paradigma vol. ix. no. 3, agustus 2007 39 - E

PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
PROGRAM LOGIC ARRAY (PLA) SEBAGAI MEDIA PEMROGRAMAN
PROGRAMMABLE READ ONLY MEMORY (PROM)
Oleh : Dedi Saputra
ABSTRAK
Memori utama dalam suatu komputer adalah RAM (Random Access Memory) dan
ROM (Read Only Memory). RAM adalah memori yang diakses secara acak. Memori dapat
dibaca atau ditulis. RAM digolongkan menjadi memori statik dan memori dinamik. ROM
adalah memori yang hanya dapat dibaca. Pengisian informasi yang disimpan dalam
memori ini dapat dilakukan dalam proses pabrik tetapi ada juga jenis ROM yang dapat
dihapus dan diprogram oleh pemakai, salah satu jenisnya adalah Programmable Read
Only Memory (PROM). Programmable Read Only Memory (PROM) adalah jenis dari
memori yang hanya dapat diprogram. PROM dapat diprogram oleh pemakai (user), data
yang diprogram akan disimpan secara permanen. Salah satu media yang digunakan
untuk pemogramannya adalah dengan teknologi Program Logic Array (PLA).
Teknologi
PLA merupakan merupakan jenis elemen digital yang terdiri dari beberapa buah gerbang
AND dan gerbang OR dengan titik-titik hubung input atau output. Tiap titik gerbang
berupa matrik yang dapat diprogram oleh pemakai. Penggunaan sistem i ni me r upakan
sat u b ent uk alter nat i f d alam pengi sian pr og r am pada PRO M.
Kat a Kun ci : Me m or y, PROM , PLA
I. PENDAHULUAN
Perkembangan kepadatan (fabrikasi)
komponen atau elemen pada keping
memori
diikuti
oleh
peningkatan
kepadatan elemen atau komponen
pada keping prosessor. Seiring perjalanan
waktu, perkembangan komponen yang
dapat
menjadikan
sebuah
keping
prosessor dapat lebih kecil. Sebuah
terobosan terjadi pada tahun 1971,
ketika Intel berhasil menciptakan keping
4004. Keping 4004 merupakan keping
pertama yang berisi semua komponen
CPU dalam satu kemasan.
Evolusi pada bidang mikroprosesor
lainnya menurut Priatna (1998, hal. 34)
adalah diperkenalkannya Intel 8008
pada
tahun
1972.
Prosessor
ini
merupakan mikroprosessor 8 bit pertama
dan dua kali lebih lengkap dibandingkan
dengan 4004. Seterusnya pada tahun
1974 muncul Intel 8080 dan 8086 pada
tahun 1978. Pada tahun 1985 Intel
memperkenalkan microprocessor 32 bit
yaitu Intel 80386 dan tahun 1989 muncul
Intel 80486 yang merupakan suatu
perkembangan yang sangat pesat.
Evolusi
produk
mikroprosessor
memberikan implikasi yang baik bagi
evolusi teknologi komputer secara umum.
Mikroprosessor menurut Willa (2007, hal.
129) adalah peralatan elektronik digital
lanjutan, dan merupakan dasar teknik
komputer. Mikroprosessor merupakan
suatu peralatan komputerisasi dan
otomatisasi
yang dapat melakukan
berbagai
perkerjaan
antara
lain:
penulisan program sederhana, rangkaian
kontrol otomatis.
Dilihat dari kemajuan bidang
semikonduktor yang diawali dengan
ditemukannya Transistor oleh william
Shockley di Bell Labs pada tahun 1947,
mengantarkan kita pada suatu era
komputerisasi
yang
kini
semakin
dibutuhkan keberadaannya. Dengan
adanya kemajuan teknologi khususnya
bidang komputer, ternyata manusia
dapat merancang suatu mesin atau
39
PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
peralatan yang dapat menggantikan
tugas manusia.
Untuk membuat suatu sistem
mikroprosessor maupun komputer dan
bekerja
dibutuhkan
piranti
atau
komponen-komponen
pendukungnya,
diantaranya adalah unit memori. Memori
merupakan otaknya yang menyimpan
dan mengingat setiap data baik bersifat
permanen maupun bersifat sementara.
Menurut Willa (2007, hal. 83) bila ditinjau
dari sifat data yang tersimpan adapun
jenis memori yang biasa digunakan untuk
penyimpanan data atau program yaitu
bersifat tetap atau permanen
yaitu
Read Only Memory (ROM), dan bersifat
sementara atau non permanent yaitu
Random Access Memory (RAM). Bila
ditinjau dari bahan dasar pembuatan,
memori ada dua kelompok yaitu memori
dengan bahan dasar silicon dan memori
dengan bahan dasar magnetic.
ROM dibuat seperti halnya keping
rangkaian terpadu lainnya, dengan data
yang wired-in dengan chip merupakan
proses pabrikasi. Hal ini menimbulkan
beberapa masalah antara lain:
a. Langkah
penyisipan
data
memerlukan biaya tetap yang tinggi,
apakah satu atau seribu buah salinan
ROM tertentu dipabrikasi.
b. Tidak boleh terjadi kesalahan (error).
Bila ternyata satu bit salah, maka
batch
ROM
keseluruhan
harus
dibuang.
Jika hanya diperlukan sedikit ROM
dengan isi memori tertentu, salah satu
alternatif yang murah adalah dengan
Programmable ROM (PROM). Seperti
halnya ROM, PROM juga bersifat nonvolatile dan hanya bisa ditulis sekali saja.
Pada PROM, penulisan dibentuk secara
elektris dan dapat diprogram setelah
proses pabrikasi. Kita dapat membeli
PROM
dalam bentuk chip(IC). Chip
tersebut ada yang sudah terprogram dan
ada juga yang masih kosong. PROM
yang masih kosong tersebut dapat kita
program dengan menggunakan pulsa
atau sinyal elektris. Diperlukan peralatan
khusus untuk proses penulisan atau
pemograman.
Berdasarkan dari permasalahan
tersebut di atas maka penulis mencoba
untuk mempelajari dan membuat suatu
bentuk
rangkaian
yang
dapat
memprogram atau mengisi ulang PROM
dengan menggunakan Programmable
Logic Array (PLA) berdasarkan beberapa
sumber referensi-referensi yang ada.
Beberapa dari contoh rangkaian
yang ada, penulis tertarik mencoba
menggunakan rangkaian sistem PLA
yang ditulis oleh Bisman P dalam
makalahnya
berjudul
“Perancangan
PROM Sistem PLA”. PLA ini menggunakan
matrik OR dan matrik AND. Sebagai
matrik AND digunakan IC Dekoder (IC 74
LS 154) serta matrik OR menggunakan IC
OR 8 masukan (IC 4078).
Dengan penulisan makalah maka
dapat diketahui bagaimana prinsip kerja
dan cara kerja dari PROM dan
bagaimana
cara
mengisi
atau
memprogram ulang PROM dengan
menggunakan sistem PLA. PROM sistem
PLA ini dapat diaplikasikan untuk
berbagai
percobaan
dan
dapat
dijadikan
sebagai
referensi
dalam
mengetahui seluk beluk tentang PROM.
II. PEMBAHASAN
2.1. Konsep Dasar Sistem Logika
Setiap kondisi suatu rangkaian listrik
atau rangkaian mekanik mempunyai
rangkaian analog yang sifat-sifatnya
sama dengan menggunakan rangkaian
logika. Komponen rangkaian logika ini
pada umumnya terdiri dari beberapa
input dengan satu output. Menurut Willa
(2007, hal. 11) dalam memahami bahwa
rangkaian logika mempunyai sifat seperti
rangkaian listrik atau rangkaian mekanik,
maka rangkaian logika harus disusun
menurut persamaan matematis, yang
serupa dengan persamaan matematis
dari rangkaian listrik tersebut.
Logika menurut Rambe (2000, hal.
39
PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
211) adalah ilmu yang berkaitan dengan
hukum-hukum
dan
patokan
yang
digunakan
pada
peragaan
dan
penetapan
kesimpulan
dengan
menerapkan
azas-azas
penalaran.
Konsep tentang logika dikemukakan
pertama kali oleh seorang filosof Yunani
bernama Aristoteles (384-322 SM) yang
merumuskan tentang logika keterangan
(proportional logic) dan teori hal susunan
piker (silogisme). Aristoteles melihat
bahwa kaitan logika dapat dinyatakan
sebagai kalimat-kalimat sederhana yang
bersifat menerangkan, mengukuhkan
suatu perihal atau sebagai penyangkal
perihal lainnya.
Ilmu
logika
ini
selanjutnya
dikembangkan oleh ahli matematika dari
Inggris bernama George Simon Boole
(1815–1864)
dengan
menerbitkan
bukunya berjudul Analisa Matematika
Tentang
Logika.
Boole
menyusun
peringkat
lambang-lambang
matematika
guna
menggantikan
pernyataan-pernyataan Aristoteles, Ia
pun
menemukan
bahwa
sistem
aljabarnya akan dapat digunakan pada
penalaran logika tentang kaitan antara
keterangan-keterangan.
Sebagai
contoh, lampu yang menyala diberi
lambang aljabar A dan lampu yang
berwarna merah diberi lambang B, maka
lampu yang menyala DAN berwarna
merah
dilambangkan
dengan
pernyataan boole A DAN B. Lampu yang
menyala atau lampu yang berwarna
merah
dilambangkan
dengan
pernyataan boole A ATAU B. BUKAN
lampu yang menyala dilambangkan
dengan
pernyataan
BUKAN
A.
Pernyataan dan persamaan boole dapat
dimanipulasi dan mengikuti hukumhukum seperti pada pernyataan aljabar
biasa.
Berbicara mengenai operasi logika
dan rangkaian logika menurut Rambe
(2000, hal. 212), sebelumnya ada
beberapa batasan mengenai logika,
yaitu :
a. Logic,
pengambilan
keputusan
secara wajar dari ungkapan datadata yang ada.
b. Fungsi Logic, hubungan data dari
variabel data tersebut.
c. Rangkaian Logic, suatu rangkaian
yang merupakan gambaran dari
fungsi logic.
Operasi Logika boolean :
a. Perkalian
logika atau Logical
Multiplication disebut juga operasi
AND diberi tanda (*)
b. Penjumlahan logika atau Logical
Addition disebut juga operasi OR
diberi tanda (+)
c. Komplementasi logika atau Logical
Complementation
disebut
juga
operasi NOT diberi simbol garis atau
tanda over bar (-)
Aljabar Boolean
Aljabar
boolean
digunakan
sebagai alat matematika dalam sistem
digital
umum,
karena
rancangan
rangkaian digital dikerjakan dalam
bentuk yang logis. Pada rangkaian
menggunakan variabel atau konstanta
untuk
memanipulasi
input-input
rangkaian agar menghasilkan output
tertentu. Variabel tersebut selanjutnya
diberi nama misalnya A. Variabel A
dapat
menyatakan
output
suatu
rangkaian digital dan pada setiap saat
kita mempunyai harga A salah satu A = 0
atau 1. Operasi Logika boolean dapat
ditulis sebagai berikut:
a. Perkalian
logika
atau
Logical
Multiplication disebut juga operasi
AND diberi tanda (*).
2.2.
b. Penjumlahan logika atau Logical
Addition disebut juga operasi OR
diberi tanda (+)
c. Komplementasi logika atau Logical
40
PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
Complementation
disebut
juga
operasi NOT diberi symbol garis atau
tanda over bar (-)
Contoh, diketahui suatu persamaan:
Dari
persamaan
diatas
dapat
digambarkan bentuk rangkaian gerbang
yang digunakan adalah :
Dapat
diubah
ekivalennya yaitu :
menjadi
Gerbang Logika (Logic Gate).
Dalam rangkaian elektronika digital
sering dijumpai gerbang-gerbang logika.
Gerbang logika menurut Rambe (2000,
hal. 219) adalah suatu cara untuk
menyatukan kerja dari sistem digital yang
digambarkan dalam bentuk simbolsimbol dari masing-masing gerbang.
Pada
prinsipnya
gerbanggerbang tersebut mempunyai sifat
seperti saklar ON dan OFF saja, akan
tetapi
dalam
pembuatannya
memanfaatkan
komponen
dioda,
transistor, resistor dan lain-lain yang
dikemas dalam bentuk chip disebut
dengan IC Digital.
Bentuk-bentuk dasar dari gerbang
logika tersebut adalah :
A.
Gerbang Inverter (NOT Gate)
Gerbang NOT
(inverter) adalah
gerbang yang hanya memiliki satu
masukan dan satu keluaran. Fungsinya
adalah untuk membalikkan input-nya.
2.3.
bentuk
Gerbang AND (AND Gate)
Gerbang
AND adalah gerbang
logika yang memiliki dua atau lebih
masukan dan hanya satu keluaran.
Prinsip kerja dari AND hampir sama
dengan
dua
buah
saklar
yang
dihubungkan seri. Output AND akan 1 jika
kedua input-nya 1, jika salah satunya 0
maka ouput-nya akan 0.
B.
Menggunakan aljabar boolean
relatif
lebih
mudah
dibandingkan
dengan aljabar biasa karena aljabar
boolean hanya memiliki dua nilai. Dalam
aljabar boolean tidak ada pecahan,
desimal, akar, pangkat, logaritma dan
sebagainya. Pada prinsipnya aljabar
boolean hanya mempunyai tiga operasi
dasar
yaitu:
penjumlahan
logika,
perkalian logika dan komplimentasi
logika.
41
PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
Gerbang NOR adalah gabungan
dari NOT Gate dan OR Gate, atau suatu
fungsi OR yang dibalikkan sehingga
dapat dikatakan bahwa gerbang NOR
akan menghasilkan
keluaran 1 jika
semua masukannya bernilai 0.
Gerbang OR (OR Gate)
Prinsip kerja dari Gerbang OR pada
dasarnya sama dengan rangakaian
saklar yang dihubungkan secara paralel.
Gerbang OR akan menhasilkan keluaran
1 jika salah satu atau semua masukan
bernilai 1, sebaliknya dapat dikatakan
bahwa gerbang OR hanya menghasilkan
keluaran 0 jika semua masukan bernilai 0.
C.
Gerbang NAND (NOT-AND Gate)
Gerbang NAND pada dasarnya
dibentuk dari NOT Gate dan AND Gate,
atau suatu fungsi AND yang dibalikkan.
Dengan kata lain bahwa gerbang NAND
akan menghasilkan keluaran 0 jika semua
masukan bernilai 1.
Gerbang EX-OR (Exclusive OR Gate)
Gerbang EX-OR dibentuk dari
kombinasi gerbang OR dan gerbang
NOT.EX-OR akan menghasilkan keluaran
0 jika semua masukan bernilai 0 atau
semua masukan bernilai 1 atau dengan
kata
lain
bahwa
EX-OR
akan
menghasilkan keluaran 0 jika semua
masukan bernilai sama.
F.
D.
E.
G. Gerbang EX-NOR (Exclusive NOR
Gate)
Gerbang EX-NOR dibentuk dari
kombinasi gerbang OR dan gerbang
NOT, merupakan invers-nya EX-OR,
sehingga EX-NOR dapat juga dibentuk
dari gerbang EX-OR dengan gerbang
NOT. Output EX-NOR akan bernilai 1 jika
semua masukan bernilai sama.
Gerbang NOR (NOT-OR Gate)
42
PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
dimana tidak semua flip-flop bergulir
(toggle) pada step-step pulsa clock.
2.4.
Pencacah (Counter)
Sebuah rangkaian sekuensial yang
mengeluarkan
urutan
state-state
tertentu,yang merupakan aplikasi dari
pulsa-pulsa masukannya. Pulsa input
dapat berupa pulsa clock atau pulsa
yang dibangkitkan oleh sumber eksternal
dan muncul pada interval waktu tertentu
Counter
banyak
digunakan
pada
peralatan yang berhubungan dengan
teknologi
digital,
biasanya
untuk
menghitung jumlah kemunculan sebuah
kejadian (event) atau untuk menghitung
pembangkit
waktu
counter
yang
mengeluarkan urutan biner dinamakan
Biner Counter Sebuah n-bit binary
counter terdiri dari n buah flip-flop, dapat
menghitung dari 0 sampai 2n – 1.
Pencacah
(counter)
adalah
rangkaian elektronik yang menghitung
pulsa-pulsa listrik. Pencacah (counter)
disebut juga rangkaian sequential logic.
Pencacah (counter) terdiri dari flip-flop
yang dirangkai secara seri dimana
keadaan arus keluarannya ditahan
sampai ada pulsa (clock). Pencacah
(counter)
mempunyai
karakteristikkarakteristik antara lain : Ripple counter,
Synchronous counter, ring counter, MOD10 counter, Down Counter dan Up-Down
Counter.
Pencacah riak (ripple counter)
adalah suatu pencacah asinkron yang
disusun dari beberapa flip-flop dalam
hubungan kaskade (seri). Banyaknya bit
dapat menentukan modulusnya, serta
setiap flip-flop memerlukan waktu untuk
aktif (adanya efek ripple). Riple counter
disebut juga Asynchronous Counter,
Gambar 2.8a. ripple counter
Gambar.2.8b. Diagram pewaktuan ripple
counter
Pencacah sinkron (synchronous
counter), Pencacah ini dibuat untuk
menghilangkan penundaan riak pada
pencacah riak.
Gambar 2.8c. Pencacah Synkron
Pencacah
putar/lingkar
(ring
counter) adalah suatu pencacah yang
menghasilkan kata dengan 1 bit tinggi,
yang digeser satu posisi pada setiap
pulsa detak.
Pencacah Mod-10, Modulus dari
suatu pencacah adalah jumlah keadaan
keluaran
yang
dimilikinya.
Sebuah
pencacah riak 4-bit mempunyai modulus
16, yang menyatakan adanya 16
keadaan keluaran berbeda dengan
nomor dari 0000 sampai 1111. Dengan
mengubah desain, dapat dibuat sebuah
pencacah
dengan
modulus
yang
43
PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
diinginkan. Berikut ini adalah rangkaian
pencacah bermodulus 10 (mod-10).
Pencacah mod-10 dikenal juga sebagai
rangkaian
pembagi-10
(divide-by-10
circuit) atau pencacah dekade (decade
counter).
pada sistem instrumentasi
sebagai pembagi frekuensi.
terutama
Gambar 2.8d. Pencacah MOD-10
Pencacah turun (down counter),
Pencacah turun (down counter) dapat
melakukan pencacahan dari 1111
sampai 0000. Pencacah ini hampir sama
dengan up counter. Perbedaanya hanya
dalam muatan dari flip flop pertama ke
flip flop kedua ke flip flop ketiga. Up
counter membawa dari Q ke masukan
CLK dari flip flop selanjutnya.
Pencacah
ke
bawah
membawa
komplemen Q (bukan Q) ke masukan
CLK dari flip flop selanjutnya.
Pencacah
naik-turun
(up-down
counter),
Pencacah
ini
dapat
menghitung naik (up counter) yang
menghitung dari bilangan yang kecil ke
bilangan yang lebih besar, juga dapat
menghitung turun (down counter) yang
menghitung dari bilangan yang besar ke
bilangan yang lebih kecil.
Sebagai konsep dalam aplikasinya
kita dapat lihat pada diagram pewaktu
pencacah biner ripple ditunjukkan seperti
pada gambar di bawah ini. Dimana
panah pada diagram waktu menunjukan
penyebab
dan
hasilnya.
Hal
ini
mununjukan
bagaimana
bentuk
gelombangnya dapat menunjukan cara
pencacahannya dari LSB (Low Significant
Bit) sampai MSB (Most Signoficant Bit).
Penggunaan pencacah ripple ini sangat
luas, setiap IC terdiri atas empat masterslave flip-flop dan gerbang reset nol.
Pencacah ripple dapat diaplikasikan
Gambar 2.8e. Diagram
pewaktuan dan hasil pencacah biner 4
bit
2.5. Pembangkit Pulsa (Clock)
Rangkaian digital membutuhkan
pulsa pengemudi. Pulsa ini dapat
diperoleh dari sebuah generator atau
dengan
membangunnya
sendiri.
Pembangkit
pulsa
adalah
suatu
rangkaian yang menghasilkan keluaran
dengan amplitudo berubah terhadap
waktu. Pengukuran standar pulsa adalah
mengenai pulse width dan pulse rise
time. Rise time adalah waktu yang
diperlukan pulsa saat bergerak dari
tegangan low ke high. Dengan aturan
pengukuran rise time ini diukur dari 10%
hingga 90% dari tegangan penuh pulsa.
Hal ini mengeliminasi ketidakteraturan
pada sudut transisi pulsa. Lebar pulsa
adalah lamanya waktu yang diperlukan
saat bergerak dari low ke high dan
kembali ke low lagi. Dengan aturan lebar
pulsa terukur adalah 50% tegangan
penuh. Untuk lebih jelas anda lihat
gambar berikut :
44
PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
Pulsa clock yang umum berbentuk
seperti gambar 2.9. Diantara pulsa-pulsa
clock, level tegangan adalah logika 0
(low). Pada sisi naik pulsa clock,
tegangan naik secara mendadak ke
logika 1 (high). Jangka waktu untuk naik
ini disebut waktu naik (rise time), yang
besarnya
beberapa
nano
detik.
Tegangan bertahan pada logika 1
selama jangka waktu yang disebut lebar
pulsa (pulse width), kemudian kembali ke
logika 0 dalam jangka waktu yang
disebut waktu turun. Rangkaian yang
memanfaatkan memanfaatkan pulsa
clock akan beroperasi pada waktu naik
atau waktu turun.
desimal.
Gambar
di
bawah
ini
menunjukkan Decoder 3 to 8, dengan
masukan n = 3 dan keluaran m = 8.
Setiap n masukan dapat berisi logika 1
atau 0, ada 2n kemungkinan kombinasi
dari masukan atau kode-kode. Untuk
setiap kombinasi masukan ini hanya satu
dari m keluaran yang akan aktif
(berlogika 1), sedangkan keluaran yang
lain adalah berlogika 0. Beberapa
decoder didisain untuk menghasilkan
keluaran low pada keadan aktif, dimana
hanya keluaran low yang dipilih akan
aktif sementara keluaran yang lain
adalah berlogika 1.
Gambar 2.10. Decoder 3 to 8
Tabel 2.8 Tabel Kebenaran Decoder 3 – 8
Gambar 2.9. Pembangkit Pulsa (Clock)
(Sumber:http://www.fi.itb.ac.id/~lfd/index.php
?aksi=7)
Decoder
Untuk mengembalikan bentuk yang
di-encoderkan ke bentuk semula, kita
membutuhkan suatu rangkaian yang
disebut Decoder. Jadi kalau pada
encoder kita mengubah dari desimal ke
biner, maka decoder akan mengubah
kembali dari bentuk biner ke bentuk
2.8.
2.5.
Komponen Pewaktu (Timer) IC 555
Komponen pewaktu (timer) IC 555
45
PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
merupakan salah satu pewaktu (timer) yang
sering digunakan pada rangkaian –
rangkaian penyimpan tegangan, pengatur
waktu dan aplikasi lainnya. Dengan
menambahkan beberapa resistor
dan
kapasitor, komponen IC 555 ini dapat
berfungsi sebagai multivibrator, schimit
trigger, untuk modulasi lebar pulsa dan
penundaan waktu (time delay) pulsa.
(Sumber:http://www.uoguelph.ca/~anto
on/gadgets/555/555.html)
(Sumber:http://electrosofts.com/dtmf/index.ht
ml,http://www.answers.com/topic/pinout).
Gambar 2.11. Pewaktu (Timer) 555
Konsep Dasar Multivibrator
Multivibrator
adalah
suatu
rangkaian elektronika yang pada waktu
tertentu hanya mempunyai satu dari dua
tingkat tegangan keluaran, kecuali
selama
masa
transisi.
Peralihan
(switching) di antara kedua tingkat
tegangan keluaran tersebut terjadi
secara cepat. Dua keadaan tingkat
tegangan keluaran multivibrator tersebut,
yaitu stabil (stable) dan Quasistable.
Disebut stabil apabila rangkaian
multivibrator tidak akan mengubah
tingkat tegangan keluarannya ke tingkat
lain jika tidak ada pemicu (trigger) dari
luar rangkaian. Disebut quasistable
apabila
rangkaian
multivibrator
membentuk suatu pulsa tegangan
keluaran sebelum terjadi peralihan
tingkat tegangan keluaran ke tingkat
lainnya tanpa satupun pemicu dari luar.
Pulsa tegangan itu terjadi selama 1
periode (T1), yang lamanya ditentukan
oleh komponen-komponen penyusun
rangkaian multivibrator tersebut. Ketika
rangkaian
multivibrator
mengalami
peralihan di antara dua tingkat keadaan
tegangan keluarannya maka keadaan
tersebut disebut sebagai keadaan
unstable atau kondisi transisi.
Multivibrator astabil adalah suatu
rangkaian yang mempunyai dua state
dan yang berosilasi secara kontinu guna
menghasilkan bentuk gelombang persegi
atau
pulsa
dikeluarannya.
Pada
multivibrator astabil, keluarannya tidak
stabil pada setiap state,tapi akan
berubah secara kontinu dari 0 ke 1 dan
dari 1 ke 0. Prinsip ini sama dengan
rangkaian osilator dan kondisi ini sering
disebut dengan free running.
Akan tetapi keadaan kedua pulsapulsa yang dihasilkan tidak berada pada
keadaan stabil, seperti terlihat pada
gambar
2.12,
sebuah
rangkaian
multivibrator astabil yang menggunakan
Komponen IC 555.
2.6.
46
PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
Gambar 2.12 Rangkaian multivibrator
astabil
Kapasitor(C)
mengisi
muatanya
melalui tahanan(RA) dan (RB), sedangkan
pengosongan muatan hanya melalui
tahanan RB. Dalam rangkaian ini,
tegangan kapasitor dalam melakukan
pengisian dan pengosongan berada
diantara 1/3 dan 2/3 Vcc. Saat kapasitor
mengisi muatan melalui RA dan RB
tegangan naik secara eksponensial
dengan tetapan waktu τ = ( RA + RB ) C.
PROM (Programmable Read Only
Memory)
PROM merupakan jenis ROM yang
bersifat non-volatile dan hanya bisa
ditulis atau diprogram sekali saja.
Proses
penulisannya
dibentuk
secara elektris. PROM memberikan
fleksibilitas
dan
kemudahan.
Dari
strukturnya PROM seperti IC 74287 berisi
dioda pada setiap posisi bit. Setiap dioda
diserikan dengan sebuah sekering (fuse)
dari bahan nichrome. Dilihat dari
strukturnya PROM terdiri dari matrik AND
yang tetap dan matrik OR yang dapat
diprogram seperti yang terlihat pada
gambar dibawah ini :
2.7.
Gambar 2.13. PROM mempunyai 16 word
(4 bit)
Pada matrik OR terdapat 32 dioda
skring yang dapat diprogram. Pada
matrik AND susunan matriknya sama
dengan susunan decoder, sehingga
untuk matrik AND-nya dapat digantikan
dengan dekoder 3 to 8.
2.8.
PLA
PLA terdiri dari beberapa buah
gerbang AND dan gerbang OR dengan
titik-titik hubung input atau output. Tiap
titik gerbang berupa matrik yang dapat
diprogram oleh pemakai. Ada beberpa
jenis komponen yang digolongkan
sebagai PLA diantaranya : FPLA, PAL,
dan PROM.
47
PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
Secara blok diagram PLA berisi dua
blok gerbang yaitu blok gerbang AND
dan blok gerbang OR seperti
pada
gambar di bawah ini :
Gambar 2.14. Diagram blok PLA
Diagram dasar dari sebuah PLA
dapat kita lihat pada gambar dan tabel
kebenaran berikut ini :
1 1 1 0 1
2.9. Analisa Rangkaian
A.
Memprogram PROM menggunakan
PLA
Setelah rangkaian dibuat, langkah
berikutnya adalah mengisi program ke
dalam PROM seperti yang tertera pada
tabel
data.
Kemudian
PROM
dihubungkan dengan sumber tegangan
dan data masing-masing alamat di uji
apakah sesuai dengan data yang
disimpan didalamnya. Juga diukur
tegangan yang dikeluarkan pada output
untuk mengetahui berapa harga resistor
yang harus dipasang agar tidak ada
tegangan drop yang terlalu besar.
Tabel 2.10 Tabel Kebenaran
Pemograman PROM dengan PLA
Gambar 2.15. Diagram Dasar PLA
Tabel 2.9 Tabel Kebenaran PLA
x2 x1 x0 z1 z0
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 1 1 0
1 0 0 1 1
1 0 1 0 0
1 1 0 0 0
Pemerograman PROM sistem PLA
dalam penulisan ini dilakukan secara
manual
atau
langsung
dengan
menggeser saklar pada matrik OR,
48
PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
dimana jika saklar (s) dalam keaadaan
on maka logika OR-nya akan 1 dan
data yang diperoleh adalah logika 1.
Matrik OR merupakan matrik 32 x 8
(mempunyai 32 baris yang merupakan
jumlah alamat yang bisa diisi, dan
mempunyai 8 kolom yang merupakan 8
bit data yang dihasilkan), seperti terlihat
pada gambar berikut ini :
Gambar 2.16. Gambar PROM untuk
menghasilkan data 01001011
Misalkan PROM pada alamat
00000 diisi dengan data 11010010 maka
harus
memprogramnya
dengan
menggeser saklar pada baris pertama
yaitu saklar S11,S12,S14,S17 keposisi ON
dan saklar S13,S15,S16,S18, ke posisi OFF
seperti yang terlihat pada gambar. Dan
jika kita ingin mengisi data pada alamat
00001 maka kita harus menggeser seluruh
saklar pada baris kedua.
B. Pengujian Tegangan Keluaran
Pengujian
tegangan
dilakukan
dengan
mengamati hasil keluaran
gerbang OR sesuai dengan masukan
yang diberikan. Pada saat pengujian
digunakan LED sebagai indikator dari
keluaran PROM tersebut. LED akan
menyala jika mendapat tegangan
sebesar 1,8 volt. Bila tegangan maju
untuk LED lebih besar dari 1,8 volt maka
diperlukan adanya resistor sebagai
pembagi tegangan.
III. PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan
penulisan
dan
pembahasan diatas, penulis dapat
simpulkan beberapa hal sebagai berikut :
a. Progragrammable
Read
Only
Memory (PROM) merupakan jenis
ROM yang bersifat non-volatile dan
hanya bisa ditulisi sekali saja.
b. Pada
PROM,
proses
penulisan
dibentuk
secara
elektris
dan
diperlukan peralatan khusus untuk
proses penulisan atau pemrograman.
c. Programmable Logic Array (PLA)
dibuat untuk pelaksanaan fungsi
logika yang kompleks.
d. PLA dapat mencakup lebih banyak
masukan data dan lebih ekonomis.
e. Pembuatan PROM dengan sistem PLA
pada penulisan ini dapat menyimpan
data sebanyak 25 = 32 byte.
f. PROM
yang
dirancang
dapat
49
PARADIGMA VOL. IX. NO. 3, AGUSTUS 2007
deprogram atau diisi berulang-ulang
hanya dengan merubah matrik
sambungan.
g. Rancangan ini dapat dikombinasikan
lagi sehingga mampu menampung
data yang lebih banyak.
3.2 Saran
Untuk lebih baik dan sempurnanya
penulisan ini terutama manfaatnya,
penulis sarankan :
a. PROM dengan sistem PLA ini dapat
dijadikan
referensi
dalam
perancangan alat dengan media
pemrograman.
b. Peralatan ini dapat dikombinasikan
sebagai alat kendali (control).
c. Untuk menambah daya tampung
data, dapat dirancang dengan
penambahan alamat data.
d. Dalam
pembuatan
alat
perlu
diperhatikan
hubungan-hubungan
komponen-komponen
pada
rangkaian jangan sampai terputus,
terbalik atau terjadinya short.
Rangkaian Analog), Jilid 1. Penerbit
Erlangga, Jakarta.
Sutrisno,1990. Rangkaian Digital dan
Rancangan Logika, Erlangga, Jakarta,
Willa,
Lukas.
2007.
Mikroprosessor,
dan
Informatika, Bandung.
Teknik
Digital,
Mikrokomputer.
DAFTAR PUSTAKA
Bisman P, 2003. Perancangan PROM
sistem
PLA,
diambil
dari
http://library.usu.ac.id/download/fmip
a/fisika-bisman1.pdf
Hartono, Ignatius,dkk.(Penterjemah).1992.
Memahami Diagram Elektronika. PT.
Elex Media Komputindo, Jakarta.
Priatna, Gurnita. (Penterjemah). 1998.
Organisasi dan Arsitektur Komputer
(perancangan kinerja),Jilid 1. PT.
Prenhallindo, Jakarta.
Rambe, Samsir dkk. 2000. Penerapan
Konsep Dasar Listrik dan Elektronika,
Jilid 1. Penerbit Angkasa, Bandung.
Sofyan H, Nasution. 1987. Analisa dan
Desain Rangkaian Terpadu Digital,
Penerbit
Erlangga, Jakarta.
Sutanto (Penterjemah).
Elektronika
(Sistem
1986.
Digital
Mikro
dan
50