 0 k c , r i d i s i i l legal s s l l 0 data bus t r l - s t a t & >

i

5.2 Operasi P P I 8255 Mode 0

Pada operasi mode 0 , port. .A, p o r t 13, p o r t C l ~ d r l ~ d

dapat dioperasikan untuk output atau input saja. Data

dapat didmbil atau diletakkan dari/kc port secara lang-

sung. Semua port: yang bekerja s e b a g a i output port akan

bersifat latch artinya data yang sudah diletakkan ke

output port masih tetap ada (dipertahankan) selama tidal;

diubah oleh data lain yany ditulis ke port yany sama atdu

akibat adanya sinyal RESET. Tetapi bila bflrfungsi sebagai

input port maka data yang akan dipindahkan ke i n p u t port

PPI 8255 harus sudah tersedia waktu dilakukan pembacaan.

Diagram waktu untuk mode 0 dapat dl lihdt pada c~ambar 2 27

- -.- . - - , .... - - - - - .-I J-- -- .- fin

MODE 0 (Onilc O~rfpttt)

G A M R A R 2-- 27

DIAGRAM WhK'l 'V P P I 8 2 5 5 YODE 0

6 . PROGRAMPIABLE INTERVAL TIMER 8253

8253 a d a l a h s e b u a h progamn~ablt . t l ~ n e r / c o u n t e r ',.any-

d a p a t d i p a k a i dengan p r o s e s o r 2 8 0 . Elemen m u l t i - t imingnya

d a p a t d i a n g g a p s e p e r t i :;ebuah a r l a g . d a r i T / O port dalam

s i s t e m s o f t w a r e . Gambar 2-28 menunjukkan b l o k d i ag ram dan

k o n f i g u r a s i p i n 8253.

PIN NAMES i

B L O K DIAGRAM D A K KONFIGURRSI PIS

DATA BUS BUFFER:

8 b i t b i d i r e c t i o ~ l d l , d d t d d l h l r i n 1 d t d ~ (11 t ( ' I 1 I I I ~

b u f f e r s a a t i n s t r u k s i 1 /0 d a r i C P V d l l a k s d ~ l d k d r l .

* RD (READ) :

Sinyal low pada l r lpu t i n i d k d n n ~ e m b e r i t ~ i i ~ u 8 2 5 3 ,

bai~wa CPC' sedartg i n p u t d a t a d d r i sebuah c-ount et .

* WR (WRITE):

S i n y d l low pada i n p u t i n i dkdn 1ne111ber i tail11 8 2 5 3 ,

bahwa CPU sedang v u t p u t d a t a k e c o u n t e l .

A A(, A1:

Biasanya dihubungkan address bus, berfungsi untuk

memilih salah sdtu dari tiga counter yang akan dioperasl-

kan dan mengalamati register control word untuk pemilihan

mode.

* C S (CHIP SELECT) :

Sinyal low pada input ini akan meny enable 8253.

* C O U N T E R # 0 , # I , # 2 :

Ketiganya sama, 1 6 - . b i t , pre-settable, down courlter.

Cour~ter dapat beroperasi dalarn binary atau B C D dan i c o l ~ f i

gurasi input, gate, o l l t putnya dit-entukan detiydr! pc!rtiliklc~n

MODE qdng disin~pan (lei 1 d m r e y i s t e r c-o~ltrol ul word.

Ketiyd c o u r i t e r t)c.rdi~-, :;eritli r L dan masing lnds iny

dapat diyroy 1 d m YODE i 1.d11cj her bedd tfdi.1 o p v ~ d:; i

binary atdu B C D . Tdbt-'1 2 2 In(>nunjuhkcir~ L ) ~ ( > I , ~ : : J o [ ) c \ t ~ i : : i

ydrlg dilakukan ole11 c o u l ~ t e l .

Pemilihan salah satu dari tiga counter ddri ! j<it u dari

enam MODE operasi untuk tiap counter, dapat dii akukdn

d e n g a n m e n g i s i r e g i s t e r c o n t r o l word d e n y a n f o r n ~ a t yang

s e s u a i .

CONTROL WORD FORMAT

SC1 SCO

Select Counter 0

0 S b c t Counter 2

1 1 tnvrlid

BCD

FORYAT CONTRO1. WORD

b

RL1 RLO

0 0 Countcf Lrlchinq Owration

6.1 OerasiI 8250 Mode 3

O p e r a s i mode 3 : S q u d r e Wave R a t e G e t i e r d t or i n i sama

d e n g a n mode 2 ( r a t e g e n e r a t o r ) , h a l l l a s a j a o u t p u t c o u n t e r

a k a n t e t a p h i g h s a m p a i s e t e n g a h h i t u n g a n d a r i c o u n t e r .

Jika i n p u t GATE h i g h , OUT a k a n t e t a p "111g11" s a m p a i

s e t e n g a h c o u n t t e r c a p d i d a n me11 j a d i "low" u n t u h s c ~ t e n g a h

c o u n t y a n g b e r i k u t n y a . Duty c y c l e d a r i s i n y a l o u t p u t 50%.

J i k a i r i i s i a l c o u n t b i l a n g d n g a n j i l , OUT d k a n h i g h

s a t u c y c l e l e b i h b a n y a k d a r i p a d a low. Untuk l e b i h j e l a s -

1

0

1

0

1

1

Read;Lord Most Siqntftunt Bvtr Only

Arrd/Lord Lcrst Sgntficrnt Bvte Onlv

Reld!Lord Leest Stgntltunt Byle Ftrrt. Thtn Mort Sqntf~crnt Byte -

nya dapat dilihat pada yambar 2-30 berikut i n i .

clock k m

output (n=5) -J I 1 r GAMBAR 2 3 0

OUTPUT OPERAS1 YODE 3