Jawaban Ujian Tengah Semester EL3096 Sistem Mikroprosesor

Jawaban Ujian Tengah Semester EL3096
Sistem Mikroprosesor & Lab
Selasa 18 Oktober 2011; 09:00 WIB ; Dosen: Waskita Adijarto, Pranoto Hidaya Rusmin
1
Sistem Mikroprosesor
Diketahui sebuah sistem mikroprosesor dengan ukuran bus data 8 bit, bus alamat 16 bit, sinyal kontrol
/WR (write) dan /RD (read). Kedua sinyal kontrol ini active low. Kedua sinyal kontrol ini dikendalikan
oleh CPU.
Persoalan:
a) Gambarkan diagram blok sistem mikroprosesor tersebut
b) Gambarkan timing diagram proses pembacaan data sebanyak 1 byte dari ROM ke CPU
c) Gambarkan timing diagram proses transfer data sebanyak 1 byte dari CPU ke RAM
1.1 Diagram Blok Sistem Mikroprosesor
Ada beberapa versi:
Versi 1, mengambil dari datasheet ATMega8515
Versi 2, mengambil dari arsitektur sistem mikroprosesor standar
1.2 Timing Diagram
Proses tersebut adalah proses pembacaan memori 1 byte dari ROM ke CPU, jadi sinyal kontrol yang aktif
adalah /RD
1.3 Timing Diagram
Proses tersebut adalah proses penulisan memori 1 byte dari CPU ke RAM, jadi sinyal kontrol yang aktif
adalah /WR
2
Antar Muka
Diketahui rangkaian antar muka 7 segment sebagai berikut:
Rangkaian dalam LED 7 Segment adalah sebagai berikut:
Persoalan:
a) Buatlah program dalam bahasa C untuk menampilkan angka ‘27’ pada LED 7 segment tersebut
b) Buatlah program dalam bahasa C yang dapat menampilkan angka apa saja pada LED 7 segment
digit pertama (yang terhubung pada Port A). Prototype fungsi adalah sebagai berikut:
void set_digit_portA(int angka){}
Setelah fungsi tersebut dipanggil maka angka yang tampil pada LED adalah sesuai dengan parameter
‘angka’ pada fungsi tersebut. Fungsi ini hanya memproses input angka 0 sampai dengan 9.
2.1 Program Bahasa C untuk menampilkan angka 27
[under construction]
2.2 Program Bahasa C untuk menampilkan angka apa saja
void set_digit_portA(int angka){
}
3
Perancangan
Diinginkan sistem mikroprosesor sebagai berikut:





Jam Digital dengan tampilan jam dan menit
Tampilan jam dan menit menggunakan LED 7 segmen
Untuk detik menggunakan tampilan 2 buah LED yang berkedip dengan frekuensi 1 Hz.
Untuk set waktu menggunakan 2 buah tombol, 1 tombol (SW1) untuk menambah jam dan 1
tombol (SW2) untuk menambah menit. Setiap kali SW1 ditekan nilai jam bertambah. Setiap kali
SW2 ditekan nilai menit bertambah.
Sumber daya menggunakan batere 12V.
Persoalan:



Buatlah blok diagram sistem. Bagilah menjadi modul-modul, jelaskan fungsi setiap modul dan
hubungan antar modul.
Buatlah skema rangkaian lengkap sistem jam digital ini.
Untuk referensi waktu menggunakan timer yang dikonfigurasikan untuk menghasilkan interupsi
setiap 1 ms. Buatlah desain perangkat lunak dalam bentuk diagram alir .
Tuliskan asumsi-asumsi yang Anda gunakan dalam desain Anda.
Jawaban:
3.1 Blok Diagram Sistem
Berikut ini satu versi perancangan sistem
Fungsi setiap modul:
1.
2.
3.
4.
5.
Batere 12V sebagai sumber energi
Regulator 5V untuk membuat sumber tegangan 5V yang stabil
SW1 switch untuk mengubah angka jam
SW2 switch untuk mengubah angka menit
Display: terdiri dari 4 buat LED 7 Segmen, fungsinya untuk menampilkan Jam dan Menit.
Hubungan antara modul:





Batere 12 V memberikan energi ke regulator
Regulator memberikan tegangan 5V ke mikrokontroler dan display
SW1 memberikan sinyal ke mikrokontroler
SW2 memberikan sinyal ke mikrokontroler
Mikrokontroler memberikan informasi tampilan ke LED 7 Segmen
3.2 Skema Rangkaian Lengkap
Asumsi menggunakan mikrokontroler ATMega8535 dengan jumlah port IO sebanyak 32 buah.
3.2.1 Alternatif 1: display menggunakan port IO tanpa multipleks
Display terdiri dari 4 buah 7 segmen. Jadi diperlukan port IO sebanyak 7x4=28. Port yang tersedia pada
mikrokontroler ATMega8535 ada sebanyak 32 sehingga jika 28 pin dipakai sebagai display, masih ada
tersisa 4 pin yang dapat dipakai 2 untuk switch., dan 2 tidak dipakai
Skema rangkaian:
[under construction]
3.2.2 Alternatif 2: display menggunakan port IO dengan multipleks
Jumlah pin IO yang diperlukan:



2 untuk switch
7 untuk baris LED
4 untuk kolom LED
Total diperlukan 13 pin IO.
Skema rangkaian
[under construction]
3.3 Diagram Alir (Flow Chart)
Ada sekurang-kurangnya 2 versi:


Switch dihubungkan ke interupsi
Switch tidak dihubungkan ke interupsi, sehingga perlu sampling untuk membaca informasi dari
switch
Diagram alir program
[under construction]