PROGRAM LOGIC ARRAY (PLA) - E

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 ini merupakan
sat u bent uk alternati f dalam pengisian program pada PROM.
Kata Kun ci : Mem ory, PROM , PL A
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 peralatan
yang dapat menggantikan tugas manusia.
Untuk
membuat
suatu
sistem
mikroprosessor maupun komputer dan
bekerja dibutuhkan piranti atau komponenkomponen 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 non-volatile 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. 211)
adalah ilmu yang berkaitan dengan hukumhukum 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 lambanglambang matematika guna menggantikan
pernyataan-pernyataan Aristoteles, Ia pun
menemukan bahwa sistem aljabarnya akan
dapat digunakan pada penalaran logika
tentang
kaitan
antara
keteranganketerangan. 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 hukum-hukum 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 data-data 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 (-)
2.2.
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 (*).
b. Penjumlahan
logika
atau
Logical
Addition disebut juga operasi OR diberi
tanda (+)
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.
2.3.
c. Komplementasi logika atau Logical
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 menjadi bentuk ekivalennya
yaitu :
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 simbol-simbol dari masingmasing gerbang.
Pada
prinsipnya
gerbang-gerbang tersebut mempunyai sifat
seperti saklar ON dan OFF saja, akan tetapi
dalam
pembuatannya
memanfaatkan
komponen dioda, transistor, resistor dan lainlain 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.
atau suatu fungsi AND yang dibalikkan.
Dengan kata lain bahwa gerbang NAND
akan menghasilkan keluaran 0 jika semua
masukan bernilai 1.
B.
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.
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.
E.
Gerbang NOR (NOT-OR Gate)
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.
C.
Gerbang NAND (NOT-AND Gate)
Gerbang NAND pada dasarnya
dibentuk dari NOT Gate dan AND Gate,
F.
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.
D.
G. Gerbang EX-NOR (Exclusive NOR Gate)
Gerbang
EX-NOR
dibentuk
dari
kombinasi gerbang OR dan gerbang NOT,
merupakan invers-nya EX-OR, sehingga EXNOR dapat juga dibentuk dari gerbang EXOR dengan gerbang NOT. Output EX-NOR
akan bernilai 1 jika semua masukan bernilai
sama.
flop memerlukan waktu untuk aktif (adanya
efek ripple). Riple counter disebut juga
Asynchronous Counter, dimana tidak semua
flip-flop bergulir (toggle) pada step-step
pulsa clock.
Gambar 2.8a. ripple counter
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
karakteristik-karakteristik antara lain : Ripple
counter, Synchronous counter, ring counter,
MOD-10 counter, Down Counter dan UpDown 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-
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 diinginkan. Berikut ini adalah
rangkaian pencacah bermodulus 10 (mod10). Pencacah mod-10 dikenal juga sebagai
rangkaian pembagi-10 (divide-by-10 circuit)
atau pencacah dekade (decade counter).
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 master-slave flip-flop dan gerbang
reset nol.
Pencacah ripple dapat
diaplikasikan pada sistem instrumentasi
terutama sebagai pembagi frekuensi.
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 :
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.
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.
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?a
ksi=7)
2.8.
Decoder
Untuk mengembalikan bentuk yang diencoderkan 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 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
2.5.
Komponen Pewaktu (Timer) IC 555
Komponen pewaktu (timer) IC 555
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/~antoon/
gadgets/555/555.html)
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.
(Sumber:http://electrosofts.com/dtmf/index.html,
http://www.answers.com/topic/pinout).
Gambar 2.11. Pewaktu (Timer) 555
2.6.
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
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.
2.7.
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 :
2.8.
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.
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 :
Gambar 2.15. Diagram Dasar PLA
Tabel 2.9 Tabel Kebenaran PLA
Gambar 2.13. PROM mempunyai 16 word (4
bit)
x2 x1 x0 z1 z0
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.
0 0 1 1 0
0 0 0 0 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
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.
dalam keaadaan on maka logika ORnya 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 :
Tabel 2.10 Tabel Kebenaran Pemograman
PROM dengan PLA
Gambar 2.16. Gambar PROM untuk
menghasilkan data 01001011
Pemerograman PROM sistem PLA
dalam penulisan ini dilakukan secara
manual atau langsung dengan menggeser
saklar pada matrik OR, dimana jika saklar (s)
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
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.
DAFTAR PUSTAKA
Bisman P, 2003. Perancangan PROM sistem
PLA,
diambil
dari
http://library.usu.ac.id/download/fmipa/fi
sika-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).
1986.
Mikro
Elektronika (Sistem Digital dan 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.