1. Pin
Out Dan Fungsi Pin
Dalam materi ini, akan menjelaskan fungsi dan beberapa fungsi dari
masing-masing pin mikroprosesor
beserta tambahan materi yang akan dibahas.
1.1.Pin
Out
Pada gambar dibawah materi ini mengilustrasikan
pin-out 8086 & 8088. Baik yang dikemas dalam
40-pin ganda paket in-line (DIP). 8086 adalah 16-bit mikroprosesor dengan bus
data 16-bit; 8088 AD0-AD7. Lebar
data bus adalah satu-satunya perbedaan utama, sehingga 8086 transfer 16-bit data yang lebih efisien.
1.2.Fungsi
Pin
1.
AD0-AD7
Pin
ini (Pin 9-16) digunakan untuk transmisi memori dan alamat I/O pada tiap siklus
bus. Pin-pin ini dimultipleks, dimana di awal siklus bus, pin-pin ini berfungsi
sebagai bita alamat A0-A7, dan pada siklus berikutnya digunakan oleh prosesor
sebagai bus data D0-D7, dan informasi alamat A0-A7 dilatch.
2. AD8-AD15
Pin
ini (pin 2-8, 39) digunakan untuk memori output dan bit alamat A8-A15. Pin ini
tidak dimultipleks dan tetap stabil di siklus bus. Dalam desain PC, pin ini
dilatch dan direpower menjadi bit alamat A8-A15 dalam siklus bus.
3. A16/S3-A19/S6
Pada permulaan tiap
siklus memori, pin ini (pin 35-38) memberikan bit alamat A16-A19, Pada siklus
sisanya, menyediakan bit status internal 8088. Jika S6 diset low, S5 memberikan
status flag interrupt enable. S3 dan S4 dikodekan untuk memberikan segmen
register yang digunakan untuk siklus bus.
Desain
PC tidak menggunakan informasi status ini. Jika pin ini dilatch dan direpower ,
maka akan menjadi bit alamat A16-A19
4. CLK
Pin
(Pin 19) ini merupakan jalur masukan yang menyediakan informasi timing (pewkatuan)
untuk mikroprosesor 8088. Dalam desainnya, masukan pin ini diambilkan IC clok
8284A dengan frekuensi 4.77 MHz dengan siklus kerja ½.
5. RQ/GT0
Pin
ini merupakan jalur bidirectional yang digunakan oleh lokal bus untuk
penggunaan bus lokal. Soket ini kompatibel dengan prosesor numerik 8087
produksi Intel. Sinyal ini akan mengijinkan prosesor untuk masuk ke dalam
sistem untuk membentuk fungsinya.
6. RQ/GT1
Pin
ini (pin 30) sama fungsinya dengan RQ//GT0, tetapi dengan prioritas rendah.
Dalam desain PC jalur ini tidak digunakan.
7. LOCK
Pin
ini (pin 29) diaktifkan oleh instruksi lock dan tetap aktif sampai akhir dari
instruksi berikutnya. Jika desain PC bukan merupakan desain dengan bus multi-
master, maka pin ini tidak digunakan.
8. NMI
Pin
ini (pin 17) digunakan untuk memberikan nonmaskable interrupt (Interrupt yang
tidak bisa dihalangi) mikroprosesor 8088. Dalam desain PC, NMI ini dihalangi
keluar dari prosesor dengan suatu bit programamble port. Dalam aplikasi desain
PC permintaan NMI digunakan untuk menandai paritas error dalam memori sistem,
menerima permintaan interrupt dari soket prosesor dan menerima permintaan
interrupt dari piranti pada sistem bus.
9. INTR
Sinyal
masukan (pin 18) adalah masukan interrupt yang dapat dihalangi (maskable
interrupt) prosesor 8088. Dalam desain PC, pin ini dihubungkan dengan IC
kontroler interrupt 8259A yang memperluas masukan interrupt menjadi 8 masukan
interrupt.
10. READY
Pin
22 ini digunakan untuk memasukkan kondisi “wait” dalam siklus bus prosesor
8088, sehingga siklus memperpanjang siklus.sinyal ini digunakan untuk
memperlambat prosesor 8088 saat mengakses portI/O atau memori yang jauh lebih
lambat dari siklus bus 8088. Dalam desain PC, jalur ini diambilkan dari IC
clock 8284A yang menyinkronkan dengan clock sistem.PC menggunakan fungsi Ready
untuk memasukkan 1 kondisi wait dalam semua akses port, memasukkan 1 kondisi
wait dalam siklus DMA, dan memberikan kondisi wait sistem bus.
11. RESET
Sinyal
pin 21 ini digunakan untuk menahan. Dalam desain PC sinyal ini diambilkan dari
IC clock 8284A yang menerima masukan dari sistem catu daya.
12.
QS0 dan QS1
Jalur
2 keluaran ini (pin 24 dan 25) memberikan status queue instruksi internal 8088.
13.
TEST
Pin
masukan (pin 23) dites oleh instruksi “wait for test”. Jika tes low, eksekusi
dilanjutkan, jika tes high, 8088 menunggu dalam kondisi idle sampai kondisi pin
menjadi low. Dalam desain PC masukan tes dihubungkan dengan pin busy 8087.
14.
S0, S1, dan S2
Pin keluaran (pin
26-28) memberikan informasi status untuk siklus bus. Status ini valid pada tiap
awal siklus bus. Dalam desain PC, pin ini dihubungkan dengan bus kontroler 8288
yang dikodekan. Keluaran dekode 8088 menjadi pengontrol jalur dalam sistem bus.
Berikut sinyal yang dihasilkan dari status jalur oleh 8288 dan diberikan pada
sistem bus : IOR, IOW, MEMR, MEMW, dan ALE.
1.3.Pin
Mode Minimum
Operasi
mode minimum 8088 / 8086 didapat dengan menghubungkan pin MN / MX langsung ke +5volt.
1.
Pin IO / #M (8088) atau M / #IO (8086) digunakan
untuk memilih memori atau IO
2. Pin
#WR (pin ini merupakan strobe yang
menunjukan bahwa 8086 / 8088 sedang mengeluarkan data ke memori atau alat I/O
3.
Pin
#INTA (interrupt ackowledge) merupakan
tanggapan terhadap pin input INTR
4.
Pin
ALE (Address lack enable)
5.
Pin
DT / #R (Data transmitter / receiver)
6.
Pin
DEN (Data bus enable)
7.
Pin
HOLD jika pin HOLD berlogika 1 maka
prosessor meminta layanan DMA
8.
Pin
HLDA (Hold ackowledge)
9. Pin #SS0 pin ini ekivalen dengan S0 pada operasi
mikroprosessor mode maksimum
1.4.Pin
Mode Maksimum
Operasi
mode maksimum 8088 / 8086 didapat dengan menghubungkan pin MN / MX langsung ke ground.
1. Pin #S2, #S1, #S0 menunjukan funsi siklus bus
saat itu
2. Pin
#RO / #GTI dan #Ro / #GT2 pin-pin request ini meminta layanan DMA selama
operasi mode maksimum
3. Pin
#LOCK digunakan untuk mengunci
peripheral dari sistem Pin QS1 dan QS2
pin-pin queue status ini menunjukan status antrian instruksi internal
2. Catu
Daya/Power Supply DC
Kedua mikroprosesor 8086 dan 8088 memerlukan
+5v dengan toleransi voltage supply ±10%.8086 menggambarkan aliran supply 360mA
dan 8088 menggambarkan maksimum 340mA.Kedua mikroprosesor tersbut beroperasi
pada temperature antra 320 F dan 1800 F.
2.1.Karakteristik
Input
karakteristik masukan
dari mikroprosesor ini kompatibel dengan semua komponen logika standar yang
tersedia saat ini. Tabel dibawah menggambarkan tingkat tegangan input dan
masukan persyaratan saat ini untuk setiap input pin di kedua mikroprosesor. Tingkat
arus masukan sangat kecil karena input adalah koneksi gerbang MOSFET dan hanya
mewakili kebocoran arus.
2.2.Karakteristik
Output
Logika
level 1 tegangan 8086/8088 kompatibel dengan sebagian besar keluarga logika
standar.
logic
0 tingkat tidak. Sirkuit logika Standard memiliki maksimum logika 0 tegangan
0,4 V; 8086/8088 memiliki maksimal 0,45 V. Adanya perbedaan 0,05 V, Perbedaan
ini mengurangi kekebalan suara dari 400 mV (0,8 V - 0,45 V) ke 350 mV. kekebalan
-noise perbedaan antara logika 0 tegangan output dan logika level tegangan 0
masukan. Pengurangan kebisingan kekebalan dapat mengakibatkan masalah dengan
koneksi kabel panjang atau terlalu banyak beban. Tidak lebih dari 10 banyak
jenis harus terhubung ke output pin tanpa buffering jika faktor ini terlampaui,
suara akan mulai mengambil korban di masalah waktu.
3. Clock
Generator
Pada
bagian ini memperkenalkan clock generator (8284A), signal RESET dan secara
singkat signal READY untuk mikroprosesor 8086/8088. Signal READY dan sirkuit
yang digabungkan dibiarkan secara mendalam di Clock Generator itu sendiri.
3.1.Clock
Generator 8284A
8284
adalah komponen pembantu pada mikroprossesor 8086/8088. Tanpa clock generator,
beberapa sirkuit tambahan diperlukan untuk membuat clock (CLK) dalam sistem
yang berdasarkan 8086/8088. 8284A menyediakan fungsi pokok berikut ini atau
signal clock generation, sinkronisasi RESET, sinkronisasi READY, dan signal
level TTL clock generation. Fungsi Pin 8284A adalah 18 pin yang digabungkan
sirkuit yang dirancang khusus untuk menggunakan mikroprosessor 8086/8088. Berikut
ini adalah daftar setiap pin dan fungsinya.
Vcc
Catu daya + 5V
GND
Ground
X1&X2
Masukan untuk crystal eksternal
OSC
Keluaran osilator yang mempunyai frekuensi
yang sama dengan frekuensi crystal
CLK
Sinyal
clock untuk dikirimkan keµP.Sinyal ini mempunyai frekuensi 2/3 dari frekuensi crystal
dengan siklus kerja 33%
PCLK
Sinyal
ini mempunyai frekuensi ½ dari frekuensi yang dikeluarkan pena CLK, dan
memiliki siklus kerja 50%
F/ C
Pena
ini merupakan penentu referensi untuk clock. Jika pena ini berlogic 1, maka
clock mendapat sumber dari pena EFI, sedangkan jika berlogic 0 mendapat sumber
dari pena OSC
EFI
Masukan
frekuensi eksternal yang digunakan untuk sebagai sumber clock
CSYNC
Sinkronisasi
clock yang digunakan untuk sinkronisasi beberapa IC 8284. Jika menggunakan
crystal pena ini dibuat 0
RES
Digunakan
untuk sinyal menghasilkan reset
RESET
Digunakan
menghasilkan sinyal reset untuk µP setelah disinkronisasi dahulu dengan RES
CLK READY
Sinyal
ini berfungsi untuk memberitahukan µP bahwa unit I/O dan memori siap untuk mengirim atau menerima data
AEN1 dan RDY1
Sinyal ini digunakan untuk membangkitkan
keadaan tunggu ke µP
AEN2 dan RDY2
Sama dengan pena AEN1 dan RDY1, sinyal ini
digunakan untuk membangkitkan keadaan
tunggu
ke µP
ASYNC
Sinkronisasi untuk memilih tipe
masukan yang diberikan pada IC 8284
3.2.Operasi
8284A
Operasi dari Bagian Clock. Setengah bagian atas dari diagram logika
menunjukkan bagian sinkronisasi clock dan reset/pengatura kembali dari clock generator
8284A. Seperti yang ditunjukkan dalam diagram,oscilator Kristal mempunyai dua
input: X1 dan X2.Jika Kristal didekatkan ke X1 dan X2, maka oscillator akan
membuat sinal gelombang square/kuadrat dari frekuensi yang sama dengan Kristal.
Inpeksi yang dekat dari gerbang logika AND menyatakan bahwa ketika F/C adalah
logika 0,”oscilator output” disetir hingga ke jawaban dibagi. Jika F/C adalah
logika 1,maka EFI akan disetir ke jawaban/counter.
Output
dari jawaban dibagi 3 akan membuat timing untuk sinkronisasi yang telah
siap,signal untukjawaban lain (dibagi 2),dan signal CLK ke mikroprosesor
8086/8088.Dua jawaban yang dikirimkantersebut menyediakan output dibagi 6 pada
PLCK (peripheral clock output).
Operasi Bagian Reset.
Bagian reset dari 8284A adalah sangat sederhana,bagian ini terdiri dari buffer
trigger Schmitt dan sirkuit flip-flop tipe-D tunggal.Flip-flop tipe-D
meyakinkan bahwa timing yang diperlukan dari input RESET 8086/8088 akan dapat
dijumpai.sirkuit ini menerapkan signal RESET ke mikroprosesor pada sisi
negative (transisi 0-1) dari setiap clock.
Perhatikan bahwa sirkuit RC menyediakan logika 0
ke pin input RES ketika power pertama kali diterapkan ke system.Setelah periode
waktu yang pendek,input RES akan menjadi logika 1 karena beban kapasital
terhadap +5V melalui resistor.Flip-flop akan memastikan bahwa RESET akan tinggi
dalam empat jam/clock, dan konstanta waktu RC meyakinkan bahwa dia tetap tinggi
untuk minimal 50 µs.
Komponen ini merupakan
komponen tambahan pada mikroprosesor 8086/8088.
8284A ini menyediakan fungsi dasar atau sinyal utama:
·
Pembangkit clock
·
RESET sinkronisasi
·
READY sinkronisasi
·
Sinyal clock peripheral TTL
4. Bus
Buffering dan Latching
Sebelum
8086/8088 dapat digunakan dengan memori atau interface I/O, multiplexed busnya
harus di (demultiplexed). Bagian ini membahas detail yang diperlukan
(demultiplex) bus dan mengilustrasikan bagaimana bus ditahan untuk sistem yang
sangat besar. (karena penyebaran maksimum adalah 10), sistem harus ditahan jika
berisi lebih dari 10 komponen lainnya).
4.1.Demultiplexing
Bus
Bus
alamat atau data pada 8086/8088 dilakukan multiplexing (dipakai bersama) untuk
memperkecil jumlah pin yang dibutuhkan untuk IC microprocessor 8086/8088.Karena
bus-bus microprocessor 8086/8088 dilakukan multiplexing dan kebanyakan memory
dan peralatan I/O tidak, maka sistem haruslah dilakukan demultiplexing sebelum
pengantarmukaan dengan memory atau dengan I/O. Proses demultiplexing dilakukan
oleh latch 8-bit yang pulsa clock berasal dari sinyal ALE.
4.2.Sistem
Buffering
Jika
lebih dari 10 unit muatan yang melekat pada setiap pin bus, seluruh sistem
harus buffered.
•
arus output Buffer telah meningkat sehingga unit yang lebih TTL beban mungkin
didorong.
•
Sinyal sepenuhnya buffered akan memperkenalkan penundaan waktu ke sistem.
•
Tidak ada kesulitan kecuali memori atau perangkat I / O yang digunakan yang
berfungsi di dekat kecepatan bus maksimum.
4.3.Full
Buffering
8088
yang ditahan secara penuh. Delapan pin yang masih ada yaitu A15-A8 menggunakan
buffer dari octal 74LS244 yaitu delapan pin data bus, D7-D0 menggunakan 74LS245
octal buffer dengan satu tujuan. Signal pengendali bus, IO/M,RD, dan WR
menggunakan buffer 75LS244. 8086 yang ditahan secara penuh, yaitu pin alamat yang
ditahan dengan latch alamat 74LS373 data busnya menggunakan dua 74LS245 octal
buffer dengan satu tujuan dan signal kontrol bus, M/O, RD, dan R menggunakan
buffer 74LS244. Sistem 8086 yang ditahan secara penuh memerlukan satu 74LS244,
dua 74LS245, dan tiga 74LS373.
4.4.Half
Buffering
Operasi
mode minimum merupakan cara yang paling mudah untuk mengoperasikan
mikroprosesor 8086/8088. Biayanya lebih murah karena semua sinyal kontrol untuk
memory dan I/O dibangkitkan oleh mikroprosesor. Sinyal-sinyal kontrol ini sama
dengan Intel 8085A, periferal8-bit untuk digunakan dengan 8086/8088 tanpa
pertimbangan khusus.
4.5.Bidirectional
Buffer
Di
dalam data bus, informasi yang ditransfer dapat berjalan pada dua arah, yaitu
dari dan menuju mikroprosessor. Bus ini disebut juga “bidirectional bus”. Dalam
beberapa mikroprosessor, data pin juga digunakan untuk mengirim informasi yang
lain, seperti bit address, ini menunjukkan bahwa data pin bersifat time-shared
atau multiplexed. Intel 8086 memiliki 20 bit address, dimana 16 bit digunakan
untuk data bus secara multiplex.
4.6.Unidirectional
Buffer
Di
dalam address bus, informasi yang ditransfer hanya berjalan pada satu arah,
yaitu dari mikroprosessor menuju memori atau elemen I/O. Karena berjalan pada
satu arah, bus ini disebut juga “unidirectional bus”. Jumlahnya ditentukan oleh
banyaknya address pin dari sebuah mikroprosessor.
4.7.Latching
Flip-Flop atau latch merupakan
sirkuit elektronik yang memiliki dua arus stabil dan dapat digunakan untuk
menyimpan informasi. Sebuah flip-flop merupakan multivibrator-dwistabil.
Sirkuit dapat dibuat untuk mengubah arus dengan sinyal yang dimasukkan pada
satu atau lebih input kontrol dan akan memiliki satu atau dua output. Ini
merupakan elemen penyimpanan dasar- pada Logika Sekuensial. Flip-flop dan latch
merupakan bangunan penting dalam sistem elektronik digital yang digunakan pada
komputer, komunikasi dan tipe lain dari sistem.
4.8.Sistem
D-Latch
D Flip-flop atau
D-Latch pada dasarnya adalah S-R Flip-flip yang dimodifikasi dengan cara
menambahkan gerbang logika NOT (Inverterting)
dari Input S ke Input R. Berbeda dengan S-R Flip-flop, D Flip-flop hanya
mempunyai satu Input yaitu Input atau Masukan D.
Referensi:
0 komentar:
Posting Komentar