TULISAN 13

Sistem Minimum Mikrokontroler Dengan Bootloader-Praktis, Tak Perlu ISP Programmer atau Download

Memiliki sistem minimum sebuah mikrokontroler dalam proses belajar mikrokontroler mutlak diperlukan. Meskipun kita bisa menggunakan software simulator yang sangat canggih untuk belajar mikrokontroler tanpa hardware, namun dengan praktek secara langsung menggunakan hardware yang sesungguhnya dapat memberikan pengalaman yang baik yang nantinya akan dapat membantu kita dalam pengaplikasian mikrokontroler secara riil.

Pada tulisan ini akan dibahas 3 buah sistem minimum yang dapat digunakan untuk teman belajar mikrokontroler maupun untuk aplikasi sistem berbasis mikrokontroler. Sistem minimum yang dimaksud adalah: Starduino Board, MinSys ATmega8535/16/32, dan MinSys MCS-51 berbasis mikrokontroler STC-51 tipe STC11F32XE. Ketiganya adalah sistem minimum yang dilengkapi program bootloader sehingga tidak diperlukan lagi rangkaian ISP Downloader/Programmer. 

STARDUINO BOARD Starduino Board adalah sistem minimum AVR ATmega8 dengan bootloader Arduino sehingga board ini bisa diprogram langsung menggunakan program IDE Arduino melalui port serial RS232.

Starduino Board memiliki peta I/O yang sama dengan Arduino Duemilanove/UNO. Jadi untuk program-program Arduino bisa dijalankan menggunakan board ini. Akan tetapi tidak semua program yang berjalan di Arduino Duemilanove/UNO bisa berjalan di Starduino. Semata karena Starduino hanya menggunakan ATmega8 sedangkan Arduino Duemilanove/UNO menggunakan ATmega328. Namun demikian, ATmega8 bisa diganti dengan ATmega168 atau ATmega328, sehingga Starduino Board tidak lagi berbeda dengan Arduino Duemilanove/UNO.

Starduino Board memiliki konektor pin-pin I/O berupa deretan header tunggal (male) yang siap dihubungkan ke modul-modul antarmuka pendukung seperti sensor, keypad, LCD, seven-segment, dan lain-lain. Header tunggal (male) dipilih karena konektor ini dapat terhubung dengan sangat baik jika dipasangkan dengan black-housing. Starduino Board membutuhkan tegangan suplai 7,5-12V DC. Konektor tegangan suplai adalah sebuah terminal-screw sehingga kuat dan tak mudah goyah. Starduino Board juga memiliki 5 buah power-port 5V yang dapat digunakan untuk mensuplai rangkaian-rangkaian pendukung maupun breadboard.

TULISAN 12

INTEGATED CIRCUIT

    Sirkuit terpadu ialah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor, dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika. IC digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relative kecil. Sebelum adanya IC, hampir seluruh peralatan elektronik dibuat dari satuan-satuan komponen yang dihubungkan satu sama lainnyamenggunakan kwat atau kabel, sehingga tampak memiliki ukuran yang lebih besar. 

        IC yang saat ini sering dipakai ialah IC digital yang digunakan untuk peralatan komputer, kalkulator, dan sistem kontrol elektronik. IC  digital bekerja dengan dasar pengoperasian bilangan biner logic yaitu hanya mengenal dua kondisi saja yaitu "1"(on) dan "0"(off). IC digital ada dua jenis yaitu CMOS dan TTL.IC TTL dibangun dengan menggunakan transistor sebagai komponen utamanya dan fungsinya dipergunakan untuk berbagaivariasi logic, sehingga dinamakan transsitor. CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor), IC ini mengkonsumsi daya yang sangat rendah dan memungkinkan pemilihan tegangan sumbernya yang jauh lebih besar yaitu antara 3V sampai 15 V.

TULISAN 11

FPGA Design Entry

Suatu rancangan rangkaian dapat diimplementasikan ke dalam FPGA menggunakan 2 metode yaitu:

1.    Metode menggunakan gambar (schematic)

2. Metode menggunakan Bahasa Deskripsi Perangkat Keras (Hardwere Description Language/HDL).

Metode Menggunakan Gambar (Schematic)

      Suatu rancangan rangkaian dapat diwujudkan ke dalam FPGA dengan cara menggambar skema rangkaian tersebut. Penggambaran skema rangkaian gambar tersebut dapat dilakukan pada perangkat lunak (software) yang biasanya disertakan dalam setiap pembelian FPGA. Misalnya software Quartus dan Max+Plus untuk FPGA milik Altera. Sedangkan FPGA buatan Xilinx dengan perangkat lunaknya yakni ISE WebPack. Selanjutnya, skema rangkaian digambar dengan cara membuat tiap komponen serta jalur-jalur yang menghubungkan komponen-komponen tersebut menjadi satu kesatuan. Hingga akhirnya tercipta gambar skema rangkaian yang utuh. Metode ini terbilang mudah dan efektif terutama bila dipakai untuk skema rangkaian yang sederhana serta tidak memiliki jalur-jalur yang rumit.

Namun, untuk rangkaian yang memiliki banyak komponen dan jalur yang rumit serta kompleks, metode ini tidaklah efektif. Hal ini disebabkan karena proses maintenance atau pengecekan rangkaian secara keseluruhan akan mengalami kesulitan. Pengguna FPGA akan mengalami masalah bila harus meneliti dan mengecek tiap-tiap jalur beseta komponen yang dihubungkannya bila skema rangkaian yang dibuat mengalami masalah atau kerusakan. Selain itu, terkadang file format yang dihasilkan dari metode schematic seringkali tidak cocok dengan vendor FPGA.

Metode Menggunakan Hardwere Language Description/HDL

      Metode yang lain untuk perancangan rangkaian adalah metode menggunakan Bahasa Deskripsi Perangkat Keras (Hardwere Description Language/HDL). Nantinya tiap-tiap komponen serta jalur yang menghubungkannya akan dideskripsikan lewat tulisan atau kode tertentu. Seperti yang telah disinggung pada artikel sebelumnya, tiap vendor FPGA memiliki aturan mengenai penggunaan kode dalam hal implementasi di dalam FPGA. Namun, sejak sekitar 10 tahun lalu, telah muncul kode baru yang dapat diimplementasikan ke dalam semua jenis FPGA buatan vendor manapun. Kode baru tersebut ada 2 yakniverilog dan VHDL. Baik verilog maupun VHDL ternyata lebih terkenal karena mudah dipahami dan dimengerti.

Selanjutnya dua kode ini kemudian menjadi acuan utama dalam proses implementasi rancangan rangkaian ke dalam FPGA (apapun jenis vendornya). Hingga saat ini, metode perancangan menggunakan HDL (baik verilog maupun VHDL) lebih banyak digunakan daripada metode schematic.

Selanjutnya, mempelajari HDL sangatlah penting dan dibutuhkan terutama bagi mereka yang serius ingin terjun di dalam dunia FPGA. Selain itu, HDL kini telah menjadi acuan utama dalam dunia industri sehingga tidak ada ruginya bila kita ingin mempelajarinya.

Tugas Bahasa Indonesia ke 3

No : 1/I/2012
Perihal : Undangan Rapat Pertemuan
Lamp : -

Dengan hormat,
Sehubungan dengan akan diadakannya acara seminar nasional dengan tema : Uni kolaburasi antara perguruan tinggi dan industri dalam meningkatkan daya saing lulusan yang akan dilaksanakan di Kampus D Gunadarma Depok.

Maka dengan ini, kami mengundang seluruh dosen Universitas Gunadarma untuk mengikuti rapat pertemuan guna membahas persiapan-persiapan acara seminar nasional ini. Rapat pertemuan akan diadakan pada:

Hari / Tanggal : Kamis, 27 Maretl 2012
Tempat : Auditorium Universitas Gunadarma gedung 4 lt.6 Depok
Waktu : 09.00 WIB s/d selesai

Demikian sekiranya pemberitahuan dari kami. Atas perhatian serta kehadiran Bapak dan Ibu pada acara tersebut, kami ucapkan terima kasih.

                                                                                                                                    Hormat kami,

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Panitia

TULISAN 10

Pengenalan tentang FPGA

Apa sih FPGA itu?? Berikut saya bahas sedikit tentang FPGA.

FPGA adalah kepanjangan dari Field Programmable Gate Array yang berarti Rangkaian digital yang terdiri dari gerbang-gerbang logika, yang terinterkoneksi sehingga dapat terhubung satu dengan lainnya. FPGA bisa juga di sebut sebagai prototype yang berarti ke permodelan. Bingung kan? saya juga bingung maksudnya apaan. Tapi yang jelas FPGA itu awal dari pembuatan sebuah proccesor masa kini. Keren kan?

Apa sih kegunaan dari FPGA tersebut?? mau tau kegunaannya?? nih saya kasih deh, berikut adalah kegunaan dari FPGA.

1. Program dapat disusun kembali berulang ulang.
2. Bersifat volatile.
3. Hampir semua rangkaian terimplementasi didalam chip.
4. dan ini yang paling penting harganya Lebih murah. ekekekekeke

Isi dari FPGA.

Berikut adalah isi dari FPGA :
1. Terdiri dari beberapa CLB (Configurable Logic Blocks)
2. Terdiri atas beberapa I/O Blocks
3. Terdapat Programmable Interconnect
4. Terdapat RAM (Random Access Memory)

CLB itu merupakan bagian dari FPGA yang akan memproses segala bentuk rangkaian logika yang dibuat oleh user. Gimana baik kan saya dah ngasih tau lagi?? hahahaha..

didalam CLB, terdiri dari :

1. LUT (Look Up Table), apa sih LUT?? LUT adalah Sejenis RAM yang berkapasitas kecil. Dalam FPGA, LUT berperan penting dalam proses implementasi fungsi-fungsi logika. LUT berciri khas mempunyai 4 buah inputan.

2. D-Flip Flop, apa sih D-Flip Flop?? D-Flip Flop Merupakan jenis flip-flop (Bistable Multivibrator) yang berarti suatu rangkaian sel biner yang memiliki dua buah output yang saling berkebalikan keadaannya (0 atau 1). Di dalam FPGA, terdapat sebuah jenis flip-flop yaitu D flip-flop atau Data flip flop. Rangkaian D flip-flop ini berfungsi sebagai rangkaian logika sekuensial dimana di dalamnya terdapat peralatan memori dan pewaktu.

3. Multiplexer 2 ke 1. Apa itu Multiplexer? Multiplexer adalah piranti digital yang bekerja sebagai switch (saklar) yang menghubungkan data dari n masukkan ke sebuah keluaran.

TULISAN 9

TEORI SINGKAT

A.  DASAR -DASAR MIKROPROSESOR

Mikroprosesor adalah suatu rangkaian digital yang terpadu yang memiliki dimensi ukuran sangat kecil. Mikroprosesor merupakan komponen sentral pada system mikrokomputer. Sistem mikroprosesor terbagi menjadi dua bagian perangkat, perangkat keras dan perangkat lunak.

Gambar. Konfigurasi sistem mikroprosesor

Sistem Mikroprosesor terdiri dari :

1.    Clock, yang befungsi mengirimakan pulsa ke CPU

2.    MP, mikroprosesor atau disebut sebagai CPU(central processing unit)

3.    Memori, dibagi menjadi dua :         

    1). ROM (read only memory) berfungsi untuk menyimpan instruksi (perintah program) dasar yang disediakan di dalam sebuah mikroprosesor.

Jenis-jenis ROM :

a.) PROM (programmable ROM) yaitu memory yang sekali tulis saja tidak dapat dihapus

b.) EPROM (erasable PROM) yaitu memory yang dapat dihapus dengan sinar UV, dapat ditulis ulang dan data permanen.

c.) EEPROM (electric EPROM), yaitu memory yang dapat dihapus dengan elektrik dan dapat ditulis ulang.

     2). RAM (random access memory) berfungsi untuk menyimpan pemrosesan sementara.

4. I/O (input/output system), untuk pemrosesan data kedalam/keluar system.

3 Jenis Bus pada mikroprosesor :

1. Bus Address : berisi signal alamat dengan satu arah yaitu dari CPU keluar. Dengan 16 bit, 32 bit, 64 bit. Dari A0 – A15

2. Bus Data : berisi signal data dengan dua arah yaitu keluar dan kedalam CPU. Dengan 8 bit, 16 bit, 32 bit, 64 bit. Dari D0 – D7

3. Bus Control : berisi signal control yaitu reset, read, write dan interrupt

     I/O

Ada dua jenis komunikasi data I/O :

1. I/O paralel : pengiriman data secara bersama-sama

2. I/O serial : pengiriman data bit per bit

Cara kerja komunikasi data parallel/serial memiliki dua jenis aturan pengiriman yaitu :

1. Sinkron

2. a-Sinkron

Komunikasi Data Paralel:

1. Komunikasi Paralel Sinkron yaitu komunikasi data secara langsung tanpa protocol, dipakai untuk alat yang memiliki kecepatan sama dan berjarak pendek.

2. Komunikasi Paralel A-Sinkron yaitu komunikasi data dengan aturan HAND-SHAKING menggunakan signal pemberitahuan. Yaitu Pengirim : memberitahukan dengan signal strobe (stb) bahwa data akan dikirim. Dan Penerima : memberitahukan dengan signal ack bahwa data telah diterima dan siap menerima data berikutnya

Komunikasi Data Serial:

1. Serial Sinkron, yaitu data dikirim secara serial dengan menggunak signal guide (pemandu) berupa clock dengan tujuan supaya ada keseragaman kecepatan kirim dan terima data. Dengan aturan PISO ke SIPO

2.  Serial A-Sinkron, data dikirim secara serial dengan menggunakan protocol serial. Yaitu : 1 bit start, 8 bit data, 1 bit priority(pengechekan) dan 1 atau 2 bit stop.

INTERRUPT:

Adalah layanan yang diberikan oleh system berdasarkan prioritas atau disebut juga dengan menggunakan sela. Pengaturan system akan berdasarkan prioritas mana yang lebih penting.

Ada dua jenis interrupt :

1. NMI : non maskable interrupt, yaitu interrupt yang tidak bisa dihalangi (prioritas tertinggi)

2. MI : maskable interrupt, yaitu interrupt yang dapat dihalangi/diatur berdasarkan prioritas

TULISAN 8

Perbedaan Sistem Digital Dan Sistem Analog

      Sistem dapat didefinisikan sebagai suatu himpunan benda atau bagian-bagian yang bekerja bersama-sama atau terhubung sedemikian rupa sehingga membentuk suatu keseluruhan.

      Sistem digital adalah susunan peralatan yang dirancang untuk mengolah besaran fisik yang diwakili oleh besaran digital, yaitu oleh nilai diskrit.

Peralatan itu pada saat ini umumnya merupakan peralatan elektronika. Meskipun dapat juga merupakan peralatan mekanik atau pneumatic. Sistem digital yang umum dijumpai antara lain adalah computer, kalkulator, dan jam digital.

      Sistem analog meliputi peralatan yang mengolah besaran fisik yang diwakili dalam bentuk analog. Dalam system analog besaran itu beragam dalam nilai yang sinambung. Sebagai contoh amplitudo sinyal keluaran pengeras suara dalam pesawat penerima radio dapat memiliki nilai yang sinambung dari nol sampai ke nilai maximum yang mampu ditahannya.

Pada saat ini, khususnya dalam bidang elektronika, penggunaan teknik digital telah banyak menggantikan kerja yang sebelumnya menggunakan teknik analog. Alasan utama terjadinya pergeseran menuju teknologi digital itu adalah sebagai berikut:

1.    Sistem digital lebih mudah dirancang. Hal itu terjadi karena hal yang diggunakan adalah rangkaian pengalih yanhg tidak memerlukan nilai tegangan atau arus yang pasti, hanya rentangan(tinggi atau rendah) yang diperlukan.

2.   Penyimpanan informasi mudah dilakukan. Penyimpanan informasi itu dapat dilakukan oleh rangkaian pengalih khusus yang dapat menyesuaikan informasi tersebut dan menahannya selama diperlukan.

3.    Ketepatan dan ketelitiannya lebih tinggi. Sisttem digital ndapat menangani ketelitian sebanyak angka yang diperlukan hanya dengan menambahkan rangkaian penganlih saja. Dalam system analog, ketelitian biasanya terbatas hanya sampai tiga atau empat angka saja karena nilai tegangan dan arus didalamnya bergantung langsung pada kepada nilai komponen rangkaiannya.

4.    Operasinya dapat dengan mudah diprogrankan. Sangat mudah untuk merancang suatu sisrem digital yang kerjanya dikendalikan oleh program. Sistem analog juga dapat diprogram tetapi ragam dan kerumitan operasinya sangat terbatas.

5.    Sistem digital lebih kebal terhadap noise. Perubahan tegangan yang tidak teratur  tidak terlalu mengganggu seperti halnya dalam system analog. Dalam system digital nilai pasti untuk tegangan tidak penting sepanjang noise itu tidak sebesar sinyal tinggi atau sinyal rendah yang telah ditetapkan.

6.    Lebih banyak rangkaian digital yang dapat dibuat dalam bentuk chip rangkaian terpadu. Meskipun rangkaian analog juga dapat dibuat dalam bentuk IC, kerumitannya membuat system analog itu lebih mahal dalam bentuk IC.

Satu-satunya kekurangan rangkaian digital adalah karena dunia nyata sesungguhnya adalah system analog. Hampir semua besaran fisik di dunia inibersifat analog dan besaran itulah yang merupakan masukan dan keluaran yang dapat dipantau, yang dolah dan dikendalikan oleh system. Contohnya adalah suhu, tekanan, letak, dll.

Pada saat ini semakin banyak penggunaan teknik analog dan digital dalam suatu system untuk memanfaatkan keunggulan masing-masing. Tahapan terpenting adalah menentukan bagian mana yang menggunakan teknik analog danbagian mana yanhg menggunakan teknik digital. Dan dapat diramalkan di masa depan bahwa teknik digital akan menjadi lebih murah dan berkualitas.

Contoh Sistem Digital:

1.    Jam digital

2.    Kamera digital

3.    Penunjuk suhu digital

4.    Kalkulator digital

5.    Computer

6.    HP

7.    Radio digital

Contoh Sistem Analog:

1.    Remote TV

2.    Spedometer pada motor

3.    Pengukur tekanan

4.    Telepon

5.    Radio analog