percobaan 20 - ARI MIKROnika

advertisement
PERCOBAAN 20
MEMORY
RAM
A. Tujuan Percobaan
1. Mahasiswa menjelaskan prinsip kerja Memory.
2. Mahasiswa dapat memasukkan data dan alamat.
3. Mahasiswa dapat menampilkan data yang sudah dimasukkan
B. Teori Dasar
Memory dari sebuah komputer merupakan tempat untuk menyimpan
program dan data sebelum operasi perhitungan dimulai. Selama
sebuah komputer bekerja dari jawaban-jawaban dari memory, karena
itu memory merupakan salah satu bagian yang paling aktif dari sebuah
komputer, peranannya tidak terbatas pada penyimpanan program dan
data saja, melainkan data juga yang sedang diproses.
Gambar 137. Memory
Memory disimpan dalam bentuk biner data (informasi dan instruksi)
yang dikehendaki dengan sebuah sistem elektronika digital seperti
komputer. Satu type terdiri atas barisan-barisan flip-flop yang masing-
179
masing menyimpan 1 bit. Barisan flip-flop ini disusun sehingga bit-bit
berada dalam group atau kelompok-kelompok yang biasa disebut
dengan kata.
Tabel 91. Tabel Memory, Menulis dan Membaca data pada Memory
Data Output
Data Input
Address/Alamat
Location
(Posisi)
D3 D2 D1 D0
0
D
C
B
A
D3 D2 D1 D0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
2
0
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
3
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
4
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
0
5
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
1
6
0
1
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
7
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
8
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
9
1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
10
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
11
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
1
1
12
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
13
1
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
14
15
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
Setiap kata mempunyai lokasi tersendiri atau alamat tersendiri. Alamat
memory adalah sama dengan subskip (indeks) dari register yang
menimpan kata. Chip pada papan memory pada gambar percobaan
memiliki 16 alamat, semuanya dapat menyimpan 4 bit 1 kata, yaitu 16
x 4 = 64 bit memory.
180
Random Acces memory disingkat RAM, artinya memory yang dapat
diakses secara acak atau disebut juga memory baca tulis adalah
ekivalen dengan sekelompok register yang dapat diamati. Setelah
disediakan sebuah alamat, kita dapat membaca isi yang baru ke dalam
lokasi memori tersebut. Waktu acces dari suatu memory adalah waktu
yang diperlukan untuk membaca kata yang tersimpan setelah bit-bit
alamat dimasukkan. Saklar read/white pada papan percobaan
menyatakan operasi menulis/membaca
Pada write menunjukkan operasi menulis, data input disimpan dalam
lokasi memory yang dialamatkan itu setelah menekan tombol enable
yang
menyebabkan
menunjukkan
input
operasi
operasi membaca
menulis,
pada
posisi
read
isi dari lokasi memory yang
dialamatkan akan muncul pada saluran keluaran setelah menekan
tombol enable yang menyebabkan input enable bergerak dari 1 ke 0,
sehingga melaksanakan opersi membaca.
Kekurangan sistem ini karena memory ini bersifat relatif yaitu data
yang disimpan akan menguap atau terhapus bila daya listrik dihentikan
atau off. Untuk melakukan fungsinya, system digital memerlukan
fasilitas memory untuk penyimpanan data secara permanen atau
sementara.
Memori chip terdiri dari sejumlah sel memori kedalam mana bit-bit data
dapat disimpan (atau ditulis). Data yang tersimpan dapat dicari atau
dibaca kembali (retrieve) dari piranti tersebut. Sel-sel memori ini
dikelompokkan untuk membentuk suatu lokasi memori. Data yang
yersimpan pada lokasi-lokasi ini disebut kata (word). Sebuah kata
tersusun atas beberapa bit dan merupakan unit dasar dari informasi
pada system tersebut. RAM (Random Acces Memory) adalah memori
chip volatile dimana pengguna dapat membaca data dan menuliskan
181
data kedalamnya, sehingga memori ini sering juga disebut memori
baca/ tulis. Lokasi-lokasi memori dapat diakses secara acak dengan
menempatkan alamat dari lokasi yang dipilih ke jalur alamat. RAM
dikelompokkan kedalam dua kategori utama bergantung pada teknik
penyimpanan yang digunakan : dinamis atau statis. Dynamic RAM
(DRAM)
menyimpan
informasi
dalam
bentuk
muatan
didalam
kapasitor. Tetapi, karena sering terjadi kebocoran, muatan sering
hilang, dan harus diisi ulang melewati suatu proses yang disebut
refreshing.
(sumber : KF Ibrahim “Teknik Digital” hal. 109
dan 113)
Pada tabel terlihat bahwa terdapat data 4 bit (nibble) yaitu D0, D1,
D2, dan D3 yang akan disimpan pada alamat A, B, C, dan D dari
suatu memory. Data 4 bit ini dapat dikombinasikan menjadi 16 variasi,
begitupun dengan address-nya juga terdiri dari 4 bit sehingga dapat
dikombinasikan menjadi 16 variasi sehingga memory ini memiliki
jumlah sel memory sebanyak :
2n x n = 24 x 4 = 16 x 4 = 64 sel memory
Dimana :
n = jumlah bit address.
Oleh karena itu, setiap sel memory hanya dapat menyimpan 1 bit data
input sedangkan 1 address memory dapat menyimpan 4 bit data. Data
input 0000 pada tabel disimpan pada alamat memory 1111, kemudian
data 0001 disimpan pada alamat memory 0001, data 0010 disimpan
pada alamat memory 0010, dan seterusnya hingga pada baris terakhir
pada tabeldimana data 1111 disimpan pada alamat memory 0000.
Data-data yang telah ditulis/ disimpan kemudian dibaca/ diingat
kembali dan cara pengaksesannya dapat dilakukan secara acak yaitu
182
dalam menentukan alamat yang mana yang ingin dibaca datanya,
boleh tanpa berurutan yaitu yang dimulai dari alamat 1111 hingga
0000, misalnya kita ingin membaca data yang tersimpan pada address
0000 maka yang akan ditampilkan nanti adalah data 1111 seperti
yang telah diinputkan sebelumnya. Begitupun untuk pembacaan datadata lainnya pada tabel 1 yang telah ditulis sebelumnya pada alamat
yang telah ditentukan ditentukan.
Salah satu jenis peralatan memori semikonduktor yang digunakan
dalam elektronika digital ialah memori jalan masuk acak (randomacces memori). RAM merupakan memori yang dapat kita “ajar”.
Sesudah prose “mengajar-belajar” (disebut menulis), RAM mengingat
informasi untuk sesaat dan informasi yang tersimpan pada RAM dapat
dipanggil kembali, atau “diingat”, pada setiap waktu. Kita katakan
bahwakita dapat menulis informasi (0 dan 1) kedalam memori, dan
membaca atau memanggil kembali informasi. RAM juga disebut
memori baca/tulis atau memori bantalan-penggores (scratch memori).
(sumber : Roger L. Tokheim “Elektronika Digital” hal. 245)
C. Gambar Percobaan
Gambar 138. Memory
183
Gambar 139. Rangkaian Memori
D. Alat dan Bahan
1. IC 7404 = 2 Buah
2. IC 7408 = 1 Buah
3. IC 7410 = 2 Buah
4. IC 7420 = 1 Buah
5. IC 7432 = 1 Buah
6. IC 7474 = 2 Buah
7. Jumper secukupnya
E. Langkah Kerja
2 x 2 RAM
1. Memasang IC berikut pada papan rangkaian logika.
2-7404 Hex Inverter
1-7408 IC gerbang AND dua input
2-7410 gerbang NAND tiga input
1-7420 gerbang NAND empat input
1-7432 IC gerbang OR dua input
2-7474 Dual D Flip-Flop
184
2. Merangkai sesuai pada gambar 142.
3. Mengatur sakelar data seperti dibawah ini :
SW1 = Data In
SW2 = Read / Write Enable
LOW = Write
HIGH = Read
SW3 = Posisi X1
Row
SW4 = Posisi X2
SW5 = Posisi Y1
Coloumn
SW6 = Posis Y2
4. Mengoperasikan write
a. Atur semua saklar dalam posisi LOW
b. Clear semua Flip-Flop (posisi pulsa logika pada input clear
dan tekan tombol Trigger)
c. Memasukkan data seperti yang ditunjukkan
pada table
‘WRITE DATA’. Pengaturan penulisan data mengikuti:
1) Atur Read / Write Enable ( SW2 ) pada posisi LOW.
2) Atur adders ( SW3-6 ).
3) Atur data ( SW1 ) pada posisi HIGH atau LOW seperti
yang diinginkan.
5. Menggunakan Probe Logic untuk semua variasi flip-flop Q output
HIGH
6. Operation (READ)
Pengaturan pembacaan Data mengikuti :
a. Atur saklar read / Write enable ( SW2 )
b. Atur Adders ( SW3-6 )
c. Catat indikasi L1
1) Mengatur data saklar SW2 pada posisi HIGH ( Read )
185
2) Mengatur saklar data seperti yang ditunjukkan pada table “ Write
Data ”.
3) Mencatat indikasi L1 untuk setiap cell memory.
4) Mengulangi tahap E.
7.
Mengatur tombol power Logic Lab pada posisi Off lalu pada posisi
ON.
8. Menggunakan Logic Probe dan catat bagian logika dari cell memori
1-4.
9. Mengulangi langkah G dan H berulang kali.
10. Membandingkan hasil pencatatan data keluaran setelah tenaga
hilang dengan data ketika proses pembacaan “ READ OPERATION ”
berlangsung .
11. Mengulangi data Read / Write dengan menggunakan aturan sebagai
berikut.
a. Memory Cell 1 = HIGH
b. Memory Cell 2 = LOW
c. Memory Cell 3 = LOW
d. Memory Cell 4 = HIGH
Dalam pemilihan RAM biasanya paling sering dipertimbangkan
adalah :
Lama akses : adalah jumlah waktu yang diperlukan untuk memulai
urutan membaca maupun menulis. Yang termasuk disini adalah :
1. Address time (proses perambatan dari input address atau
alamat yang melalui baris dan kolom pembacaan sandi)
2. Enable time (waktu yang dibutuhkan untuk membaca dan
menulis)
3. Read / write time (waktu yang dibutuhkan untuk enter atau
memperoleh kembali data bit)
RAM (Random Acces Memory) adalah salah satu dari inti atau type
semikonduktor yang menyimpan alat yang menyediakan data untuk
masuk (penulisan) dan kembali (membaca). RAM mencakup format
186
matrix yang memperbolehkan memori cell tersendiri agar dapat diakses.
RAM
semikonduktor
mengembalikan
biasanya
data
tanpa
mencakup
kehilangan
kemampuan
data
yang
untuk
tersimpan
(pembacaan yang tidak merusak). Bagaimana pun juga semua data
yang disimpan akan hilang jika rangkaian
power dikembalikan pada
keadaan semula
F. Hasil Percobaan
Tabel 92. Tabel memori, Menulis dan Membaca data pada Memory
Data Output
Data Input
Address/Alamat
Location
(Posisi)
D3 D2 D1 D0
0
0
1
0
2
0
D
C
B
A
D3 D2 D1 D0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
3
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
4
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
0
5
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
1
6
0
1
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
7
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
8
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
9
1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
10
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
11
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
1
1
12
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
13
1
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
14
15
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
187
G. Analisa Data
Pada tabel terlihat bahwa terdapat data 4 bit (nibble) yaitu D0, D1,
D2, dan D3 yang akan disimpan pada alamat A, B, C, dan D dari
suatu memory. Data 4 bit ini dapat dikombinasikan menjadi 16 variasi,
begitupun dengan address-nya juga terdiri dari 4 bit sehingga dapat
dikombinasikan menjadi 16 variasi sehingga memory ini memiliki
jumlah sel memory sebanyak :
2n x n = 24 x 4 = 16 x 4 = 64 sel memory
Dimana :
n = jumlah bit address.
Oleh karena itu, setiap sel memory hanya dapat menyimpan 1 bit data
input sedangkan 1 address memory dapat menyimpan 4 bit data. Data
input 0000 pada tabel disimpan pada alamat memory 1111, kemudian
data 0001 disimpan pada alamat memory 0001, data 0010 disimpan
pada alamat memory 0010, dan seterusnya hingga pada baris terakhir
pada tabeldimana data 1111 disimpan pada alamat memory 0000.
Data-data yang telah ditulis/ disimpan kemudian dibaca/ diingat
kembali dan cara pengaksesannya dapat dilakukan secara acak yaitu
dalam menentukan alamat yang mana yang ingin dibaca datanya,
boleh tanpa berurutan yaitu yang dimulai dari alamat 1111 hingga
0000, misalnya kita ingin membaca data yang tersimpan pada address
0000 maka yang akan ditampilkan nanti adalah data 1111 seperti
yang telah diinputkan sebelumnya. Begitupun untuk pembacaan datadata lainnya pada tabel 1 yang telah ditulis sebelumnya pada alamat
yang telah ditentukan ditentukan
H. Kesimpulan
1. Memory
dari
sebuah
komputer
merupakan
tempat
untuk
menyimpan program dan data sebelum operasi perhitungan
dimulai.
188
2. RAM merupakan salah satu jenis memory yang hanya dapat
menyimpan data yang bersifat sementara, apabila diputuskan dari
sumber tegangan maka data yang telah tersimpan akan hilang.
3. Jumlah sel pada suatu memory dapat ditentukan dengan
persamaan 2n x n dimana n adalah jumlah bit dari address
memory.
4. Setiap sel memory hanya dapat menyimpan 1 bit data sehingga n
bit address memory dapat menyimpan sebanyak n bit data.
5. Proses pembacaan/ pengaksesan data-data yang telah ditulis/
disimpan sebelumnya dapat dilakukan secara acak, artinya bahwa
kita dapat menentukan alamat mana saja yang ingin ditampilkan
datanya
189
Download