LAPORAN SISTEM MIKROPROSESSOR PERCOBAAN. docx

LAPORAN

SISTEM MIKROPROSESSOR

PERCOBAAN 7

ANTAR MUKA PIO Z80 (INPUT)

FIRSAN BAHARUDDIN

1229042018

PTIK 04/2013

LABORATORIUM

PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR

2014

PERCOBAAN 7

A. TUJUAN

1. Mahasiswa dapat mengetahui apa yang dimaksud dengan antarmuka PIO Z80 (input).

2. Mahasiswa dapat menjalankan program untuk antarmuka PIO Z80 (input).

B. BAHAN DAN ALAT

1. Lembar tugas

2. Softwate Z80 Simulator IDE Oshonsoft

C. TEORI DASAR

Input Output (I/O) merupakan komponen pokok dari sistem mikroprosesor. Informasi di luar CPU harus dikumpulkan dan diproses. Begitu diproses informasi harus disajikan dan dikirim untuk mengendalikan berbagai alat Input Output. Perkembangan mikroelektronika telah mendukung perkembangan I/O dari unprogrammable ke programmable sistem. Input Output (I/O) terbagi menjadi dua macam yaitu I/O Paralel dan I/O Serial. Beberapa komponen I/O paralel terprogram yang sangat populer dalam sistem mikroprosesor adalah Z-80 PIO (Programable Input Output) dan (Programable Peripheral Interface) PPI 8255. Namun pada pertemuan kelima untuk sesi sistem mikroprosesor kali ini kita hanya membahas tentang I/O Paralel Z-80 PIO, sedangkan yang lainnya akan kita bahas pada pertemuan selanjutnya.

 Dua periperal port antar muka paralel 8 bit independent dengan kendali jabat tangan.

 Penggerak I/O terinterupsi.

 Empat mode operasi, yaitu :

1) Mode 0 : Byte Output dengan jabat tangan

2) Mode 1 : Byte Input dengan jabat tangan

3) Mode 2 : Byte Bidirectional dengan jabat tangan (hanya untuk Port A)

4) Mode 3 : untuk Bit Control

 Logika interupsi dengan prioritas daisy chain.

 Semua input dan output kompatibel dengan TTL.

 Susunan pin IC Z-80 PIO dilukiskan seperti Gambar 1 dan 2 berikut ini.

Susunan Pin Z-80 PIO

Z-80 PIO terdiri dari dua port yaitu Port A dan Port B. Masing-masing port dilengkapi dengan pena-pena jabat tangan. Dengan 40 pin dalam dua lajur fungsi masing-masing pin dapat dikelompokkan dalam empat kelompok yaitu:

a. Kelompok Bus Data

 D0 – D7 adalah bus data 8 bit dua arah digunakan sebagai saluran data dan kata perintah.

 A0 - A7 adalah saluran dua arah untuk transfer data atau status dan sinyal kontrol antara peralatan I/O dan Port A.

 B0 – B7 merupakan saluran dua arah untuk transfer data atau status dan sinyal kontrol antara I/O dan Port B.

b. Kelompok Kontrol

 C/D* sel adalah pin saluran sinyal pemilih register kontrol atau register data. Jika C/D* = 0 register yang aktif adalah register data dan C/D* = 1 register yang aktif adalah register perintah.

 CE* adalah sinyal aktif rendah yang berfungsi sebagai pin pengaktif chip Z-80 PIO.

 M1* adalah sinyal aktif rendah bekerja mensinkronkan kerja interrupt logic. Pada saat M1* dan RD* aktif, Z-80 CPU melakukan fetching sebuah instruksi ke memori. Sebaliknya pada saat M1* dan IORQ* aktif, CPU melakukan pengenalan interupsi. Dan jika M1* aktif tanpa IORQ* atau RD*, Z-80 PIO ada dalam keadaan reset.

 IORQ* adalah sinyal Input Output Request aktif rendah bekerja pada saat CPU mentransfer perintah atau data ke Z-80 CPU.

 READ* adalah sinyal aktif rendah yang menunjukkan CPU membaca data dari I/O.

c. Kelompok Interrupt

 INT* adalah sinyal interrupt aktif rendah yang digunakan oleh PIO untuk memintan layanan interupsi.

 IEI adalah sinyal Interrupt Enable Input aktif tinggi yang menunjukkan PIO siap menerima layanan interupsi.

 IEO adalah sinyal Interrupt Enable Output aktif tinggi yang menunjukkan PIO telah melayani interupsi.

d. Kelompok Status Kontrol Port

 Mode 0 : menunjukkan keadaan peralatan I/O telah menerima data yang dikirim oleh PIO.

 Mode 1 : menunjukkan keadaan data telah dikirim ke register Port A oleh peralatan I/O.

 Mode 2 : menunjukkan keadaan data dari register Port A telah diletakkan pada bus data dan kemudian data telah diterima oleh peralatan I/O.

 Mode 3 : pulsa ini secara internal ditahan oleh PIO (tidak dimanfaatkan).

2) A RDY adalah sinyal ready aktif tinggi untuk Port A bekerja tergantung mode operasi sebagai berikut:

 Mode 0 : menunjukkan register Port A berisi data byte dan telah disiapkan pada saluran bus data untuk ditransfer ke peralatan I/O.

 Mode 1 : menunjukkan keadaan register data Port A kosong dan siap menerima data word berikutnya.

 Mode 2 : menunjukkan keadaan register data Port A telah siap untuk diambil oleh peralatan I/O. Data akan dikeluarkan jika ada sinyal STB*.

 Mode 3 : tidak dimanfaatkan

4) B RDY adalah sinyak keluaran ready aktif tinggi untuk Port B dengan operasi kerja sama dengan A RDY.0

Masing-masing Port dilengkapi dengan dua register, yaitu register data dan register perintah. Selengkapnya register pada Z-80 PIO terdapat empat buah register yaitu :

 Register Data A

 Register Data B

 Register Perintah A

 Register Perintah B

Register data digunakan untuk memegang data dan register perintah digunakan untuk mengatur mode kerja dan perilaku masing-masing port. Pemilihan register-register pada Z-80 CPU dikerjakan melalui pena port B/A dan pena Control/Data seperti Tabel 1 berikut ini :

Tabel Data Pemilihan Register pada Z-80 PIO

Program 1

1. Jalankan aplikasi Z80 Simulator IDE terlebih dahulu

2. Lalu kita pilih tools lalu klik assembler atau tekan ctrl+A pada keyboard.

4. Kemudian kita ketikan program pada assembler, ingat untuk memulai dengan tombol Tab.

5. Setelah kita selesai mengetik programnya kemudian kita lanjutkan dengan mengkompile program tersebut untuk mengetahui apakah ada kesalahan atau tidak dengan klik tools lalu klik assemble.

7. Setelah selesai, akan muncul pesan kesalahannya.

8. Lalu kita lanjutkan dengan klik tools lalu klik assembler & load untuk memuat program ke simulator.

10. Dan centang pada Enable IN/OUT Instruction Logging.

11. Masuk ke tab menu Tools lalu pilih Peripheral Devices atau tekan Ctrl+P.

13. Masukkan angka 01 lalu tekan OK.

14. Maka Device 1 akan menjadi ON serta pastikan juga bahwa I/O port dalam keadaan IN.

16. Kita masukkan dari peripheral devices ke dalam register A.

17. Set register IX dengan 1900H.

19. Selanjutnya kita melakukan jump ke label LOOP.

20. Kita coba berikan data pada peripheral devices. Kemudian kita masukkan ke register A.

21. Maka tampilan pada jendela Memory Editor akan seperti berikut.

E. ANALISA DATA

Pada percobaan kali ini kita kita akan membuat sebuah program. Di praktikum ini kita membahas tentang antar muka PIO Z80 (input), kita juga menggunakan instruksi IN untuk menampilkan data pada peripheral devices. Yang kita perlukan pada praktikum kali ini yaitu aplikasi Z80 Simulator IDE dan lab sheet microprocessor.

Pertama kita jalankan aplikasi Z80 Simulator IDE, lalu masuk ke jendela Assembler dan ketikkan perintah untuk program pertama. Saat pengetikan perintah, terlebih dahulu harus dimulai dengan menekan tombol tab terlebih dahulu untuk menghindari kesalahan dalam pengetikan perintah.

Selanjutnya kita save perintah tersebut dengan memilih tools lalu Assemble, kemudian isi nama untuk program kita dan save dengan format *.asm setelah selesai, maka akan muncul pesan kesalahan pada program kita, jika error sama dengan 0 maka tidak terdapat kesalahan pada program kita, sebaliknya jika terdapat angka yang lain maka terdapat kesalahan pada program kita.

Sekarang kita lanjut dengan memilih kecepatan atau laju simulasi sesuai keinginan kita, ada beberapa pilihan diantaranya : step by step, slow, normal, fast, extremel fast, dan ultimate. Kemudian jangan lupa untuk mencetang pada enable logging yang terdapat pada tan options, dimana enable logging berfungsi untuk menampilkan isi dari file log.txt yang menunjukkan perubahan isi register dan status flag Z80 setelah program dieksekusi, karena jika kita lupa untuk mencentangnya, maka tidak akan keluar jendela file log.txt dan juga kita tidak dapat mengetahui perubahan yang terjadi pada register.

Pada tab menu Options, kita hilangkan tanda centang pada Prompt For Value Before IN Instruction. Sedangkan pada Enable IN/OUT Instruction Logging kita beri tanda centang.

Langkah yang terakhir yaitu tahap dimana saatnya kita menjalankan atau mengoperasikan simulasinya. Dengan klik simulation lalu start. Untuk program satu, yang pertama kita lakukan adalah mengatur lampu LED atau data pada jendela Peripheral Devices, data tersebut yang nanti akan kita pindahkan ke Memory Editor.

Instruksi yang pertama adalah kita masukkan data dari peripheral device ke dalam register A dengan menggunakan instruksi LD A, (01H). (01H) merupakan alamat dari peripheral device.

Selanjutnya kita set register IX dengan 1900H. Alamat inilah yang kemudian akan kita isikan data dari peripheral device. Setelah register IX telah ter-set, kita isi alamat memory tersebut dengan data dari register A.

Kemudian akan terjadi looping/percabangan ke awal program sesuai dengan label LOOP. Ubahlah isi peripheral device sehingga data yang muncul pada memory editor akan berubah pula.

Setiap langkah-langkah yang terjadi kita perlu untuk memperhatikan setiap perubahan yang terjadi, baik yang terjadi pada setiap register maupun pada setiap flag register. Program tidak akan berhenti kecuali kita menghentikannya secara manual karena terdapat instruksi JP L1 dimana instruksi tersebut akan melakukan jump/percabangan secara terus-menerus.

F. KESIMPULAN

Pada praktikum ini kita mengoperasikan program simulator Z80 dan kita juga dapat melihat/mengecek isi memori pada lintas data untuk setiap program. Serta melakukan operasi logika. Kita membuat dua program yang memiliki perintah mnemonic yang berbeda-beda.

Dipraktikum ini kita membuat program dimana kita mengatur isi peripheral device yang kemudian akan kita pindahkan ke dalam register dan selanjutnya di tampilkan pada memory editor.