Upload
dwiky-satria
View
69
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
embedded
Citation preview
Praktikum IFunny Gates Using ISE Webpacks
Tujuan
Dapat membuat project baru dan melakukan konfigurasi pada software ISE Webpack
Memahami bagaimana karakteristik setiap gerbang-gerbang digital. Mulai dari
gerbang AND, gerbang OR, dan gerbang XNOR. Hingga memahami pengaruh
parameter inputan untuk parameter outputan.
A. Dasar Teori
Embedded
Embedded System berkaitan dengan bidang menarik merancang sistem komputasi
embedded - komputer-komputer tersembunyi di segala macam perangkat elektronik, seperti
kamera digital, pemutar MP3, video game, mobil, mesin fax, mesin fotokopi, printer, alat
pacu jantung, alat bantu hearding, rumah sakit peralatan, dan sebagainya. Hal ini
memperkenalkan siswa dengan menggunakan pandangan terpadu dari hardware dan software
desain - pemetaan fungsi yang diinginkan untuk koleksi tujuan tunggal prosesor (hardware
digital dan peripheral) dan keperluan umum prosesor (mikroprosesor).
Siswa akan mendapatkan pengalaman membangun sistem digital nyata menggunakan
VHDL, sintesis dan FPGA (Xilinx), dan mikroprosesor tertanam pemrograman (Intel 8051 8-
bit Sistem komputasi embedded ditemukan di mana-mana, termasuk ditelepon selular, pager,
VCR, camcorder, termostat, tepi jalan sewa-mobil check-inperangkat, stockers supermarket
otomatis, perangkat persediaan terkomputerisasi kontrol, termometer digital, mesin penjawab
telepon, printer, video game portabel, TVset-top box -daftar goes on. Pada tahun 1997, rumah
tangga rata-rata US memiliki lebih dari10 komputer tertanam, belum lagi mobil, yang akan
memiliki 35 atau lebih pada tahun2000. Permintaan untuk desainer sistem embedded besar,
dan berkembang pesat.
DiCS122A, Anda akan belajar bagaimana mengembangkan dan memprogram
embedded system. Kita akan membahas pemrograman C mikrokontroler tertanam, fungsi
dan penggunaan peripheral umum, dan program dan simulasi (menggunakan VHDL) ada
tujuan tunggal prosesor (hardware digital kustom). Selain melakukan latihan lab, homeworks,
dan ujian, Anda akan memiliki kesempatan untuk mengembangkan sistem Anda sendiri
tertanam sebagai sebuah proyek.
B. Gerbang Logika
Gerbang logika merupakan dasar pembentukan sistem digital. Gerbang logika
beroperasi dengan bilangan biner, sehingga disebut juga gerbang logika biner. Tegangan
yang digunakan dalam gerbang logika adalah TINGGI atau RENDAH. Tegangan tinggi
berarti 1, sedangkan tegangan rendah berarti 0.
1. Gerbang AND
Gerbang AND digunakan untuk menghasilkan logika 1 jika semua masukan
mempunyai logika 1, jika tidak maka akan dihasilkan logika 0.
Gambar Gerbang Logika AND Tabel Kebenaran AND
Pernyataan Boolean untuk Gerbang AND adalah A . B = Y (A and B sama dengan Y)
2. Gerbang NAND (Not AND)
Gerbang NAND akan mempunyai keluaran 0 bila semua masukan pada logika 1.
sebaliknya jika ada sebuah logika 0 pada sembarang masukan pada gerbang NAND, maka
keluaran akan bernilai 1.
Gambar Gerbang Logika NAND Tabel Kebenaran NAND
3. Gerbang OR
Gerbang OR akan memberikan keluaran 1 jika salah satu dari masukannya pada
keadaan 1. jika diinginkan keluaran bernilai 0, maka semua masukan harus dalam keadaan 0.
Gambar Gerbang Logika OR Tabel Kebenaran OR
4. Gerbang NOR
Gerbang NOR akan memberikan keluaran 0 jika salah satu dari masukannya pada
keadaan 1. jika diinginkan keluaran bernilai 1, maka semua masukannya harus dalam
keadaan 0.
Gambar Gerbang Logika NOR Tabel Kebenaran NOR
5. Gerbang XOR
Gerbang XOR (dari kata exclusive OR) akan memberikan keluaran 1 jika masukan-
masukannya mempunyai keadaan yang berbeda.
Gambar Gerbang Logika XOR Tabel Kebenaran XOR
6. Gerbang NOT
Gerbang NOT adalah gerbang yang mempunyai sebuah input dan sebuah output.
Gerbang NOT berfungsi sebagai pembalik (inverter), sehingga output dari gerbang ini
merupakan kebalikan dari inputnya.
Gambar Gerbang Logika NOT Tabel Kebenaran Gerbang NOT
C. Peralatan
1. PC
2. ISE WebPack (Free)
3. ModelSim (Free with license)
4. Development board
5. Xilink ESC
D. Rangkaian Percobaan
E. LangkahPercobaan
1. Mendeskripsikan Sistem
Dibawah ini merupakan deskripsi system membuat 4 gerbang NAND dengan
3 inputan (S, R dan CLOCK). Untuk keluaran berupa 2 output LED (Q dan Qnot).
2. Membuat Project baru
Project yang dibuat yaitu dengan menggunakan program Xilinx ISE 6
Langkah-langkahmembuat project baru :
Nama dan letak project, top-
level disain
Device dan design flow
Create new source (next)
Add existing source (next)
Project information (finish)
Project is ready
3. Membuat Source Code
Setelah membuat project barus selanjutnya membuat project baru yaitu dengan
perintah :
Pilih Project New Source
Isi namadantipe (next)
New Source information (finish)
Source akan ditambahkan pada project
Jendela ECS
4. Membuat Source Code (ECS)
Untuk membuat gerbang system yang sebelumnya sudah dideskripsikanya itu dengan:
Pilih tab symbol
Pada Symbols cari dan pilih komponen NAND2
Letakkan mouse pada bidang gambar lalu klik kiri untuk meletakkan
Lengkapi komponen sesuai disain awal
Membuat ECS pin Input
Tambahkan simbol IBUF
Hubungkan dengan Wire
Gunakan tool Add I/O Marker
Letakkan pada semua kaki input IBUF
Klik kanan pada simbol pin input, ganti nama menjadi Clock
Ulangi untuk simbol pin input yang lain (S dan R)
Membuat pin output
Tambahkan simbol OBUF
Hubungkan dengan wire
Tambahkan pin output dengan I/O Marker
Gantinama pin dengan Q dan Qnot
Lakukan check schematic
Bila tidak ada error, lakukan save biasanya ketika kita mendapatkan suatu error
adalah kesalahan dalam merangkai kaki-kaki gerbang tersebut.
5. Melakukan Synteshis
Setelah membuat ECS, selanjutnya mengkonfigurasi synthesis :
Kembalike Project Navigator
Klik ganda Synthesize – XST
Proses synthesize selesai (warning / error can occurred)
Klik synthesize report untuk melihat resources IC yang digunakan
6. Melakukan Simulasi Fungsional
Pada simulasi fungsional digunakan untuk mensimulasikan gerbang system yang
sudah kita buat agar dapat ditampilkan dalam bentuk wavefrom.
Pilih Project New Source
Isi nama dan pilih tipe Test Bench Waveform (next)
Hubungkan dengan source (next)
New Source Information (finish)
Tekan OK
Klik ganda Simulate Behavioral Model
Bila tidak ada error maka lihat hasil nya pada jendela wave – default
Mengedit testbench melalui source tes bench waveform
Close jendela ModelSim
7. Menentukan hubungan pin
Untuk menghubungkan pin-pin yang sudah dibuat sebelumnya dilakukan dengan
membuat file .ucf, selanjutnya digunakan bahasa pemrograman micro untuk
menghubungkannya.
Agar net terhubung dengan pin yang diharapkan
Pilih Project New Source
Beri nama dan pilih tipe Implementation Constraints File (next)
Hubungkan ke source project1 (next)
New Source Information (finish)
Akan terbentuk source ucf pada project
Klik tanda + pada User Constraints di jendela proses
Klik ganda Edit Constraints (Text)
Tulis seperti gambar berikut
Lakukan save file
8. Melakukan Implementasi
Implementasi digunakan untuk mengimplementasikan system yang telah kita buat
sebelumnya, dan mengecek adakah error yang terjadipada system tersebut.
Highlight gerbang_ku pada jendela source
Pada jendela proses, klik ganda Implement Design
Apabila tidak ada error, lakukan Generate Programming File untuk membuat bit
streamnya
F. Hasil praktikum
G. Analisa Data
Praktikum kali ini tentang “Using ISE WebPack for the first time” diperoleh sebuah
data saat menggunakan software Xilinx ISE 6.
Dari rangkaian percobaan tersebut terlihat bahwa inputannya terdapat 3 yang berasal
dari clock, R dan S yang kita tentukan pada edit constrain. Pada gambar dibawah ini dapat
dijelaskan bahwa inputan NAND berasal dari clock, R dan S. Sedangkan untuk outputnya
berada pada 2 LED (Q dan Qnot).
Kita atur end test benched wave nyapadaposisi time 800. Untuk input pada time ke-0,
S=0; R=0; clock=1
Setelah itu coba kita simulasikan dan didapatkan gambar seperti pada hasil praktikum.
Terlihat bahwa nilai pada LED hasilnya seperti flip flop kecuali pada clock=1, R=1, S=1
LED Q dan Qnot bernilai 1 atau keduanya nyala. Seperti tabel kebenaran dibawah ini.
CLOCK R S Q Qnot
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
H. Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari praktikum kali ini adalah :
Untuk mendesain system embedded dapat menggunakan program Xilinx ISE.
Untuk menghubungkan pin-pin input dan output dengan melakukan implementasi
serta dilanjutkan dengan memberikan pemrograman micro.