Pengenalan Jenis Memori

(1)

1

Mikroprosesor

Memori

ROM RAM

Memori

(2)

Memori

• Flip-flop: memori 1-bit

• Register: memori n-bit, satu lokasi

• Memori: penyimpan data n-bit, m-lokasi

Flip-flop Register

Memori m x n 4-bit

0 1 2

0 1 0 1

1 1 1 0

0 0 0 1

MSB LSB MSB LSB

m

n

2 Memori

(3)

Memori

ROM:

PROM, EPROM, EEPROM

RAM:

STATIC, DYNAMIC

3 Memori

(4)

ROM (Read Only Memory)

ROM Merupakan chip (IC=integrated circuit) yang menyediakan fungsi

penyimpanan data yang bersifat “hanya

dapat dibaca saja, tidak dapat ditulisi”, dan sifat penyimpanannya permanen (jika

catudayanya ditiadakan, isi ROM tetap ada).

Tipe memori ini sering disebut sebagai memori yang tidak mudah berubah

(nonvolatile memory).

4 Memori

(5)

PROM (Programmable ROM)

PROM merupakan ROM yang isinya

diprogram oleh pabriknya. Jenisnya: ROM Matriks Diode/Transistor BJT/FET

5 Memori

(6)

Sel PROM

Pemilih

Output Data

+Vcc Pemilih

Output Data +Vcc

Diputus

Menyimpan data “1” Menyimpan data “0”

6 Memori

Transistor

(7)

PROM

LOKASI/

ALAMAT DATA DALAM BINER DATA DALAM

HEKSADESIMAL

D₃ D₂ D₁ D₀

0 1 1 0 0 C

1 1 0 1 0 A

2 0 1 0 0 4

3 0 1 0 1 5

7

Misal pabrik akan membuat ROM dengan ukuran 4X4-bit, dengan data yang tersimpan di dalamnya seperti tabel ini:

Memori

(8)

PROM

DEKODER 0 1 2 3

X0 X1

X2 X3

0 1 A0

A1

D0 D1

D2 D3

TRI-STATE SWITCH OE

CE

+Vcc +Vcc

+Vcc

X2 X1

+Vcc

X0

8 Memori

Organisasi ROM

(9)

Simbol ROM 4x4-bit

Pin Alamat

Pin Kontrol

Pin Data

4x4-bit ROM

D0 D1 D2 D3 A0

A1

CS²

CS1

Pin A0,A1 digunakan untuk memilih alamat

Pin Kontrol digunakan untuk menyediakan saluran output.^Memori ⁹

(10)

Simbol ROM 4x4-bit

Pin Alamat

Pin Kontrol

Pin Data

4x4 bit ROM

D0 D1 D2 D3 A0

A1

OE CE

OE=Output enable jenis ACTIVE-LOW

CE=Chip enable jenis ACTIVE-LOW^Memori ¹⁰

(11)

Simbol ROM

OE=Output enable jenis ACTIVE-LOW CE=Chip enable jenis ACTIVE-LOW

4X8-bitROM

D0D1 D2D3 A0

A1

OE CE

D4D5 D6D7

4 byteROM

D0D1 D2D3 A0

A1

OE CE

D4D5 D6D7

=

ROM 4 byte

128 byteROM

D0D1 D2D3 A0A1

OE CE

D4D5 D6D7 A2A3

A4A5

A6 ROM

256 byte

D0 D1D2 D3 A0

A1

OE CE

D4D5 D6 D7 A2A3

A4A5 A6A7

ROM1KB

D0D1 D2D3 A0A1

OE CE

D4D5 D6D7 A2

A9

.. .

..

. ROM

4KB

D0D1 D2D3 A0A1

OE CE

D4D5 D6 D7 A2

A11

.. .

..

. ROM

16KB

D0D1 D2D3 A0A1

OE CE

D4D5 D6D7 A2

A13

.. .

..

. ROM

64KB

D0D1 D2D3 A0A1

OE CE

D4D5 D6D7 A2

A15

.. .

Kapasitas naik 2 kali, pin alamat bertambah 111 Memori

(12)

EPROM (Erasable PROM)

EPROM Adalah ROM yang dapat dihapus dan

diprogram isinya oleh pengguna. UV-EPROM adalah ROM yang isinya dapat dihapus dengan sinar Ultra Violet. Untuk

memrogram ROM ini digunakan EPROM Programmer

12 Memori

(13)

Contoh IC EPROM

13 Memori

(14)

Pinout EPROM

14 Memori

(15)

Kapasitas EPROM

15 Memori

NO. SERI ARTI KAPASITAS JML. PIN

ALAMAT

2716 16=2K X 8-bit=2Kbyte 2Kbyte 11

(16)

Contoh EPROM Programmer

Memori 16

(17)

EPROM

Cara Menghapus EPROM:

 Lepaskan EPROM dari sistem

 Buka penutup jendela transparan

 Sinari jendela transparan dengan sinar ultra violet beberapa menit (kurang lebih 15 menit)

Cara Memrogram EPROM:

 Hapus terlebih dahulu seluruh isinya dengan sinar ultra violet

 Pasang EPROM pada EPROM Programmer

 Isilah EPROM dengan data menggunakan

EPROM Programmer

^Memori ¹⁷

(18)

EPROM

• Penghapusan UV-EPROM dilakukan dengan menggunakan sinar ultra violet.

EPROM

Jendela Transparans

Sinar Ultra Violet

beberapa menit, maka data akan terhapus

Pin atau terminal IC

EPROM ERASER

18 Memori

(19)

EEPROM

• EEPROM (Electrically EPROM)  flash

ROM yang isinya dapat dihapus dan diprogram secara elektris. Contoh: CMOS Setup pada PC.

Jika ingin mengubah konfigurasi PC, maka pada saat booting tekan tombol Del sehingga muncul informasi konfigurasi yang akan diubah.

Pengubahan konfigurasi, pada dasarnya adalah memrogram CMOS/EEPROM secara elektris.

19 Memori

(20)

EEPROM

Cara memrogram EEPROM:

 EEPROM tetap terpasang pada sistem

 Lakukan penghapusan dan pengisian data

Kelebihan EEPROM dibandingkan dengan EPROM:

 Isinya dapat diprogram bagian per bagian, sedangkan pada EPROM untuk memrogram harus menghapus seluruh isinya terlebih dahulu sehingga tidak memungkinkan permograman bagian per bagian.

 Pengahupusan EEPROM lebih cepat dibandingkan EPROM, karena dilakukan secara elektris. Waktu penghapusan pada EEPROM dalam orde mili detik (ms) sedangkan pada EPROM pada orde menit.

 Pemrograman EEPROM dapat dilakukan tanpa melepaskannya dari sistem, sedangkan untuk EPROM harus dilepaskan dari sistem.

20 Memori

(21)

Cara MP Membaca ROM

Misal di dalam ROM 8 byte berisi data sebagai berikut:

Alamat Isi (Dalam

Heksadesimal)

0 02

1 A1

2 B2

3 5C

4 00

5 45

6 FF

7

_Memori

E6

₂₁

(22)

Memori 22

Sistem Interkoneksi Bus Pada Mikrokomputer

MP ROM RAM

BUS ALAMAT BUS DATA

BUS KONTROL

Bus: Kumpulan konduktor, yang

membawa sinyal-sinyal: alamat, data, dan kontrol.

I/O Interface

(23)

Cara MP Membaca ROM

Mikroprosesor membaca alamat 5 dari ROM 8 byte:

8 byteROM

D0D1 D2D3 A0A1

OE CE

D4D5 D6D7 A2

10 1

0 0

Tahap I

Tahap II

01 00 01 01

Tahap III

1. Mikroprosesor mengirim sinyal alamat 5 yakni A²A¹A⁰=101 lewat bus alamat ke pin alamat ROM (tahap I)

2. Mikroprosesor mengirim sinyal kontrol untuk mengaktifkan ROM (Tahap II)

3. Data akan ditempatkan pada bus data sehingga pada bus data

terdapat data 45 (tahap 3) 0 OE

dan 0,

CE = =

23 Memori

(24)

RAM (Random Access Memory)

RAM Merupakan chip yang

menyediakan fungsi penyimpanan data yang bersifat “dapat dibaca dan

ditulisi”, dan sifat penyimpanannya sementara (jika catudayanya

ditiadakan, isi RAM hilang)

24 Memori

(25)

Static RAM (SRAM)

Merupakan RAM yang sel-selnya

menggunakan flip-flop sehingga: (1)

datanya relatif stabil/statis sehingga tidak diperlukan adanya rangkaian “refresh”, (2) lebih cepat, (3) kepadatan komponen

rendah/kapasitas kecil, (4) mahal

25 Memori

(26)

Sel SRAM

S

Q R

SELECT

INPUT

OUTPUT

READ/WRITE SELECTRWS

MC SELECT INPUT

RWS

OUTPUT

MC: memory cell

26 Memori

SELECT (CS) RWS MODE

1 0 Write

1 1 Read

0 X INACTIVE

(27)

MC MC MC MC

DEKODER 0

1

2

3 A₁

A₀

1 0

IO₃ IO₂ IO₁ IO₀

RWS CS

Organisasi SRAM: Bentuk 1

27

(28)

Simbol RAM 4x4-bit: Bentuk 1

Pin Alamat

Pin Kontrol

Pin Data

4x4-bit RAM

I/O₀ I/O₁ A0

A1

RWS CS

I/O₂ I/O₃

RWS=Read/Write Select

CS=Chip Select, ACTIVE-HIGH ₂₈

(29)

MC MC MC MC

DEKODER 0

1

2

3 A₁

A₀

1 0

IO₃ IO₂ IO₁ IO₀

OE CE WE

Organisasi SRAM: Bentuk 2

29

(30)

Simbol RAM 4x4-bit: Bentuk 2

Pin Alamat

Pin Kontrol

Pin Data

4x4-bit RAM

A0 A1

OE CE WE

I/O₀ I/O₁ I/O₂ I/O₃

WE=Write Enable

OE=Output enable jenis ACTIVE-LOW

CE=Chip enable jenis ACTIVE-LOW ₃₀

(31)

Cara MP Membaca dan Menulisi RAM

Misal di dalam RAM 8 byte berisi data sebagai berikut:

Alamat Isi (Dalam

Heksadesimal)

0 13

1 FF

2 C4

3 6D

4 FF

5 57

6 FF

7

_Memori

FF

₃₁

(32)

Cara MP Membaca RAM

Mikroprosesor membaca alamat 3 dari RAM 8 byte:

1. Mikroprosesor mengirim sinyal alamat 3 yakni A²A¹A⁰=011 lewat bus alamat ke pin alamat RAM (tahap I)

2. Mikroprosesor mengirim sinyal kontrol untuk mengaktifkan mode baca RAM (Tahap II)

3. Data akan ditempatkan pada bus data sehingga pada bus data

terdapat data 6D (tahap 3)

1 WE dan

0, OE

0,

CE = = =

8 byteRAM

D0D1 D2D3 A0A1

OE CE

D4D5 D6 D7 A2

11 0

0 0 Tahap I

Tahap II

01 10 11 01

Tahap III

1 WE

32 Memori

(33)

Cara MP Menulisi RAM

Mikroprosesor menulisi alamat 4 dari RAM 8 byte dengan data A2:

1. Mikroprosesor mengirim sinyal alamat 4 yakni A²A¹A⁰=100 lewat bus alamat ke pin alamat RAM (tahap I)

2. Mikroprosesor menempatkan data A2 pada bus data (tahap II) 3. ikroprosesor mengirim sinyal

kontrol untuk mengaktifkan mode tulis RAM (Tahap III)

0 WE

dan 1,

OE 0,

CE = = =

8 byteRAM

D0D1 D2 D3 A0A1

OE CE

D4D5 D6 D7 A2

00 1

1 0

Tahap I

Tahap III

10 1 00 0 10

Tahap II

0 WE

33 Memori

(34)

Contoh IC Static RAM Seri 6116

A₀-A₁₀ Address Inputs

I/O₀-I/O₇ Data Inputs/Outputs

/CE Active LOW Chip Enable

/OE Active LOW Output Enable

/WE Active LOW Write Enable

PIN NAMES

34

SRAM 2Kbyte

(35)

Dynamic RAM (DRAM)

Merupakan RAM yang sel-selnya

menggunakan kapasitor sehingga: (1) datanya tidak stabil/dinamis sehingga

diperlukan rangkaian “refresh”, (2) lebih lambat, (3) kepadatan komponen

tinggi/kapasitas besar, (4) lebih murah

35 Memori

(36)

Sel DRAM

36 Memori

(37)

Memori 37

Sel DRAM

CELL ARRAY 4 x 4

(38)

Organisasi DRAM

Memori 38

CELL ARRAY 4 x 4

Column address decoder

Row address decoder

Column address latch

A₂ A₃

A₀

A₁

Row address latch R/W

A₀/A₂

A₁/A₃ RAS CAS

CS Din Dout

Input buffer

Output buffer

(39)

Operasi Read DRAM

• Alamat baris (A₁A₀) ditempatkan pada pin alamat lewat bus alamat

• Pin RAS diaktifkan agar sinyal-sinyal alamat baris menempati input dekoder alamat baris.

• Dekoder alamat baris memilih baris data yang diinginkan yang akan dikirim ke buffer out

• Pin CS dan R/W diaktifkan pada mode read

• Alaman kolom (A₃A₂) ditempatkan pada pin alamat lewat bus alamat

• Pin CAS diaktifkan untuk menempatkan sinyal alamat pada input

dekoder kolom. Pin ini selalu memberikan Output Enable, setiap sinyal CAS diberikan

• Data akan ditempatkan pada .Dout

• RAS dan CAS dinonaktifkan untuk melaksanakan operasi berikutnya

Memori 39

(40)

Op er as i R ead DRAM

Memori 40

(41)

Operasi Write DRAM

• Data yang akan disimpan ditempatkan pada Din

• Alamat baris (A₁A₀) ditempatkan pada pin alamat lewat bus alamat

• Pin RAS diaktifkan agar sinyal-sinyal alamat baris menempati input dekoder alamat baris.

• Dekoder alamat baris memilih lokasi baris yang akan ditempati data dari buffer in

• Pin CS dan R/W diaktifkan pada mode write

• Alaman kolom (A₃A₂) ditempatkan pada pin alamat lewat bus alamat

• Pin CAS diaktifkan untuk menempatkan sinyal alamat pada input dekoder kolom.

• Data akan ditempatkan pada alamat pada array sesuai yang diinginkan

• RAS dan CAS dinonaktifkan untuk melaksanakan operasi berikutnya

Memori 41

(42)

Memori 42

DR AM 1 M X 1

(43)

Memori 43

DRAM 64K X 1-bit

(44)

DRAM 64K X 8-bit

Memori 44

(45)

KONEKSI DRAM DATA n-bit

Memori 45