Tuesday, 4 February 2020

15.8 Input-Output Ports




INPUT-OUTPUT PORTS

1. Tujuan [back]
 -Mengetahui port - port input output
- Mengetahui struktur port input - output

2. Alat dan Bahan [back]
  • Gerbang OR
  • DT Flip - Flop
  • Logicstate
  • Logicprobe
  • Decoder 4555
3. Dasar Teori [back]

  • Gerbang OR
Apabila semua / salah satu input merupakan bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan menjadi 1. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan berlogika 0.
  • Logic state

Untuk memberikan input 1 atau 0 pada rangkaian
  • Logic Probe

Untuk menampilkan hasil dari rangkaian
  • DT Flip - Flop
Data flip-flop merupakan pengemangan dari RS flip-flop, pada D flip-flop kondisi output terlarang (tidak tentu) tidak lagi terjadi. Data flip-flop sering juga disebut dengan istilah D-FF sehingga lebih mudah dalampenyebutannya. Data flip-flop merupakan dasar dari rangkaian utama sebuah memori penyimpan data digital. Input atau masukan pada RS flip-flop adalah 2 buah yaitu R (reset) dan S (set), kedua input tersebut dimodifikasi sehingga pada Data flip-flop menjadi 1 buah input saja yaitu input atau masukan D (data) saja. Model modifikasi RS flip-flopmenjadi D flip-flop adalah dengan penambahan gerbang NOT (Inverter) dari input S ke input R pada RS flip-flop seperti telihat pada gambar dasar D flip-flop berikut.


               
Pada gambar diatas input Set (S) dihubungkan ke input Reset (R) pada RS flip-flop menggunakan sebuah inverter sehingga terbentuk input atau masukan baru yang diberi nama input Data (D). Dengan kondisi tersebut maka RS flip-flop berubah menjadi Data Flip-Flop (D-FF).

  • Decoder 4555

Pengertian Decoder adalah alat yang di gunakan untuk dapat mengembalikan proses encoding sehingga kita dapat melihat atau menerima informasi aslinya. Pengertian Decoder juga dapat di artikan sebagai rangkaian logika yang di tugaskan untuk menerima input input biner dan mengaktifkan salah satu outputnya sesuai dengan urutan biner tersebut. Rangkaian dekoder mempunyai sifat yang berkebalikan dengan enkoder yaitu merubah kode biner menjadi sinyal diskrit.

Fungsi Decoder adalah untuk memudahkan kita dalam menyalakan seven segmen. Itu lah sebabnya kita menggunakan decoder agar dapat dengan cepat menyalakan seven segmen. Output dari decoder maksimum adalah 2n. Jadi dapat kita bentuk n-to-2n decoder. Jika kita ingin merangkaian decoder dapat kita buat dengan 3-to-8 decoder menggunakan 2-to-4 decoder. Sehingga kita dapat membuat 4-to-16 decoder dengan menggunakan dua buah 3-to-8 decoder.


Port Input dan Output

Bentuk rangkaian dalam RAM



Port terbagi menjadi port serial dan paralel.
  • Port Serial
Port serial adalah komunikasi fisik interface yang digunakan untuk transfer informasi 1 bit per waktu. Port serial digunakan untuk menghubungkan mouse, keyboard, dan modem ke komputer. Beberapa standar serial yang umum digunakan termasuk port RS-232C, PS / 2, FireWire dan USB.

Port RS-232C

RS-232 adalah salah satu standar tertua dan paling terkenal untuk interface serial yang disetujui oleh Asosiasi Industri Elektronik (EIA). Yang dikembangkan untuk interface peralatan terminal data (DTE) dengan peralatan komunikasi data (DCE). RS-232C, salah satu dari varian standar RS-232, adalah yang paling relevan untuk dunia komputer. RS-232C sebagian besar digunakan untuk menghubungkan modem dan perangkat komunikasi lainnya ke komputer. Dalam hal ini komputer disebut sebagai DTE dan perangkat yang terpasang sebagai DCE.
Standar RS-232C menetapkan 25 jalur komunikasi antara DTE dan DCE. Karenanya, konektor RS-232C standar adalah konektor 25-pin (DB-25). Untuk aplikasi komputer pribadi tidak semua 25 pin diperlukan. Oleh karena itu, sebagian besar komputer pribadi memiliki konektor sembilan pin (DE-9).
Panjang kabel maksimum yang ditetapkan untuk interface RS-232C adalah 50 kaki untuk tingkat transmisi data dari 20 kbaud. Dengan bertambahnya panjang kabel, laju transmisi menurun. RS-422 dan RS-423 standar memiliki kecepatan transmisi yang lebih tinggi daripada RS-232C. Mereka juga membutuhkan panjang kabel yang lebih besar. Namun, RS-232C tetap menjadi port serial yang paling umum digunakan.

Diagram Rangkaian 


FireWire

FireWire adalah nama interface yang ditentukan oleh standar IEEE 1394. Standar Bus serial berkecepatan tinggi inidigunakan untuk menghubungkan periferal grafis dan video seperti kamera digital dan camcorder ke komputer. FireWire dapat digunakan untuk menghubungkan hingga 63 perangkat dalam topologi siklik. Firewire bisa untuk plug-and-play dan hot swapping sekaligus. Firewire tersedia dalam dua versi, yaitu FireWire 400 dan FireWire 800. 
Perangkat keras FireWire 400 tersedia dalam konektor enam pin dan empat pin dan dapat mendukung kecepatan data 100, 200 dan 400 Mbits / s. Konektor empat pin sebagian besar digunakan pada barang elektronik konsumen dan konektor enam pin digunakan di komputer. FireWire 800 didasarkan pada standar IEEE 1394b dan mendukung kecepatan data 786.432 Mbits / s dan memiliki koneksi sembilan wire.


Universal Serial Bus (USB)


Port USB diperkenalkan pada tahun 1997 dan digunakan untuk menghubungkan printer, mouse, scanner, digital kamera dan perangkat penyimpanan eksternal ke komputer. Versi berbeda dari standar USB yaitu 0.9, 1.0, 1.1 dan 2.0, dengan USB 2.0 menjadi yang terbaru. Varian lain dari standar USB adalah radio implementasi USB berbasis spektrum, dikenal sebagai Wireless USB. Port USB dapat digunakan untuk menghubungkan 127 perangkat dan mendukung dua kecepatan data 1,5 Mbits / s (rendah kecepatan) dan 12 Mbits / s (kecepatan penuh). Sebagian besar perangkat USB 2.0 juga mendukung kecepatan data 480 Mbits / s (kecepatan tinggi). USB adalah koneksi dengan empat wire dan tersedia dalam dua tipe standar yang disebut sebagai tipe A dan tipe B. Versi miniatur dari konektor USB juga tersedia, yaitu Mini-A dan Mini-B. Gambar berikut menunjukkan berbagai jenis konektor USB, beserta perincian pinnya.

Konektor PS / 2

Konektor PS / 2 digunakan untuk menghubungkan keyboard dan mouse ke komputer pribadi. Konektor keyboaed PS / 2 dan konektor mouse PS / 2 mirip satu sama lain, kecuali konektor keyboard PS / 2 memiliki output kolektor terbuka. Konektor mouse dan keyboard PS / 2 telah menggantikan DE-9 dan konektor DIN lima pin. Gambar berikut menunjukkan konektor PS / 2 dengan perincian pin.
Grafik Perbandingan Kecepatan Port

  • Port Paralel
Port paralel mengirimkan banyak bit secara bersamaan melalui satu set kabel. Biasa digunakan untuk menghubungkan printer, scanner, CD burner, hard drive eksternal, dll., ke komputer. Standar Paralel yang umum digunakan port termasuk IEEE-488,  sistem interace komputer kecil (SCSI) dan IEEE 1284.

IEEE-488

IEEE-488 adalah standar bus paralel jarak pendek yang banyak digunakan dalam aplikasi pengujian dan pengukuran. Biasa  disebut sebagai General Purpose Interface Bus (GPIB). Standar IEEE 488 menentukan Koneksi 24-wire untuk mentransfer 8 bit data secara bersamaan. Koneksi lain termasuk delapan sinyal kontrol dan delapan garis ground. Kecepatan data maksimum adalah 1 MB / s dalam standar asli dan sekitar 8 MB / s dengan standar yang dimodifikasi (HS-488). Gambar berikut menunjukkan koneksi pin dan pin detail.

Sistem Interface Komputer Kecil (SCSI)
SCSI adalah standar yang banyak digunakan untuk menghubungkan komputer pribadi dan periferal. SCSI adalah standar yang diberikan oleh American National Standards Institute (ANSI). Ada beberapa variasi dari standar ini, dan varian yang satu mungkin tidak kompatibel dengan yang lain. Beberapa versi SCSI termasuk SCSI-1, SCSI-2, Wide SCSI,  Fast SCSI, Fast Wide SCSI, Ultra SCSI, SCSI-3, Ultra SCSI-2 dan Wide Ultra SCSI-2.

IEEE-1284
IEEE 1284 adalah standar yang mendefinisikan komunikasi paralel dua arah antara komputer dan perangkat lain. IEEE-1284 ini mendukung kecepatan data maksimum 4 MB / s, dan mendukung tiga jenis konektor: DB-25 (tipe A) untuk koneksi host, Centronics 36-pin (tipe B) untuk koneksi printer atau perangkat dan Mini Centronics 36-pin (tipe C), alternatif yang lebih kecil untuk koneksi perangkat. Perangkat IEEE 1284-I menggunakan konektor IEEE 1284-A dan IEEE 1284-B, sedangkan perangkat IEEE 1284-II menggunakan IEEE-1284-C konektor. Konektor tipe C tidak terlalu populer.

Bus Internal

Port input / output digunakan untuk menghubungkan komputer ke perangkat eksternall. Selain eksternal bus, komputer juga memiliki bus internal yang membawa sinyal alamat, data dan kontrol antara CPU, memori cache, SRAM, DRAM, drive disk, slot ekspansi, dan perangkat internal lainnya. Bus internal ada tiga jenis, yaitu bus lokal, bus PCI dan bus ISA.

Bus Lokal

Bus ini menghubungkan mikroprosesor ke memori cache, memori utama, coprocessor dan bus PCI
Pengontrol. Termasuk juga bus data, bus alamat dan bus kontrol. Bu ini disebut juga sebagai
bus utama. Bus ini memiliki tingkat throughput yang tinggi, yang tidak mungkin dilakukan oleh bus yang menggunakan ekspansi slot.

PCI Bus

Bus interkoneksi kontrol periferal (PCI) digunakan untuk menghubungkan mikroprosesor dengan perangkat eksternal seperti hard disk, kartu suara, dll., melalui slot ekspansi. Bus ini memiliki bus lokal VESA sebagai bus ekspansi standar. Varian bus PCI termasuk PCI 2.2, PCI 2.3, PCI 3.0, PCI-X, PCI-X 2.0, Mini PCI, Cardbus, Compact PCI dan PC / 104-Plus. Bus PCI akan digantikan oleh PCI express Bus. PCI awalnya memiliki 32 bit dan beroperasi pada 33 MHz. Varian yang berbeda memiliki bit yang dan kecepatan transfer data yang berbeda.

Bus ISA

Bus arsitektur standar industri (ISA) adalah bus standar komputer untuk komputer yang kompatibel dengan IBM. Bus ini tersedia dalam versi 8-bit dan 16-bit. Bus lokal VESA dirancang untuk mengatasi masalah bandwidth bus ISA. Bus ini bekerja beriringan dengan bus ISA di mana ia bertindak sebagai saluran berkecepatan tinggi untuk I / O dan DMA yang dipetakan memori, sedangkan bus ISA menangani interupsi dan I / O yang dipetakan di port. Keduanya bus ini telah digantikan oleh bus PCI.



4. Percobaan [back]
Rangkaian 1
1. Susun rangkaian seperti pada gambar



     2.Setelah itu tekan Run

Prinsip Kerja:
Rangkaian diatas memiliki output berupa 16 digit biner.
Sedangkan sebaliknya, saat input yang diberikan seluruhnya berlogika 1, input tersebut masuk ke masing-masing pin D pada D flip flop dan ke 2 buah gerbang OR 4 pin. dari gerbang OR tersebut kemudian diteruskan ke masing - masing decoder yang masuk melalui pin E dan diteruskan ke masing - masing pin Set pada D flip flop. Yang kemudian dihasilkan output logika 0 yang diteruskan ke gerbang OR 4 pin sehingga menghasilkan input 0, atau 16 digit  biner 0
saat input yang diberikan seluruhnya berlogika 0, input tersebut masuk ke masing-masing pin D pada D flip flop dan ke 2 buah gerbang OR 4 pin. dari gerbang OR tersebut kemudian diteruskan ke masing - masing decoder yang masuk melalui pin E dan diteruskan ke masing - masing pin Set pada D flip flop. Yang kemudian dihasilkan output logika 1 yang diteruskan ke gerbang OR 4 pin sehingga menghasilkan input 1, atau 16 digit biner 1.
Untuk mereset menjadi 0 kembali diubah logika pada logic state yang terhubung ke seluruh R menjadi berlogika 1 sehingga output 16 biner menjadi 0.

5. Video [back]






6. Link Download [back]
Materi - Download
Datasheet IC 4072 OR 4 Pin - Download
Datasheet D flip flop - Download
Datasheet Decoder 4555 - Download
File Html - Download
File Rangkaian Simulasi - Download
Video Rangkaian Simulasi - Download

No comments:

Post a Comment