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 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. Batere 12V sebagai sumber energi 2. Regulator 5V untuk membuat sumber tegangan 5V yang stabil 3. SW1 switch untuk mengubah angka jam 4. SW2 switch untuk mengubah angka menit 5. 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: 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 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