I X - T E O R I E > E N U N J A N C 5^

I X - T E O R I E > E N U N J A N C 5^

1. DASAR TELEPQN

Unsur-unsur pokok dalam telepon terdiri dari sistem bicara dan sistem pengebelan. Pada sistem bicara sebyah pesawat telepon yang ditempatkan pada ujung dari saluran langganan, merubah suara orang menjadi arus listrik atau arus biqara yang dipindahkan ke telepon pada ujung lainnya dari saluran melalui saluran itu dan papan sambung kantor. Telepon menerima arus bicara itu dan mereproqluksi suara as- linya. Sedangkan pada sistem pengebelan adalah sebuah sinyal panggilan dengan sistem pengebelan telepon.

Besarnya frekuensi dari percakapan biasanya ber- kisar antara 50 Hz sampai 10.000 Hz. Untuk melakukan transmisi dengan range frekuensi sebesar itu akan membutuhkan biaya yang besar, karena itu sistem telepon didesain untuk range frekuensi antara 300 Hz 3400 Hz, Range ini cukup memadai untuk mengenali suara pembicara dan mengerti dengan jelas kata-kata- nya.

http://www.petra.ac.id

http://dewey.petra.ac.id/dgt_directory.php?display=classification

http://digilib.petra.ac.id/help.html

1.1 Unsur Dasar Sis ten KoBiiinikasi TeleponAda empat bagian penting pada sistem tele

pon, yaitu:1. Instruraen, yaitu alat yang digunakan pelanggan

untuk menerima dan mengirim sinyal. Instrumen yang paling penting adalah pesawat telepon.

2. Local loop, adalah kabel-kabel yang disambungkan ke pelanggan telepon, Pada suatu jaringan telepon, local loop menghubungkan pesawat telepon pelanggan ke suatu kantor penyambungan lokal. Jaringan telepon sekarang terdiri dari pasangan kabel, dan masing-masing pelanggan dihubungkan dengan pasangan kabel sendiri yang tidak dapat digunakan orang lain.

3. Switching Network (Fasilitas Penyambungan), yaitu jaringan yang berfungsi sebagai penghu- bung pembicaraan antar pesawat telepon.

4. Circuit Trunk, yaitu sambungan transmisi yang menghubungkan antar sentral telepon.

1.2.1 On-Hook. Pada saat gagang telepon sedang'on-hook', semua komponen dari perangkat teleponi'kecuali rangkaian pendering (ringer circuit) diputuskan dari kedua jalur karena adanya kontak terbuka dari switchhook. Bell didalam perangkat telepon dihubungkan dengan jalur telepon untuk mendeteksi jika ada sambungan telepon yang masuk

6

dan akan menimbulkan deringan. Tidak ada arus DC yang mengalir karena pendering tersebyt memiliki sebuah kapasitor yang menahan arus yang mengalir.

Rangkaian switchhook terbuka (on-hook) terlihat pada gambar 2.1^.

D

II

GAMBAR 2.11 RANGKAIAN SWITCHHOOK TERBUKA (ON-HOOK)

1.2.2 Off-Hook. Pada saat gagang telepon diangkat untuk melakukan sambungan telepon, rangkaian suara pada perangkat telepon dihubungkan dengan jaringan telepon dan akan mengalir arus langsung melalui microphone. Pada saat ini switchhook kontak, dan switch SI serta S2 tertutup.Jika arus yang mengalir pada kumparan relay cukup besar, akan raenutup kontak dengan peralatan kan-

I . p . 4 0 .

tor pusat lainnya yang menandakan telepon tersebut sedang digunakan,Rangkaian Switchhook tertutup terlihat pada gambar 2.22.

8

GAMBAR 2.22 RANGKAIAN SWITCHHOOK TERTUTUP (QFF-HOOK)

1.3 ^rinsip ^ensinvalanPada dasarnya ada tiga jenis sinyal yang

digunakan pada sistem telepon secara manual, yaitu:1. Sinyal Panggil (Calling Signal)

Sinyal yang dikirimkan oleh pemakai telepon jika akan melakukan sambungan telepon..

2. Sinyal Dering (Ringing Signal)Pelanggan diberitahu bahwa ada sambungan telepon yang masuk dan jalur teleponnya telah disambungkan untuk menerima sambungan dari

l i a i c l . p . 3 9 .

luar tersebut. Sinyal ini membunyikan bell pada telepon pelanggan.

3. Sinyal ClearingPelanggan diberitahu bahwa ia telah selesai melakukan pembicaraan sehingga sambungan dapat diputuskan dan line tersebut dapat diko- songkan agar dapat menerima sambungan telepon lainnya.Pada sistem telepon otomatis, lebih banyak

sinyal yang digunakan, antara lain:1. Sinyal Dialing

Sinyal ini dikirimkan pelanggan untuk menghubungkan pesawat telepon lainnya dengan mengirimkan nomor teleponnya.

2. Untuk menjawab sinyal-sinyal yang dikirimkan pelanggan, maka pelanggan akan mendapat jawaban yang berupa sinyal-sinyal yang berupa nada- nada dengan frekuensi 425 Hz, yaitu:a. Nada Sibuk (Busy Tone)

Nada yang berupa nada putus-putus yang panjangnya 1 detik bunyi dan 1 detik mati, yang menandakan bahwa pesawat pelanggan yang dituju sedang dipakai atau rusak, atau lalu lintas pembicaraan terlalu pa- dat.

b. Nada Number Unobtainable

9

Nada ini berupa nada putus-putus yang pan- jang dengan frekuensi 427 Hz dengan irama2 detik berbunyi dan 0,5 detik mati.

3. Sinyal Jawaban (Answer Signal)Jika sambungan telepon tersebut dijawab, akan dikirimkan sinyal jawaban yang panjangnya 1 detik bunyi dan 5 detik mati. Bentuk sinyal ini sama dengan sinyal panggil dan akan menyebabkan sinyal dering tidak dihubungkan.

4. MeteringPada beberapa sistem telepon urnum sinyal jawaban akan menyebabkan sambungan telepon tersebut direkam seoara otomatis sehingga biaya percakapan dapat dibebankan kepada pihak yang menerima sambungan telepon.

Sambungan Telepon Keluar Timirtg diagram pada gambar 2.3 dan 2.4 me-

nunjukkan urut-urutan switching selama suatu sambungan telepon. Hanya jalur "a" dan "b" yang terlibat dalam penyambungan hubungan telepon. Tegangan antara kedua jalur tersebut biasanya sebesar 50 Vplt sampai 60 Volt. Tetapi jika gagang telepon diangkat tegangan antara jalur tersebut turun menjadi 7 Volt. dan ada arus yang mengalir pada microphone sebesar 20 mA. Selanjut- nya Nada dial dikirimkan menuju pesawat yang akan

10

melakukan samfeungan untuk menandakan bahwa suatu nomor telepon dapat dihubungi.

11

GAMBAR 2.3 GELOMBANG PULSA "CALL CHARGE"

Pesawat yang dituju akan menerima sinyal deringan (ringer signal) setelah penekanan tombol. Jika sambungan tersebut sudah dijawab, maka sinyal "cost-count" diberikan diantara jalur "a" dan "b". Sinyal tersebut berupa gelombang sinus dengan amplitude sekitar 50 Volt. Karena sinyal tersebut besarnya sama pada jalur "a" dan "b" maka tidak terdengar baik oleh pihak yang melakukan sambungan maupun pihak yang dihubungi. Suatu counter biaya (cost counter) dihubungkan secara asimetris pada jaringan untuk mendeteksi pulsa-pulsa. Jika salah satu pihak meletakkan gagang telepon maka tegangan antara jalur "a" dan

"b" akan kembali ke keadaan "stand-by" sebesar 50 sampai 60 Volt,

12

GAMBAR 2.4 GELOMBANG SINYAL DERINGAN

1-5 teuaiJima Sajnhun^a Talepga Djari LujarSqatu sambungan dari luar dideteksi oleh si-

nyal deringan yang dihasilkan oleh perangkat telepon. Pesawat telepon dihubungi dengan diberikan tegangan bolak-balik sebesar 50 Vpp pada jalur "a" dan "b". Karena sinyal antara "a" dan "b" adalah anti-phase maka telepon akan mendeteksi sinyal deringan dan mengaktifkan bell atau buzzer. Deringan itu akan terus berbunyi sampai pihak yang dihubungi mengangkat gagang telepon untuk menjawab sambungan, Jika sambungan tersebut tidak dijawab sampai sejumlah deringan tertentu

maka hubungan akan terputus. Jika pihak yang dihubungi mengangkat gagang telepon sebelum deringan yang terakhir maka akan mengalir arus yang memungkinkan sambungan tersebut dijawab. Selan- jutnya percakapan telepon dapat dilakukan.

Pgsawat Telepon Tombol TekanDi dalam sistem-sistem SxS (step by step)

atau xB (cross bar), sinyal dari pelanggan adalah sinyal arus rata yang terputus-putus sesuai dengan jumlah putaran dari pemutar untyk mengopera- sikan papan sambung. Bersamaan dengan perkemban- gan papan sambung elektronik, ditemukan sistem pensinyalan frekuensi ganda yang mempunyai kelebihan:1. Waktu putar banyak berkurang.2. Operasi putar disederhanakan.3. Dengan menambah tombol-tombol lain selain tom-

bol-tombol angka, signal pelayanan baru dengan mudah dapat dikirimkan.

Dalam sistem ini sinyal tersusun dari dua frekuensi yaitu frekuensi tinggi dan frekuensi rendah. Misal tombol 1 ditekan, frekuensi yang dihasilkan adalah 697 Hz dan 1209 Hz.

13

14

770

852

941

697

1209

*

1336

8

0

1447

It

GAMBAR 2.5 SUSUNAN FREKUENSI DALAM KEYPAD TELEPON

2. IC MT8870

Bagian filter dari IC MT8870 dibagi dua yaitu yntuk group frekuensi tinggi dan frekuensi rendah. Di dalam IC tersebut terdapat:

Differential Input Amplifier Clock OscilatorInterface Latch Three State Bus

Konfigurasi pin-pin IC MT8870 adalah sebagai berikut:

Input non inverting opamp Input inverting opamp Penguat rangkaian amplifier Output tegangan referensi Internal Connection Input DTMF clock

- Pin 1 (IN+)- Pin 2 (IN-)- Pin 3 (GS)- Pin 4 (Vref)- Pin 5-6 (IC)- Pin 7 (OSCl)

15

- Pin 9 (USS)

- Pin 10 (TOE)

- Pin 11-14- Pin 15 (STD)

- Pin 8 (0SC2) : Output clock, antara keduapin Oscl dan 0sc2 dipasang sebuah kristal sebesar 3>57- 9545 MHz untuk melengkapi rangkaian internal oscilator. Input negatif power suplai (GND)Input tree state output enable (internal pull up)Q1-Q4 output three state data Output Delay Steering akan high bila menerima sepasang tone frekuensi di register. Output pengemudi awal akan high bila algoritma digital mendeteksi sepasang tone yang berlaku.Input rangkaian pengemudi atau output penjaga waktu yang bersifat bidirectional (dua arah).VCC power suplai

Prinsip kerja input DTMF yang terdiri dari frekuensi tinggi dan frekuensi rendah akan diubah menjadi binary. Contoh: jika ditekan tombol 1 pada telepon (697 Hz dan 1209 Hz), maka output Q1-Q4 sama dengan 0001.

Pin 16 (EST)

Pin 17(ST/GT)

VDD

3. MICROCONTROLLER 803116

fni oytMCv KICICMCC v!OU*/U»«

O&CIUTOA41UN0

CPU

wTc»wgpis

K K nvTC o u sCXIAMSOfJco»/rncx.

7\

\7P(K>OnAUUAhL( 10

WTfWV>»tS Vcorrroi X/ V VpAiiMin po«is Aoonessdata ousAMO

iiwo »* nii

rvoU'C Mnou IUJ4 u«cfvc vt mcoui r.ns

±zPROOnAUUADLC SEH1U »ni •»UU oorttx o»m ■• s » * tC » n o n o u s iiuncn

. . . J

!i(niw scni»lOUI

GAMBAR 2.63

BLOK DIAGRAM KELUABGA HCS-51

Microcontroller 8031 adalah salah satu anggota

keluarga MCS-51 yang tidak meiriiliki internal ROM /

EPROM. Seperti anggota MCS-51 yang lainnya, 8031

memiliki beberapa keistimewaan yang .sangat berguna

untuk keperluan kontrol, indu.stri, koinunikasi, dan lainnya. Keistiinewaan tersebut antara lain :

128 byte " on-chip data memory ".Dua buah timer / counter 16 bit.

tliC.rjajiOIXt.XAll,ex H.an,b,ti.Oii, ( aunnyvale A/;Jv&nced Micro Devices. 1 9 8 8 >. p . 1 - 1 .

Full duplex " Universal Asynchronous Recei-r ver Transraiter (USART) ".One-chip osilator.Boolean Processor.64 Kbyte " Program Memory Space ",64 Kbyte " Data Memory Space ".

Secara garis besar, microcontroller 8031 dapat digambarkan dalam bentuk blok diagram seperti pada gambar 2.6.

Berlainan dengan microcontroller yang lain, memori pada microcontroller dari keluarga MCS-51 dibagi menjadi dua bagian, yaitu 'program memori' dan 'data memori'. Dengan sistem ini, microcontroller memiliki kapasitas memori lebih besar dibandingkan dengan microcontroller yang lain, namun sistem pembagian ini tidak memungkinkan untuk menjalankan program dari RAM, gambar 2.7 menunjukan pembagian memori tersebut. Pada 'program memori' hanya dapat dilakukan proses pembacaan dan besar memori yang dapat dialamati 64 kilo byte, sedangkan sinyal kontrol untuk proses pembacaan tersebut adalah PSEN.

'Data memori' identik dengan 'program memori' kecuali pada 'data memori' dapat dilakukan proses penulisan.

17

Sinyal kontrol yang mengatur proses tersebut adalah RD dan WR. 'Program memori' dan 'data memori' dapat dikombinasikan dengan menghubungkan sinyal RD dan sinyal PSEN pada input - input ger- bang AND, bila sinyal tersebut dikombinasikan maka istilah 'program mernqri' dan 'data memori' sudah tidak ada lagi.

3.1.1 Program Memori. Agar 8031 dapat memakai 'program memori' diluar chip, maka pin EA harus diberi level LOW. Konfigurasi perangkat keras untuk proses 'fetch' dari 'external program memori' dapat dilihat pada gambar 2.8, terlihat bahwa port 0 dan port 2 akan berubah fungsi menjadi 'data bus' dan 'address bus' ketika terjadi proses 'fetch' dari 'external program memori ' .

Port 0 berfungsi sebagai 'address bus' yang dimultiplexing dengan 'data bus' yang akan mengeluarkan informasi 'low byte' dari 'program counter' sebagai informasi 'address'. Fungsi dari port 0 ini akan berubah menjadi 'data bus' setelah pin ALE berubah keadaan menjadi level HIGH. Sementara itu Port 2 mengeluarkan informasi 'high byte' dari 'program counter' sebagai informasi address.

18

Setelah kondisi diatas terpenuhi, in aka FSEN akan berubah men.iadi level LOW dan proses ’fetch'' terjadi.

19

GAMBAR 2 . 7 4

STRUKTUH MEMORY DARI KELUARGA MCS-51

GAMBAR 2.85

BLOK DIAGRAM RAMGKAIAN 'EXTERNAL PROGRAM MEMORY

Itiid . p. 1-4. riiia. p. 1-5.

20

INTf.BRUPtLOCa HOMS

aCSCT--4

(003 iH )

007BM

002JH

O O lt lH __

0 0 i 3 t < ____

OOOOM

0003M OCOOH

8 ones

GAMBAR 2.96 PETA ALAMAT 'PROGRAM MEMORY'

Gambar 2.9 menggambarkan peta alamat dari 'program memori'. Setelah proses reset, CPU akan berada pada lokasi alamat QOOOH - 0002H dimana isi dari lokasi memori ini hanya berupa instruksi untuk pe- lakukan proses 'jump'.

'Program memori' dengan lokasi 0003H 0032H dipergunakan sebagai 'interupt

vector', namun bila interupt tidak dipergunakan maka lokasi ini dapat dipergunakan sebagai 'program memori' biasa.

3.1.2 Data Memori. Pada microcontroller 8031 dibagi menjadi dua bagian yaitu'external data memori' dan 'internal datame-

XJxUi. p . 1- 4 .

mori'. 'External data memori' inemiliki fungsi yang sama dengan 'program memori' kecuali untuk 'external data memori' dapat dilakukan proses baca tulis, blok diagram dari 'external data memori' dapat dilihat pada gambar 2.10.

Secara umum microcontroller keluarga MCS-51 membagi internal data memori' menjadi tiga blok, yaitu 'lower 128 bytes of RAM', 'upper 128 bytes of RAM', dan 'spe- sial function register' (SFR). 'upper 128 bytes' hanya tersedia untuk jenis microcontroller seri 8052.

Pada 'lower 128 bytes of RAM' terdapat beberapa lokasi yang sudah dipersiap- kan untuk beberapa keperluan, misalnya lokasi OOOH - 007H dipergunakan sebagai bank register (RO - R7) pertama, 008H - OOFH dipergunakan sebagai bank register kedua, OlOH - 017H sebagai bank register ketiga, 018H - OlFH sebagai bank register keempat. Bank register yang dipakai ditentukan oleh dua bit informasi yang tersimpan dalam PSW (Program Status Word).

'Lower 128 byetes of RAM' di akses secara 'direct addressing' maupun 'indirect addressing'.

21

Blok SFR dipergunakan untuk menyimpan informasi-informasi mengenai status dari port : timer, stack pointer dan lain-lain. Akses terhadap memori dalam blok ini hanya dapat dilakukan dengan 'direct addressing ' .

22

QAMBAR 2.107 BLOK DIAGRAM RANGKAIAN 'EXTERNAL DATA MEMORY'

r r n ' -----; icctijieuI lY lMCM*CCt ui I ioomssuio I OMIT

• OH 7 fH

lOwt*l]lACCCJJIBLC »r w »tcr x«o iMo<«ccr

A D 0>C SS IU C

t C C t J J I l Ui r ornccr

AODDIJSIHC

f f H

Jrtcun.fuwcnoM• C W IK I IS

fO«tJ SIATUS Alio coHiKoi. mis»1MC« RCC IS ICKS

J IA C X fOllCC.*.ic c u u u u io n(CIC.)

GAMBAR 2.110 PETA ALAMAT 'INTERNAL DATA MEMORY

U a l d . p . 1 - 4 .

IJ.MKs t u c i iiTs m

IfMt n - A O o o c J S i t i t s fACt ( t n A o o » c s s i s o - 7 t )

f Sw —1 70M

U MWt(

. o ( (QVII7M

4 lOIKS o r

0011orM

f f * 1 LH SR o - « ;

00 f 0Q7H r — t c s n vALUt Of

jiACK r o i » u t *

GAMBAR 2.120 'LOWER 128 BYTES OF RAM'

AOM

l a u

ACC

r o * i 3

r o « f I

ro«t 0

• C O J I o - u i r f (0 r o a i t

‘OOitSStS |w»I tMO ■>< Oil 01 III <*(

-ro»l fiMj- iC C U U O lA tO t- r f *

( I K .)

GAMBAR 2.1310 ■SPECIAL FUNCTION REGISTER'

23

3. 2 Susqnan Port:Keempat port microcontroller 8031 bersifat

bidirectional, selain itu masing-masing port memiliki latch, output drifer dan input buffer. Output driver dari port 0 dan port 2 serta input bufer dari port 2 digunakan untuk mengakses 'external memori'. Output dari port 0 merupakan low

U a i d , p . 1 - 7 .

byte dari 'external memori address' yang dimul- tiplek dengan data. Bila 'external memori' digunakan maka output dari port 2 akan berfungsi sebagai port input output yang dikendalikan oleh register P2 yang terdapat dalam SFR. Semua pin pada port 3 berfungsi ganda. Pin-pin ini tidak sekedar sebagai port saja, tetapi juga untuk ke-

24

perluan yang lain seperti:P3.0 RXD Serial Input.P3.1 TXD Serial Output.P3.2 INTO External Interupt.P3.3 INTI External Interupt.P3.4 TO Timer/Counter external Q input.P3.5 T1 Timer/Counter external 1 input.P3.6 WR External data memory write •P3.7 RD External data memory read.

Port 1, port 2 dan port 3 masing-masing memiiki internal pull-up resistor, tetapi port 0 memiliki struktur output open drain. Setiap jalur input-output dapat digunakan secara indipendent untuk input maupun output. Dianjurkan untuk tidak memakai port 0 dan port 2 sebagai general purpose I/O, oika dipergunakan sebagai ADDR/DATA BUS. Untuk dapat dioperasikan sebagai input, maka masing-masing bit dari port harus di latch dalam kondisi high, hal ini akan mematikan output driver dari FET. Dengan demikian output dari masing- masing bit selain dipaksa berada pada kondisi

high oleh internal pull-up resistor, dapat jiaga dipaksa berada pada kondisi low oleh keadaan luar. Port 0 berbeda dengan port yang lain, port 0 tidak memiliki internal pull-up. Pull-up FET dari output drifer port 0 hanya digunakan pada saat berada pada kondisi high selama akses 'external memory'. Pada kondisi lainya pull-up FET non aktif. maka jalur port 0 yang sedang dioperasikan sebagai jalur output berada pada kondisi open drain.

Dengan mengirimkan sinyal high pada bit latch menyebabkan kedua output latch off, sehingga dalam keadaan ini port dapat dioperasikan sebagai input dengan impedansi tinggi, Karena port 1, 2 dan 3 memiliki internal pull-up yang pasti, maka port ini disebut 'port quasi bidirecttional'. Sedangkan port 0 disebut sebagai 'port bidirecttional sejati'. Semua port dari microcontroller 8031 memiliki kondisi awal high pada saat direset.

Buffer output dari port 1, 2 dan 3 masing- masing dapat mengendalikan 4 input LS TTL. Output buffer dari port 0 masing-masing dapat mengendalikan 8 LS TTL input. Akan tetapi masih diperlukan pull-up external untuk mengendalikan input NMOS, kecuali bila sedang digunakan sebagai bus ADDRES/DATA.

25

3.3 Coynter / TimerRegister untuk counter / timer dalam mi

crocontroller 8031 diujudkan dalam register 16 bit yang dinamakan THX dan TLX. Dalam fungsinya sebagai timer maka isi dari register tersebiit akan bertambah satu setiap siklus mesin (1/12

j

dari frekuensi osilator). Bila difqngsikan sebagai counter, maka isi dari register akan bertambah satu bila ada perubahan transisi dari high ke low pada pin input TO dan Tl. Timer atau counter pada microcontroller pada 8031 memiliki empat mode yang dijelaskan sebagai berikut:- Mode 0

Register dari THX dan TLX disusun sebagai register 13 bit, yang terjadi dari 8 bit register THX dan 5 lower bit register TLX, sedangkan tiga bit upper dari TLX tidak dide- finisikan. Penggunaan mode ini sama untuk timer 0 maupun timer 1,

- Mode 1Timer dalam mode 1 identik dengan timer mode0, perbedaanya terletak pada jumlah bit yang digunakan Pada mode ini jumlah bit yang digunakan 18, yang disusun dari delapan bit THX dan delapan bit TLX.

- Mode 2Pada mode ini timer / counter dikonfigurasikan sebagai timer / counter delapan bit dengan

26

'auto reload Dalam mode ini register THX berfungsi sebagai register yang menyimpan nilai konstanta timer/counter. Nilai dari THX ini akan dipindahkan ke TLX bila terjadi overflow pada TLX, dan semua proses tersebut tidak mempengaruhi isi dari register THX

- Mode 3Pada umymnya timer/counter menggunakan register THX dan TLX sebagai suatu pasangan, namun pada mode 3 hal ini tidak dilakukan, yaitu TLO dan THO diperlakukan sebagai dua register yang terpisah dan dapat dipergqnakan secara terpisah pula.

Pemilihan counter/timer dapat dilakukan dengan oara menset bit C/T yang terletak pada SFR dengan label TMOD, sedangkan penggunaan mode yang diinginkan dapat dilakukan melalui pasangan bit Ml dan MO didalam TMOD.

3.4 Serial Tnterfane

Port serial dari microcontroller 8031 bersifat full duplex, hal ini berarti microcontroller dapat mengirimkan dan menerima data secara bersamaan, di samping itu port serial dilengkapi dengan buffer input, dengan demikian data yang sudah ada dalam bufer masih dapat dipertahankan sampai saat data berikutnya diterima dengan lengkap. Port serial mengirimkan dan menerima data

27

melalui register SBUF yang terletak dalam SFR. Menuliskan data pada SBUF berarti mengirimkan data secara seria melalui port serial , sedangkan merabaca isi dari register SBUF berarti mengambil data yang telah diterima melalui port serial. Terdapat empat maoam mode yang digunakan didalam komunikasi serial yaitu:- Mode 1

Banyaknya data yang dikirim atau diterima adalah satu start bit, delapan bit dan satu stop bit, baudrate variable. Mode ini sering dipakai dalam komunikasi serial.

- Mode 2Pada mode ini ada 11 data bit yang dikirim atau diterima melalui port serial, data-data tersebut terdiri dari satu start bit, delapan data bit, satu programable data bit dan satu stop bit, Baudrate yang dipakai telah ditetap- kan yaitu 1/32 atau 1/64 dari frekuensi osilator. TB8 dan RB8 d8 dalam SCON berfungsi sebagai tempat penyimpanan informasi dari programable data bit.

- Mode 3Mode 3 dan mode 2 sebenarnya identik hanya pada mode 3 baudrate faotornya dapat bervaria- s i .

3.5

28

Mikrokontroler 8031 memiliki lima sumber interupt. dimana masing-itiasing interupt tersebut memiliki vector address yaitu:1. External Request 0 003H2. Internal Timer/Counter 0 OOBH3. External Request 1 013H4. Internal Timer/Counter 1 OIBH5. Serial Interupt 023HKelima sumber interupt tersebut diklasifikasikan dalam dua jenis yaitu: interupt internal dan interupt external,

Interupt exsternal (INTO dan INTI) dapat diprogram untuk aktif pada level atau pada transisi dengan mengatur bit - bit - ITO atau ITl pada register TCON. Prioritas masing-masing sumber interupt dapat diatur melalui 'interupt priority register'.Sumber prioritas yang lebih tinggi tidak dapat diinterupt oleh sumber yang lebih rendah pada saat proses berlangsung. Bila prioritas tidak dipilih maka microcontroller 8031 akan memberikan urutan prioritas interupt sebagai berikut:1. External Request 02. Internal Timer/Counter 03. External Request 14. Internal Timer/Counter 15. Serial Interupt.

29

4. MEMORI YANG DIGUHAKAN

4.1 E E m 2764Read Only Memory merupakan salah satu

jenis non volatile memori yang dalam pemakaiannya hanya dapat dibaca, tetapi tidak dapat ditulisi. Yang dimaksyd dengan non volatile memori adalah memori yang dapat tetap menyimpan data jika power dimatikan, Isi dari ROM biasanya sudah langsung berasal dari pabrik yang membuatnya. Isi dari ROM ini dibuat sesuai dengan permintaan pemesannya. Walaupun demikian ada jenis ROM yang dapat diisi oleh pemakai sekali saja tanpa dapat dihapus kembali.Ada juga ROM yang dapat diisi berulang-ulang dengan jalan menghapus isi yang lama, baria kemudian diisi lagi dengan data yang bary, salah satunya adalah EPROM.

Sebuah piranti memori dispesifikasikan berdasarkan jumlah memori yang mampu ditampung- nya. Serta jijmlah bit data untuk tiap lokasi memori tersebut. Spesifikasi pertama menyatakan kapasitas memori tersebut, yang berkaitan dengan jumlah jalur bus alamat memori, sedangkan spesifikasi kedqa menyatakan jumlah data bus yang dimilikinya.

Dalam tugas akhir ini digunakan sebuah piranti memori dengan 13 jalur alamat ( A O - A12)

30

dan 8 jalur data (DO - D7), yang berarti memili-- ki kapasitas penyimpimpanan data sebesar 8K x 8 bit atau 8K byte lokasi memori.

* Pada saat masukan CE dalam kondisi high, 2764 bekerja pada mode stand by dan konsumsi dayanya berkurang dari 500 mW maksimum menjadi 200 mW maksiraum.Maksimum CE hanya perlu didrive rendah pada saat alamat valid terdapat dalam address bus dari mikro processor.Masukan kontrol yang kedua adalah OE, jalur ini dipakai untuk mengenabble tristate buffer internal 2764 agar mengeluarkan data pada jalur kelu- aran.

4.1.1 Pengisian EPROM. Penulisan data ke dalam EPROM dapat diberikan dengan memberikan pulsa-pulsa tegangan tinggi, sedangkan untuk menghapus dilakukan dengan penyinaran sinar ultra violet selama 5 sampai dengan 15 menit melalui jendela transparan yang terdapat pada permukaan IC. EPROM jenis ini sering disebut dengan ultra violet EPROM.

4.1.2 Pembacaan EPROM. Untuk membaoa data dari EPROM maka harus disiapkan terlebih dahulu alamat dari memori yang akan dibaca isi-

31

nya, kemudian dengan memberikan logic rendah pada CE dari EPROM dan OE dalam keadaan terenable, data dari lokasi memori yang dituju dipindahkan ke data-bus, siap untuk ditransfer ke CPU.

4.2 BAH B2B4RAM (Random Access Memory) adalah suatu

memori yang dapat dibaca dan ditulisi. Memori ini bersifat volataile yang berarti data yang tersimpan didalamnya akan hilang jika power dimatikan. Karena kemudahannya dalam proses baca-tulis, maka memori ini biasanya dimanfaatkan untuk meng- eksekusi suatu program sehingga program dapat dijalankan dengan lebih cepat.

Kelebihan dari RAM ini adalah kecepatan dalam pengaksesan (100 ns), pengunaan daya yang rendah, memiliki kemampuan beroperasi dengan bateray back up, supplay daya tunggal, dll.

5. REAL TIME CLOCK PLUS RAM MC146818

Real time clock plus RAM (RTC) MC146818 merupakan suatu peralatan mikro kontroller yang dapat digunakan untuk mikro prosessor, mikro komputer dan larger computer .

RTC ini merapunyai tiga kombinasi unik, yaitu:

32

- Waktu yang lengkap, dengan alarm dan kalender 100 tahun.

- Interrupt yang dapat diprogram secara periodik dan generator square wave, serta 50 bytes pada low power statik RAM.

RTC plus RAM ini memiliki dua kegunaan, yaitu:1. Didesain dengan power baterai CMOS raeliputi semua

fungsi common baterai back up seperti RAM, waktu, dan kalender.

2. Dapat digunakan dengan mikro kontroller tipe CMOS untuk memberikan software dalam time keeping work load.

5.1 Fyipgsi-fungsi pin MC146818RTC MC146818 merupakan suatu chip IC de

ngan 24 pin dengan konfigurasi dan fungsi dari masing-masing pinnya adalah sebagai berikut:OSCl, 0SC2 : Time Base, InputsTime base untuk fungsi waktu dapat digunakan sinyal eksternal atau kristal osilator. Hubungan untuk kristal osilator dapat dilihat pada gambar 2.14.VDD, VSS : Tegangan DC power maksimym dan

minimum.ADO - AD7 : Multiplexed bidirectional addres /

data bus.Sebagai jalur komunikasi antara mikro kontroller dan MC146818.

33

34

4I CVWfc/ft MM/.

m

V ua iM/H w w -

I I I ) 4A) i

• V / ! « VM/ 0»«»? Co*<«ult M«»hiI^ I miiw *

GAMBAR 2. 14n

HUBUNGAN KRISTAL OSILATOR.

AS : Multiplexed Address Strobe, Input.

Pin ini dihubungkan pada pin ALE pada mikro kon-

troller, di mana address di dalam MC146818 akan

dilatch secara otomatis saat falling edge dari

pin AS atau pin ALE.

DS ; Data Strobe or Read, Input.

Pin DS dihubungkan dengan pin Read pada mikro

kontroller. Aktif high, sehingga dari pin read

mikro kontroller perlu d.Ioea: ir.verter sebelum

dihubungkan dengan pin DS ini.

R / W : Read / Write, Input.

Pin ini digunakan sebagai write dan dihubungkan

pada pin Write dari mikro kontroller.CS : Chip Select, Input.

Aktif low, bila bekerja akan mengenable fungsi-

fungsi interface yang berkomunikasi dengan mikro

kontroller,

IRQ ; Interrupt Request, Output.

a Rfeini TgiCihn i 1 DiELta. p. 3 —1681 .

Aktif low, dihubungkan ke pin Interrupt pada

mikro kontroller.. IRQ output memungkinkan low

selama status bit yang menyebabkan interrupt

hadir dan bit enable interrupt yang lain diset.

PS : Power Sense, Input.

Pin PS digunakan untuk mengontrol bit valid RAM

dan Time (VBT). Jika PS low maka kondisi VRT

ada1ah nol.

RESET : RESET, Input.

Pin RESET ini tidak mempengaruhi clock, kalender,

atau fungsi RAM bi la pm' -r up. Pin ini harus

dipertahankan low selama waktu tertentu untuk

menstabilkan power supply. Hubung'an pin , RESET

terlihat pada gainbar 2.15.

35

f

GAMBAR 2.1512

RAMGKAIAN TYPICAL POWEBUP DELAY UNTUK RESET

5. 2 A.La2n,SLt ttejuorjlGambar 2.16 menunjukkan peta alamat roemori

dari, MC14t3818, Memori ini berisi 50 general pur-

12 Ibid. p.3-1682.

pose RAH bytes, di mana 10 bytes memori RAM beri-

si jam,tanggal, dan alarm data serta 4 kontrol

dan status bytes. Sisanya ke 64 bytes dapat

dibaca (read) dan ditulis (write) secara langsung

pada program mikro kontroller,, kecuali:

1. Register C dan D hanya read.

2. Bit ketujuh pada register A hanya read.

3. Bit tertinggi dari byte detik hanya read.

Lokasi jam, tanggal, dan alarm:

Mvala-raula harus d i in is ial isas i jam, kalender, dan

alarm dengan memasukkan alamat lokasi memori pada

RAH. Untuk menginisialisasi semuanya, bisa dalam

kode BCD atau dalam biner. Sebelum menginisiali

sasi, bit Set pada register B lebih dahulu diset

dengan "I", kemudian baru memanggil jam, tanggal, dan lain - lain.

36

o i « l

1 A U im III

/ 11/

1 H I

4 U t

*> 1 1 ^ 1 % A u m i i • / .

U (< l

/ 1 )/

%K IM

U * if*

l it llA

1 t 111

ttt

1 1 1)

IH II

GAMBAR 2 .

E ETA ALAHAT MEMORI

13 Xti-ld, p. 3“ 1883.

6. IC I.M567

Untuk mendeteksi sinyal 16 khz maka digunakan IC LM567. Dimana IC ini digunakan untuk memilih/ mendeteksi adanya frekuensi tertentu yang terdiri dari Phase Locked Loop (PLL), quadrature A M detektor, voltage comparator dan sebuah output logic drive.

Jika sinyal yang dikirim sama dengan frekuensi rangkaian, Maka PLL akan mengunoi (lock) pada input sinyal. Quadrature detektor berfungsi sebagai lock

*

indikator. Ketika PLL terkunci pada input sinyal, tegangan pada output dari detektor akan bergeser. Per- geseran level dc ini akan dikonfersikan menjadi pulsa logika oleh amplifier dan logic driver yang memiliki open kolektor output dengan kemampuan menyerap arus.

Output dari IC secara normal berada pada logika "1", sampai suatu saat dimana ada sinyal yang sama dengan frekuensi tengahnya. Jika dekoder telah terkunci pada sinyal maka output pada pin 18 akan berlogika "0".

Frekuensi tengah fo dari detektor ditentukan oleh frekuensi free-running dari Current Controlled Os- cilator yang terdapat di dalam PLL- Frekuensi free- running ini ditentukan oleh pemilihan R1 dan Cl yang dihubungkan pada pin 5 dan pin 6.

6.1 Ea£aiae±.e.r.::P.aLr iafi.t££. I£L LK&fiZIC LM567 yang dapat dijelaskan sebagai berikut:

37

Frekuensi tengah (fo)fo adalah frekuensi tengah dari sinyal yang sama dengan frekuensi dari Voltage Controlled Oscilator (VCO). fo ditentukan oleh resistor R1 antara pin 5 dan pin 6 dan kapasitor Cl dari pin 6 ke ground dengan pendekatan rumus: fo = (1.1 R1 Cl)-1, di mana: R1 dalam Q

Cl dalam FDetektor bandwidth (BW)Detektor bandwidth adalah lebar frekuensi tengah dari fo yang dapat menyebabkan output dari sinyal input berlogika "0". Deteksi BW tergantung dari daerah penangkapan dari PLL dan ditentukan BW dari low pass filter pada pin 2.

6.2 Pen.ielasan funflsi LM567- Output filter ( pin 1)

Kapasitor C3 yang dihubungkan dari pin 1 ke ground membentuk sebuah simple low pass detection filter untuk mengeliminasi output yang tidak diinginkan terhadap sinyal input di luar band. Time konstan dari filter ini dapat di- nyatakan sebagai T3 = R3C3, di mana R3 (4,7KQ) adalah internal impedansi pada pin 1. Untuk mengeliminasi kemungkinan kesalahan pentrig- geran oleh sinyal yang tidak diinginkan dian-

38

jurkan bahwa C3 >= 2C2, di mana C2 adalah kapasitor loop filter pada pin 2.Jika harga C3 terlalu besar maka waktu on dan waktu off dari detektor akan diulang sampai tegangan pada C3 mencapai tegangan treshold. Sebaliknya jika harga C3 terlalu kecil output dari quadrature detektor akan menyebabkan kesalahan level logika pada output (pin 8). Loop filter (pin 2)Kapasitor C2 dihubungkan dari pin 2 ke ground untuk membentuk low pass filter untuk PLL. Konstanta waktu yang diperlukan adalah T2 = R2C2 di mana R2 (lOKQ) adalah impedansi pada pin 2. Pemilihan C2 menentukan besarnya BW seperti yang terlihat pada rumus di atas.In (pin 3)Sinyal in yang diberikan pada pin 3 melalui sebuah kopling kapasitor.Timing resistor R2 dan timing kapasitor C2 (pin 5 dan pin 6)Frekuensi tengah fo ditentukan oleh resistor R1 antara pin 5 dan pin 6, kapasitor Cl dari pin 6 ke ground.Logic Output (pin 8)Pin 8 merupakan binari logic output Jika suatu sinyal input berada dalam pass band dari kolektor, di mana arus output ditentukan oleh resistansi eksternal RC yang dihubungkan an-

39

tara pin 8 dan VCC. Jika suatu sinyal dengan frekuensi yang sama dengan pass band dari dekoder diinputkan maka output transistor pada pin 8 akan saturasi dengan tegangan kolektor sekitar 0.6 Volt. Arus maksimum yang diperbo- lehkan masuk pin 8 adalah sebesar 100 mA.

7. TRANSCEIVER

Dengan IC Transceiver 74LS245 maka port-port mikro kontroller dapat ditambah sesuai dengan kebu- tuhan. Hal penting yang perlu diperhatikan dalam penambahan port 8031 ini yaitu bahwa mikro kontroller 8031 tidak memliki sinyal I/O dan setiap port yang ditambahkan harus memiliki alamat tertentu.

IC Transceiver 74LS245 dapat digunakan untuk membuat I/O yang bidirectional (dua arah).

Penjabaran fungsi-fungsi dari pin-pin Transceiver 74LS245 adalah sebagai berikut:DIR : Direction InputInput ini digunakan sebagai kontrol arah transmisi data, dari bus A ke bus B atau dari bus B ke bus A. Jika input ini diberi logika '1' maka arah transmisi data adalah dari bus A ke bus B, dan jika diberi logika '0' maka arah transmisi data adalah dari bus B ke bus A.G : Enable Input

40

Merupakan chip enable untuk mengaktifkan 74LS245. Aktif pada logika 'O'.A1 - A8 dan B1 - B8 : Data BusMerupakan jalur data 8 bit yang berisi informasi dari sistem data bus dari bus A ke bus B atau sebaliknya, dari bus B ke bus A.

Karena pada mikro kontroller 8031 tidak memiliki sinyal I/O maka penambahan port dapat meminjam dari alamat data memori yang tidak digunakan.

41

42

C-'CvJ02<CQs<cil

D-i

o

Q-,

Oj<Ozwz<t-H<UiCjz<OS

Documents

I X - T E O R I E > E N U N J A N C 5^