MAKALAH
FIELD PROGRAMMABLE GA GATE TE ARRAY ARRAY
Universitas Gunadarma
NAMA
: MUHAMMAD ISMAIL
NPM
: 24112996 24112996
LABORATORIUM LANJUT SISTEM KOMPUTER UNIVERSITAS GUNADARMA DEPOK 2018
KATA PENGANTAR
Puji su!ur !e"adirat A##a" S$%& atas se'a#a ra"mat dan "idaa"na se"i se"in'' n''aa da(at da(at dise dise#e #esa sai! i!an an tu'a tu'ass ma!a# ma!a#a" a" dari dari La)*r La)*rat at*r *riu ium m Lanj Lanjut ut Sist Sistem em K*m(uter Universitas Gunadarma& +ie#d Pr*'ramma)#e Gate Arra Da#am (enu#isan ma!a#a" ini& (enu#is menadari )a",a ma!a#a" ini masi" jau" dari sem(urna& ma!a den'an se'a#a !erenda"an "ati& (enu#is men'"ara(!an saran dan !riti! an' mem)an'un 'una (er)ai!an ma!a#a" iniA!"irna& sem*'a ma!a#a" ini da(at )erman.aat )a'i semua (i"a!De(*!&1/ 0anuari 21 Penu#is
Mu"ammad Ismai#
ii
KATA PENGANTAR
Puji su!ur !e"adirat A##a" S$%& atas se'a#a ra"mat dan "idaa"na se"i se"in'' n''aa da(at da(at dise dise#e #esa sai! i!an an tu'a tu'ass ma!a# ma!a#a" a" dari dari La)*r La)*rat at*r *riu ium m Lanj Lanjut ut Sist Sistem em K*m(uter Universitas Gunadarma& +ie#d Pr*'ramma)#e Gate Arra Da#am (enu#isan ma!a#a" ini& (enu#is menadari )a",a ma!a#a" ini masi" jau" dari sem(urna& ma!a den'an se'a#a !erenda"an "ati& (enu#is men'"ara(!an saran dan !riti! an' mem)an'un 'una (er)ai!an ma!a#a" iniA!"irna& sem*'a ma!a#a" ini da(at )erman.aat )a'i semua (i"a!De(*!&1/ 0anuari 21 Penu#is
Mu"ammad Ismai#
ii
DAFTAR DAFTAR ISI
KA% KA%A P3NGAN%A-----------------------------------------------------P3NGAN%A------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------- ----------ii --ii DA+%A ISI----------------------------------------------------------------------------------------------------------------iii DA+%A GAM5A----------------------------------------------------------------------------------------------------vi 5A5 I P3NDAHULUAN--------------------------------------------------------------------- ----------------------- --------------------- 1 1-1
+PGA +PGA +ie#d +ie#d Pr*'ram Pr*'ramma) ma)#e #e Gate Arra Arra 7------7------------------------------------------------------------------------------------1 -----1
1-2
8ara Kerja +PGA--------+PGA-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 ---2
1-/
Desi'n Desi'n S*.t,are S*.t,are +PGA-------+PGA---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------/ -------/
1-4-
S*.t,are S*.t,are +PGA-------+PGA--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 -------------4
1--
i##in!--i##in!-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 -----------4
1-6
Met*de Met*de Men'' Men''una! una!an an Hard Hard,ar ,aree Lan'u Lan'ua'e a'e Des; Des;ri( ri(ti* ti*n
1-=
>HDL >HDL >er >er Hi'" Hi'" S(eed S(eed Inte'r Inte'rate ated d Hard, Hard,are are Des;re Des;re(ti (ti*n *n Lan' Lan'ua'e ua'e7----7----- --6
1-
>eri#*'-----eri#*'---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 ---------6
5A5 II ANALISA P38?5AAN--------------------------------------------------------- ------------------------------------ -------= = 2-1
Men'ena Men'ena## >HDL->HDL-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------= ----=
2-1-1 2-1-1 2-2
Li)rar Li)rar---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --
8#*;!-------8#*;!-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9 ----------------9
2-2-1
%imer dan 8*unter---------------------------------------------------- ----------------------------------9 --------------------------------- -9
2-2-2 2-2-2
%ujuan ujuan Pen''un Pen''unaan aan %imer %imer---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 --1
2-2-/ 2-2-/
P$M Pu#se Pu#se $idt" $idt" M*du#ati M*du#ati*n7*n7----------------------------------------------------------------------------------------------------1 -1
2-2-4 2-2-4
K*nse( K*nse( Dasar Dasar P$M---P$M--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 -----11 1
2-2- 2-2-
Pen''una Pen''unaan an P$M--P$M----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 --12 iii
2-/
Men'ena# +inite State Ma;"ine FSM)--------------------------------------------------------1/
2-/-1 2-4
Seven Se'ment----------------------------------------------------------------------------------------------16
2-4-1 2-
8*nt*" Pen'a(#i!asian +SM-----------------------------------------------------------------1
L3D Seven Se'ment------------------------------------------------------------------------------1=
Pus" 5utt*n---------------------------------------------------------------------------------------------------19
2--1
Pen'ertian Pus" 5utt*n-------------------------------------------------------------------------19
2--2
+un'si dan Pen''unaan Pus" 5utt*n----------------------------------------------------19
2--/
3d'e Dete;ti*n--------------------------------------------------------------------------------------2
2-6
Ke)*ard US5----------------------------------------------------------------------------------------------21
2-6-1
S;an 8*de----------------------------------------------------------------------------------------------22
2-6-2
Sistem 5i#an'an 5iner---------------------------------------------------------------------------2/
2-=
>GA--------------------------------------------------------------------------------------------------------------2/
2-=-1
es*#usi >GA----------------------------------------------------------------------------------------24
2-=-2
DA8 Di'ita# Ana#*' 8*nverter7----------------------------------------------------------26
2-=-/
AMDA8 and*m A;;ess Mem*r Di'ita# @ Ana#*' 8*nverter7-----26
2-
K*muni!asi Seria#-----------------------------------------------------------------------------------------26
2--1
0enis0enis K*muni!asi Seria#---------------------------------------------------------------2
2--2
UA%-----------------------------------------------------------------------------------------------------29
2--/
8ara Kerja UA%----------------------------------------------------------------------------------29
2--4
K*de AS8II-------------------------------------------------------------------------------------------/
5A5 III P3NU%UP-------------------------------------------------------------- --------------------------------------/2 /-1
Kesim(u#an---------------------------------------------------------------------------------------------------/2
/-2
Saran-------------------------------------------------------------------------------------------------------------/2 iv
DA+%A PUS%AKA--------------------------------------------------------------------------------------------------//
v
DAFTAR GAMBAR
Gam)ar- 1-1 +PGA---------------------------------------------------------------------------------------------1 Gam)ar 1-2 Isi +PGA-----------------------------------------------------------------------------------------2 Gam)ar 2-1 8*nt*" Pen''unaan Pr*'am Den'an Men''una!an >HDL---------= Gam)ar 2-2 Isi dari #i)rar--------------------------------------------------------------------------------- Gam)ar 2-/ Gra.i! P$M---------------------------------------------------------------------------------11 Gam)ar 2-4: Per"itun'an >*ut P$M---------------------------------------------------------------11 Gam)ar 2-: 5#*! Dia'ram dan %a)e# +un'si dari D +#i(+#*(-----------------------1/ Gam)ar 2-6 : 8*nt*" Pen'a(#i!asian +SM da#am !e"idu(an--------------------------1 Gam)ar 2-= : 8*nt*" Pen'a(#i!asian +SM da#am !e"idu(an--------------------------1 Gam)ar 2- Seven Se'ment (ada +PGA 5*ard i#inB S(artan 6--------------------16 Gam)ar 2-9 8ara Kerja Seven Se'ment-----------------------------------------------------------1= Gam)ar 2-1 8*mm*n 8at*da
GA (ada +PGA----------------------------------------------------------------24 Gam)ar 2-1 K*muni!asi (ara##e# dan seria#---------------------------------------------------2= Gam)ar 2-16 0enis !*muni!asi )erdasar!an ja#ur--------------------------------------------2 Gam)ar 2-1= P*rt Uart (ada +PGA 5*ard i#inB S(artan 6----------------------------29 Gam)ar 2-1 %a)e# K*de AS8II-----------------------------------------------------------------------/1
vi
vii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
FPGA ( Fiel P!"#!$%%$&le G$'e A!!$ ) +ie#d Pr*'ramma)#e Gate Arra +PGA7 meru(a!an se)ua" I8 di'ita# an'
serin' di'una!an untu! men'im(#ementasi!an ran'!aian di'ita#- 5i#a di#i"at dari se'i namana& +ie#d Pr*'ramma)#e da(at diarti!an )a",a +PGA ini )ersi.at da(at diran;an' sesuai den'an !ein'inan dan !e)utu"an user<(ema!ai tan(a me#a#ui ta"a( C)urn di #a)*rat*ruim atau di C"ard,ire *#e" (a)ri! (iranti- Sedan'!an Gate Arra artina )a",a +PGA ini terdiri atas 'er)an''er)an' di'ita# dimana inter!*ne!si masin'masin' 'er)an' terse)ut da(at di!*n.i'urasi!an antara satu sama #ainna-
Gambar. 1.1 FPGA Per#u diin'at )a",a +PGA meru(a!an se)ua" I8 di'ita# an' )ersi.at
(r*'ramma)#e- User<(ema!ai da(at mema!ai I8 di'ita# ini se;ara )eru#an'u#an' untu! menesuai!an (r*'ram a(a an' a!an did*,n#*ad !e da#am +PGA ini1
Pr*'ram terse)ut nantina a!an di)uat *#e" user men''una!an s*.t,are an' ada untu! !emudian disimu#asi!an- Sete#a" simu#asi )erja#an #an;ar dan )er"asi#& (r*'ram terse)ut sia( untu! did*,n#*ad !e da#am +PGA& muda"& e.isien dan seder"ana- 0i!a (r*'ram terse)ut 'a'a# untu! disimu#asi!an& ma!a user<(ema!ai "ana (er#u menusun u#an' (r*'ram da#am !*m(uter sesuai an' di)utu"!an dan !eti!a sia(& d*,n#*ad #a'i (r*'ram terse)ut !e +PGA& )e'itu untu! seterusna-
1.2
*$!$ Ke!+$ FPGA +PGA Field Programmable Gate Array7 meru(a!an se)ua" I8 di'ita# serin'
di'una!an untu! im(#ementasi ran'!aian di'ita#- I8 di'ita# ini (ada umumna terdiri atas / )a'ian aitu ;*n.i'ure #*'i; )#*;!s 8L57& I
Gambar 1.2 Isi FPGA Se)ua" +PGA tersusun dari se)ua" )a'ian an' )ernama Clogic-cell L*'i;
5#*;!s7& an' !emudian (ada (er!em)an'anna sa#in' ter"u)un' satu sama #ainKum(u#an!um(u#an dari logic cell ini )erjum#a" ratusan )a"!an ri)uan dan mem)entu! sauatu .un'si an' !*m(#e!s- Se)ua" #*'i; ;e## (ada dasarna terdiri atas se)ua" lookup table LU%7& D .#i(.#*(& dan se)ua" mu#ti(#e!ser 2 !e 1Ha#"a# an' )isa di'una!an den'an +PGA:
5isa
men'isiu#an'
mem(r*'ramu#an'7
+PGA
se)ana!
in'in!atida! ter)atas den'an )er)a'ai ma;am .un'si #*'i! an' Anda in'in!an0i!a me#a!u!an !esa#a"an (ada ran;an'an& ;u!u( (er)ai!i !esa#a"an terse)ut& #a!u!an !*m(i#asi u#an' !emudian undu" d*,n#*ad7 #a'i2
an'
Anda
an;an'an )isa )e!erja #e)i" ;e(at di)andin'!an den'an ran;an'an an' di)uat
den'an !*m(*nen!*m(*nen )iasa& !arena& den'an +PGA& "am(ir semua ran'!aian terim(#ementasi di da#am ;"i(+PGA se;ara umum& !e;ua#i an' di#en'!a(i +#as" P3?M7 a!an !*s*n' saat tida! di!enai ;atudaa se(erti AM7- Harus men'undu" u#an' ran'!aian a'ar )isa )er.un'si !em)a#i se(erti semu#a-
1.,
De-i# S"/'$!e FPGA Field Programmable Gate Array +PGA7 meru(a!an se)ua" I8 di'ita# an'
serin' di'una!an untu! men'im(#ementasi!an ran'!aian di'ita#- 0adi& )entu! utama se)ua" +PGA ada#a" Inte'rated 8ir;uit I87- Dua )ua" (erusa"aan an' ;u!u( ter!ena# se)a'ai (em)uat +PGA ada#a" i#inB dan A#tera- Pada umumna& (erusa"aan terse)ut tida! menjua# +PGA da#am )entu! ter(isa" a!ni !e(in' I8 saja me#ain!an suda" terinte'rasi den'an !*m(*nen!*m(*nen e#e!tr*ni! #ain se(erti !rista#& L3D& resist*r& !a(asit*r& (us" )utt*n& ds)- Semuana itu )iasana menjadi satu dan dise)ut (a(an (en'em)an' +PGA FPGA developmet !oard 7- 5entu! ini#a" an' )iasana dijua# *#e" (ara vend*r (em)uat +PGAPerusa"aan(erusa"aan (em)uat +PGA !emudian tida! "ana (a(an (en'em)an' +PGA saja- A!an teta(i& (erusa"aan terse)ut ju'a menjua# se!a#i'us (eran'!at #una! so"t#are7 an' a!an mendu!un' (en''unaan- 0adi !eti!a !ita mem)e#i +PGA ma!a an' dima!sud ada#a" mem)e#i developmet board FPGA )eserta (eran'!at #una! (endu!un'na- Kedua )a'ian ini tida! )isa ter(isa"- %ida! )isa "ana mem)e#i (a(an (en'em)an' +PGA saja atau se)a#i!na& (eran'!at #una!na saja- Kedua )a'ian terse)ut meru(a!an satu !esatuan utu" an' sa#in' mendu!un' (r*ses !erja satu sama #ain- Se;ara 'aris )esar& (eran;an'an (eran'!at #una! s*.t,are7 terdiri atas 4 ta"a( a!ni :
$esig-etry. Simulatio. Syt%esis ad place-ad-route. Programmig t%roug% special cables &'(AG).
/
1.. S"/'$!e FPGA Perusa"aan (em)uat +PGA (ada umumna mem)eri!an (eran'!at #una! se;ara ;uma;uma a#ias 'ratis- S*.t,are ini di'una!an untu! mendu!un' (r*ses desig etry& simulatio syt%esis ad place-ad-route dan Programmig t%roug% special cables &'(AG). 5iasana s*.t,are an' di)a'i!an se;ara 'ratis "ana untu!
jenis +PGA tin'!at renda"menen'a" atau "ana#a" )eru(a dem* saja- Sedan'!an untu! jenis +PGA tin'!at atas ma!a s*.t,are (endu!un'na tida!#a" 'ratis me#ain!an )er)aar- 5eri!ut )e)era(a s*.t,are (endu!un' an' 'ratis atau dem* )a'i +PGA :
Perusa"aan i#inB ter!ena# den'an s*.t,are mi#i!na an' )ernama IS3
$e)Pa;! Perusa"aan A#tera ter!ena# den'an s*.t,are mi#i!na an' )ernama Euartus II $e) 3diti*n S*.t,are di atas ;u!u( )a'us dan )ai! untu! memu#ai )e#ajar men''una!an
+PGA !arena s*.t,are terse)ut memi#i!i .un'si an' "am(ir sama den'an an' )er)aar- Se#ain itu& saat ini den'an .un'si an' ;u!u( dan memadai ma!a tida! (er#u mem)e#i s*.t,are an' ada se;ara #en'!a(- 5eri!ut ;ara memu#ai memr*'ram +PGA: 1- D*,n#*ad s*.t,are an' di)utu"!an2- Intsa## s*.t,are terse)ut /- Meminta #i;ense untu! men'a!ti.!an s*.t,are me#a#ui emai#- %an(a adana #i;ense ma!a s*.t,are an' te#a" terinsta# tida! a!an da(at di'una!an-
1.. 3illi4 i#inB i#inB +*undati*n Series7 ada#a" suatu (eran'!at #una! an' )er'una untu! meran;an' dan mensimu#asi!an suatu ran'!aian di'ita#- Den'an men''una!an i#inB (r*ses (eran;an'an suatu a#at atau ran'!aian di'ita# me#a#ui (r*ses simu#asi ran'!aian an' te#a" diran;an' untu! me#i"at a(a!a" ran;an'an an' te#a" di)uat suda" )enar atau masi" men'andun' !esa#a"an4
Untu! (eran;an'an ran'!aian
di'ita#& i#inB mem(unai ti'a ;ara& aitu den'an men''una!an State Dia'ram& HDL Hard,are Des;ri(ti*n Lan'ua'e7 dan S;"emati;- Da#am (eran;an'an )isa men''una!an sa#a" satu ;ara saja atau men''a)un'!an !eti'a ;ara terse)ut- Untu! HDL& i#inB da(at men''una!an dua )a"asa (emr*'raman aitu A53L dan >HDL-
1.5
Me'"e Me##6$4$ H$!$!e L$#6$#e De-7!i'i"9HDL Met*de an' #ain untu! (eran;an'an ran'!aian ada#a" met*de men''una!an
5a"asa Des!ri(si Peran'!at Keras *ard#are $escriptio +aguage
tia(tia(
!*m(*nen
serta
ja#ur
an'
men'"u)un'!anna
a!an
dides!ri(si!an #e,at tu#isan atau !*de tertentu- Se(erti an' te#a" disin''un' (ada arti!e# se)e#umna& tia( vend*r +PGA memi#i!i aturan men'enai (en''unaan !*de da#am "a# im(#ementasi di da#am +PGA- Namun& seja! se!itar 1 ta"un #a#u& te#a" mun;u# !*de )aru an' da(at diim(#ementasi!an !e da#am semua jenis +PGA )uatan vend*r mana(un- K*de )aru terse)ut ada 2 a!ni veri#*' dan >HDL- 5ai! veri#*' mau(un >HDL ternata #e)i" ter!ena# !arena muda" di(a"ami dan dimen'ertiSe#anjutna dua !*de ini !emudian menjadi a;uan utama da#am (r*ses im(#ementasi ran;an'an ran'!aian !e da#am +PGA a(a(un jenis vend*rna7- Hin''a saat ini& met*de (eran;an'an men''una!an HDL )ai! veri#*' mau(un >HDL7 #e)i" )ana! di'una!an dari(ada met*de sc%ematic- Se#anjutna& mem(e#ajari HDL san'at#a" (entin' dan di)utu"!an terutama )a'i mere!a an' serius in'in terjun di da#am dunia +PGA- Se#ain itu& HDL !ini te#a" menjadi a;uan utama da#am dunia industri se"in''a tida! ada ru'ina )i#a !ita in'in mem(e#ajarina-
1.:
VHDL (Ve! L$#6$#e)
Hi#;
See
I'e#!$'e
H$!$!e
De-7!e'i"
>HDL >er "i'" s(eed inte'rated Hard,ere Des;ri(ti*n Lan'ua'e7 ada#a" se)ua" )a"asa (emr*'raman >HSI8 >er Hi'" S(eed Intre'ated 8ir;uit7 an' di!em)an'!an *#e" I333 Institute *. 3#e;tri;a# and 3#e;tr*ni; 3n'ineerin'7- Pada >HDL& !*nse( serta syta, )ana! di(er#u!an untu! men'erti )a'aimana ran;an'an
>HDL se)a'ai )a'ian dari (emr*'raman +PGA- Da#am !e)ana!an !asus& !e(utusan memi#i" dan men''una!an !*de >HDL dari(ada !*de >eri#*' atau Sstem8& san'at ter'antun' (ada (i#i"an (eran;an' itu sendiri dan #e)i" !e(ada !etersediaan s*.t,are (endu!un' serta !e)utu"an (erusa"aan-
1.8
Ve!il"# >eri#*' ada#a" se)ua" )a"asa an' termasu! HAD$A3 D3S8IP%I?N
LANGUAG3 HDL7- Dimana )a"asa an' di'una!an untu! men''am)ar!an sistem di'ita# (ada suatu (eran'!at !eras- >eri#*' se(erti )a"asa des!ri(si (eran'!at !eras #ainna& memun'!in!an desainer untu! meran;an' se)ua" desain da#am dua met*d*#*'i& aitu 5*tt*mu( dan t*(d*,n met*d*#*'i-
6
BAB II ANALISA PER*OBAAN
2.1
Me#e$l VHDL >HDL >er Hi'" S(eed Inte'rated Hard,ere Des;ri(ti*n Lan'ua'e7-
K*nse( serta sntaB )ana! di(er#u!an untu! men'erti )a'aimana ran;an'an >HDL se)a'ai )a'ian dari (emr*'raman +PGA- Da#am !e)ana!an !asus& !e(utusan memi#i" dan men''una!an !*de >HDL dari(ada !*de >eri#*' atau Sstem8& san'at ter'antun' (ada (i#i"an (eran;an' itu sendiri dan #e)i" !e(ada !etersediaan s*.t,are (endu!un' serta !e)utu"an (erusa"aanHa# terse)ut meman' )u!an#a" !euni!an atau ;iri !"as >HDL- Namun& (ada !enataanna !*de >eri#*' ju'a memi#i!i !*nse( sama ,a#au(un "ana terda(at da#am se)ua" Cm*du#e- Dan untu! mem(erje#as !*nse( dari >HDL ini sendiri )isa di #i"at (ada ;*nt*" 'am)ar s*ur;e ;*de )eri!ut :
Gambar 2.1 oto% Pegguaa Progam $ega Megguaka *$+
=
>HDL se;ara (ra!tis di'una!an )ersama *#e" ran;an'anmu#ti#eve# da#am >HDL- Pem)a'ian se)ua" m*de# !e da#am )e)era(a )a'ian ju'a meru(a!an !eu''u#an #ain dari >HDL- Misa#na& )a'ian inter.a;e da#am >HDL di!ena# se)a'ai CentitF7 dan )a'ian !e#a!uan atau )e"avi*ur da#am >HDL di!ena# se)a'ai Car;"ite;ture7Isti#a" #i)rar sendiri di!ena# se)a'ai se!um(u#an !*#e!si )erma;amma;am )er!as !*de- 5i#a suatu )er!as !*de disim(an di da#am #i)rar ma!a )er!as !*de terse)ut di'una!an serta di)a'i!an den'an ran;an'an an' #ain2.1.1
Li&!$!
Pada (emr*'raman di!ena# (u#a isti#a" #i)rar atau (usta!a an' )ias terda(at (ada )a"asa (emr*'raman an' #ain se(erti 8 atau "eader (ada Pas;a#- Li)rar )er.un'si untu! memuda"!an (r*rammer untu! mene#esai!an (e!erjaanna !arena da#am #i)rar terse)ut terda(at .un'si.un'si dan ti(e data an' suda" dide.inisi!an se)e#umna untu! di'una!an )eru#an'u#an'- Di da#am #i)rar terse)ut terda(at su) tree an' dise)ut se)a'ai (a!et& diantarana :
Gambar 2.2 Isi dari library
2.2
*l"74 8#*;! meru(a!an sina# #istri! an' )eru(a suatu denutan dan )er.un'si
untu! men'!**rdinasi!an atau mensin!r*nisasi!an setia( a!sia!si atau (r*ses (r*ses an' di#a!u!an *#e" setia( !*m(*nen di da#am (eran'!at e#e!tr*ni!aAda )e)era(a isti#a" (entin' an' )er!aitan den'an 8#*;! aitu :
8;#e : ada#a" satuan an' di'una!an untu! menanda!an se#esaina satu si!#us ;#*;!& mu#ai dari denutan di!e#uar!an !emudian nai! "in''a ni#aina men;a(ai
1 #a#u mu#ai turun ni#aina "in''a 8;#e %ime %7 : ada#a" jum#a" ,a!tu ' di(er#u!an *#e" sina# ;#*;! untu!
mene#esai!an satu 17 si!#us ;#*;! ise %ime : ada#a" ,a!tu an' di)utu"!an untu! (eru)a"an ni#ai ;#*;! dari !e
1 +a## %ime : ada#a" ,a!tu an' di)utu"!an untu! (eru)a"an ni#ai ;#*;! dari 1 !e 8#*;! +reuen; +7 : ada#a" )esaran untu! meni#ai !emam(uan suatu sina# ;#*;! da#am men;i(ta!an satu si!#us denutan setia( deti!na a#ias )era(a )ana! ;#;e (er deti! an' da(at di "asi#!an *#e" sina# ;#*;!- Sesuai standra internasi*na#& Satuan an' di'una!an untu! men'u!urna ada#a" Hert H& dimana 1H sama d'n satu ;;#e (er deti!-
2.2.1
Ti%e! $ *"6'e!
%imer J 8*unter meru(a!an .itur an' te#a" tertanam (ada mi!r*!*ntr*#er an' memi#i!i .un'si ter"ada( ,a!tu- A!an teta(i (en''unaan %imer J 8*unter (ad a +PGA "arus ditam)a"!an sendiri- +un'si (e,a!tu an' dima!sud disini ada#a" (enentuan !a(an (r*'ram terse)ut dija#an!an& tida! "ana itu saja .un'si timer an' #ainna ada#a" P$M& AD8& dan ?s;i##at*r- Prinsi( !erja timer den'an ;ara mem)a'i .re!uensi (res;a#er7 (ada ;#*;! an' terda(at (ada +PGA se"in''a timer da(at )erja#an sesuai den'an .re!uensi an' di!e"enda!i%imer meru(a!an .un'si ,a!tu an' sum)er ;#*;!na )erasa# dari ;#*;! interna#- Sedan'!an ;*unter meru(a!an .un'si (er"itun'an an' )erasa# dari ;#*;! terse)ut mau(un e!sterna#- Sa#a" satu ;*nt*" (en''unaan .un'si timer aitu (ada jam 9
di'ita# an' sum)er ;#*;!na )isa men''una!an ;rsta# *s;i##at*r dan ;*nt*" (en''unaan ;*unter (ada (en'"itun' )aran' (ada !*nve*r an' sum)er ;#*;!na )erasa# dari sens*r an' mendete!si )aran' terse)ut-
2.2.2
T6+6$ Pe##6$$ Ti%e!
1- Me#a!sanaan tu'as se;ara )eru#an' 2- Men'enda#i!an !e;e(atan m*t*r D8 P$M7 /- Me#a!u!an (er"itun'an 8*unter7 4- Mem)uat (enundaan ,a!tu de#a7 2.2.,
P
Pu#se $idt" M*du#ati*n P$M7 se;ara umum ada#a" se)ua" ;ara memani(u#asi #e)ar sina# an' dinata!an den'an (u#sa da#am satu (eri*de& untu! menda(at!an te'an'an ratarata an' )er)eda- Pen''unaan P$M ini men''anti!an *ut(ut ana#*' di!arena!an !eter)atasan se)ua" I8 an' (ada umumna "ana da(at men'e#uar!an sina# di'ita#- 5e)ara(a ;*nt*" a(#i!asi P$M ada#a" (em*du#asian data untu! te#e!*muni!asi& (en'*ntr*#an daa atau te'an'an an' masu! !e )e)an& re'u#at*r te'an'an& audi* e..e;t dan (en'uatan& serta a(#i!asia(#i!asi #ainna-
1
Gambar 2./ Gra"ik P0M A(#i!asi P$M )iasana )eru(a (en'enda#ian !e;e(atan m*t*r D8&
(en'enda#ian m*t*r serv*& dan (en'aturan na#a teran' L3D- ?#e" !arena itu di(er#u!an (ema"aman ter"ada( !*nse( P$M itu sendiri-
2.2.
K"-e D$-$! P
Sina# P$M (ada umumna memi#i!i am(#itude dan .re!uensi dasar an' teta(& namun memi#i!i #e)ar (u#sa an' )ervariasi- Le)ar (u#sa P$M )er)andin' #urus den'an am(#itude sina# as#i an' )e#um term*du#asi- Artina& sina# P$M memi#i!i .re!uensi 'e#*m)an' an' teta( namun dut ;;#e )ervariasi antara "in''a 1-
Gambar 2. Per%ituga out P0M
Ana#*' in(ut di"asi#!an *#e" te!ni! an' di!ena# den'an isti#a" P$M atau Pulse 0idt% Modulatio- P$M memani(u#asi !e#uaran di'ita# sedemi!ian ru(a
se"in''a men'"asi#!an sina# ana#*'- Mi!r*!*ntr*#er men'eset *ut(ut di'ita# !e HIGH dan L?$ )er'antian den'an (*rsi ,a!tu tertentu untu! setia( ni#ai !e#uaranna- Durasi ,a!tu untu! ni#ai HIGH dise)ut pulse #idt% atau (anjan'
11
(u#sa- >ariasi ni#ai *ut(ut ana#*' dida(at!an dari (eru)a"an (anjan' (u#sa an' di)eri!an (ada satu (eri*de ,a!tu dan di#a!u!an )eru#an'u#an'K*ndisi HIGH ada#a" !*ndisi !eti!a sina# )erada di atas 'ra.i! >7 dan L?$ ada#a" !eti!a sina# )erada di )a,a" >7- $uty cycle ada#a" (ersentasi (anjan' (u#sa HIGH da#am satu (eri*de sina#- Keti!a duty cyclena atau sina# L?$ (enu"& ma!a ni#ai ana#*' an' di!e#uar!an ada#a" > atau setara den'an GNDKeti!a duty cyclena 1 atau sina# HIGH (enu" ma!a sina# an' di!e#uar!an ada#aa" >-
2.2.
Pe##6$$ P
1-
P$M se)a'ai data !e#uaran suatu (eran'!at- P$M da(at di'una!an se)a'ai data dari suatu (eran'!at& data dire(resentasi!an den'an #e)ar (u#sa (*siti. (p7-
2-
P$M se)a'ai data masu!an !enda#i suatu (eran'!at- Se#ain se)a'ai data !e#uaran& P$M (un da(at di'una!an se)a'ai data masu!an se)a'ai (en'enda#i suatu (eran'!at- Sa#a" satu (eran'!at an' men''una!an data P$M se)a'ai data masu!anna ada#a" M*t*r Serv*- M*t*r Serv* itu sendiri memi#i!i dua ti(e: 1K*ntinu& 2- Sudut- Pada ti(e 1-& P$M di'una!an untu! menentu!an ara" M*t*r Serv*& sedan'!an (ada ti(e 2-& P$M di'una!an untu! menentu!an (*sisi sudut M*t*r Serv*P$M se)a'ai (en'enda#i !e;e(atan M*t*r D8 )ersi!at- M*t*r D8 )ersi!at
atau M*t*r D8 an' )iasa ditemui di (asaran an' memi#i!i !utu) A dan !utu) 5 an' ji!a di)eri!an )eda (*tensia# diantara !eduana& ma!a M*t*r D8 a!an )er(utar- Pada (rinsi(na M*t*r D8 jenis ini a!an ada ,a!tu antara saat )eda (*tensia# diantara !eduana di"i#an'!an dan ,a!tu )er"entina- Prinsi( ini#a" an' di'una!an untu! men'enda#i!an !e;e(atan M*t*r D8 jenis ini den'an P$M& sema!in )esar #e)ar (u#sa (*siti. dari P$M ma!a a!an sema!in ;e(at (utaran M*t*r D8- Untu! menda(at!an (utaran M*t*r D8 an' "a#us& ma!a (er#u di#a!u!an (enesuaian +re!uensi Peri*da %*ta#7 P$Mna12
2.,
Me#e$l Fii'e S'$'e M$7;ie (FSM) +inite State Ma;"ine +SM7 ada#a" se)ua" met*d*#*'i (eran;an'an sistem
!*ntr*# an' menunju!!an dan men''am)ar!an suatu tin'!a" #a!u atau (rinsi( !erja (ada sistem !*ntr*# terse)ut& an' menan'!ut / "a# )eri!ut : State Keadaan7& 3vent Kejadian7& dan A;ti*n %inda!an7- Pada dasarna ;ara !erja +SM ini miri( se(erti +#*,;"art "ana saja terda(at (er)edaan ji!a .#*,;"art memer#u!an in(ut& (r*ses dan *ut(ut- Pada +SM ini sendiri terda(at 2 stru!tur an' mem)eda!an (rinsi( !erjana& aitu stru!tur Mea# dan M**reStru!tur Mea# ini untu! mem)eri!an tinda!an atau (r*ses se"in''a men'"asi#!an *ut(ut )er'antun' (ada in(ut dan !eadaan- 5er)eda den'an M**re& an' tinda!an untu! men'"asi#!an *ut(utna )er'antun' se(enu"na (ada !eadaan-
Gambar 2.3 !lok $iagram da (abel Fugsi dari $ Flip-Flop
Sa#a" satu ;*nt*" (en''unaan met*d*#*'i +SM )isa di#i"at (ada sistem (en'enda#i e#evat*r- Prinsi(na "ana memi#i" #antai an' a!an dituju& )er"enti (ada suatu #antai tertentu& men''era!!an m*t*r a'ar !*ta! e#evat*r nai! atau turun men''una!an (rinsi( .inite state ma;"ine M**re- Penje#asanna& ji!a #antai terse)ut menjadi se)ua" !eadaan )a'i (rinsi( !erjana- Keti!a !eadaan te#a" ditentu!an& 1/
ma!a e#evat*r a!an menentu!an tinda!an atau (r*sesna- 8*nt*"na& ji!a e#evat*r )erada di #antai & dan (en'unjun' in'in !e #antai 1 ma!a sesuai !eadaan an' diin'in!an& tinda!an dari e#evat*r terse)ut ada#a" men''era!!an m*t*r a'ar !*ta! e#evat*r nai! menuju #antai 1Se)ua" +SM !eadaan mesin ter)atas7 di'una!an untu! mem*de#!an sistem an' mentransmisi!an antara jum#a" ter)atas dari !eadaan interna#- %ransisi ter'antun' (ada !eadaan a!"ir dan in(utan dari e!sterna#- %ida! se(erti ran'!aian se!uensia# )iasa& !eadaan transisi dari suatu +SM tida! menunju!!an se)ua" (*#a )eru#an' seder"ana-
Da#am +SM sendiri terda(at neBtstate #*'i; !eadaan
se#anjutna7 an' terdiri dari s;rat;" ;*retan7 dan ter!adan' di!ena# se)a'ai #*'i!a a;a!& dimana #*'i!a ini )er)eda den'an neBtstate #*'i; an' terda(at (ada ran'!aian se!uensia# )iasa& an' dida#amna tersusun dari )er)a'ai !*m(*nen an' terstru!tur& se(erti in;rement*rs (enam)a" ni#ai7 dan s"i.ters (era#i"an atau (eminda"an7- Pada )a) ini& di)eri!an 'am)aran tentan' !ara!tristi! dan re(resentasi tentan' +SM- Prinsi( !erja dasar (ada setia( mesin atau (eran'!at an' ter'antun' (ada in(utan dan !eadaan& mau(un se(enu"na )er'antun' (ada !eadaan2.,.1
*"'"; Pe#$li4$-i$ FSM
Gambar 2.4 oto% Pegaplikasia FSM dalam ke%idupa
14
Dari 'am)ar 2-6 ini meru(a!an ;*nt*" (en'a(#i!asian +SM (ada suatu (e(eran'an an' me#i)at!an (rajurit den'an musu" an' dia,a#i dari state 5er'era!F-
Gambar 2.5 oto% Pegaplikasia FSM dalam ke%idupa
Pada 'am)ar 2-=& ;*nt*" (en'im(#ementasian te*ri +SM (ada suatu !*m(etisi ;erdas ;ermat- an' me#i)at!an (emain atau (eserta den'an juri-
2.
Se=e Se#%e' Seven Se'ment ada#a" sa#a" satu (eran'!at #aar untu! menam(i#!an sistem
an'!a desima# an' meru(a!an a#ternati. dari #aar d*tmatriB- Laar tuju" se'men ini serin'!a#i di'una!an (ada jam di'ita#& meteran e#e!tr*ni!& dan (eran'!at e#e!tr*ni! #ainna an' menam(i#!an in.*rmasi numeri!- Ide men'enai #aar tuju" se'men ini suda" ;u!u( tua- Pada ta"un 191 misa#na& suda" ada #aar tuju" se'men an' diteran'i *#e" #am(u (ijar an' di'una!an (ada (ane# sina# !amar !ete# suatu (em)an'!it #istri!%uju" )a'ian dari #aar da(at dina#a!an da#am )erma;amma;am !*m)inasi untu! menam(i#!an an'!a Ara)- Serin' !etuju" se'men terse)ut disusun den'an !emirin'an tertentu&
untu!
memuda"!an (em)a;aan- Pada se)a'ian )esar
(enera(anna& !etuju" se'men ini memi#i!i )entu! dan u!uran an' "am(ir sera'am 1
)iasana se'ienam (anjan'& ,a#au(un tra(esium dan (erse'i (anjan' ju'a da(at di'una!an-
Gambar 2.6 Seve Segmet pada FPGA !oard 7ili, Sparta 4
Seven Se'ment memi#i!i = Se'men dimana setia( se'men di!enda#i!an se;ara ?N dan ?++ untu! menam(i#!an an'!a an' diin'in!an- An'!aan'!a dari n*#7 sam(ai 9 Sem)i#an7 da(at ditam(i#!an den'an men''una!an )e)era(a !*m)inasi Se'men- Se#ain @ 9& Seven Se'ment ju'a da(at menam(i#!an Huru. HeBade;ima# dari A sam(ai +- Se'men atau e#emene#emen (ada Seven Se'ment diatur menjadi )entu! an'!a C an' a'a! mirin' !e !anan den'an tujuan untu! mem(ermuda" (em)a;aanna- Pada )e)era(a jenis Seven Se'ment& terda(at ju'a (enam)a"an Ctiti! an' menunju!an an'!a !*ma de;ima#-
%erda(at )e)era(a jenis Seven
Se'ment& diantarana ada#a" In;andes;ent )u#)s& +#u*res;ent #am(s +L7& Liuid 8rsta# Dis(#a L8D7 dan Li'"t 3mittin' Di*de L3D72..1
LED Se=e Se#%e'
L3D Seven Se'ment umumna memi#i!i = se'men atau e#emen 'aris dan 1 se'men titi! an' menanda!an !*maF de;ima# atau dot product - 0adi jum#a" !ese#uru"an se'men atau e#emen L3D se)enarna ada#a" - %erda(at 2 jenis L3D 16
Seven Se'ment& diantarana ada#a" L3D Seven Se'ment 8*mm*n 8at"*da dan L3D Seven Se'ment 8*mm*n An*da& se#en'!a(na dije#as!an (ada )a) ;ara !erja SevSe'ment-
Gambar 2.8 ara 9er:a Seve Segmet
8*mm*n 8at"*da Ka!i Kat*da (ada semua se'men L3D ada#a" ter"u)un' menjadi 1 (in&
sedan'!an Ka!i An*da a!an menjadi in(ut untu! masin' @ masin' Se'men L3DKa!i Kat*da an' ter"u)un' menjadi 1 (in ini meru(a!an termina# ne'ative 7 atau 'r*und& sedan'!an sina# !enda#i a!an di)eri!an !e(ada masin' @ masin' Ka!i An*da Se'men L3D8ara !erja Seven Se'ment 8*mm*n 8at"*da a!an a!ti. (ada !*ndisi "i'" 1F-
1=
Gambar 2.1; ommo atoda
Ka!i An*da (ada semua se'men L3D ada#a" ter"u)un' menjadi 1 (in& sedan'!an Ka!i Kat*da a!an menjadi in(ut untu! masin' @ masin' Se'men L3DKa!i An*da an' ter"u)un' menjadi 1 (in ini a!an di)eri te'an'an (*siti. O7 dan sina# !enda#i a!an di)er!an (ada masin' @ masin' Ka!i Kat*da Se'men L3D8ara !erja Seven Se'ment 8*mm*n An*da a!an a!ti. (ada !*ndisi #*, F
1
Gambar 2.11 ommo Aoda
2.
P6-; B6''" Pada intina t*m)*# meru(a!an se)ua" sa!#ar (us")utt*n- Pus" 5utt*n
meru(a!an se)ua" devi;e untu! men'"u)un'!an dan memutus!an ran'!aian #istri! antara 2 titi!- Pen''unaan (us")utt*n da#am !e"idu(an se"ari @ "ari "am(er menentu" semua )idan'- Di )idan' !*m(uter den'an !e)*ard dan m*use& di)idan' *t*m*ti. den'an (ane# @ (ane# !*ntr*#na& )a"!an di(era#atan ruma" tan''a se!a#i(un se(erti !*ntr*# (era#atan #istri! ju'a men''una!an (us" )utt*n-
2..1
Pe#e!'i$ P6-; B6''"
Pus" 5utt*n ada#a" sa!#ar an' )er*(erasi den'an ;ara dite!an& dan )isa me#a!u!an dua .un'si an' )er)eda& a!ni menutu( sir!uit )i#a dite!an& atau justru mem)u!a sir!uit )i#a dite!an- 0i!a te!anan di#e(as!an atau terjadi te!anan )eri!utna ma!a a!an men*rma#!an !em)a#i t*m)*# !e (*sisi semu#a dan sir!uit !em)a#i !e status semu#a-
2..2
F6#-i $ Pe##6$$ P6-; B6''"
A#at ini )e.un'si se)a'ai (em)eri sina# masu!an (ada ran'!aian #istri!& !eti!a < se#ama )a'ian !n*(na dite!an ma!a a#at ini a!an )e!erja se"in''a !*nta! !*nta!na a!an ter"u)un' untu! jenis n*rma## *(en dan a!an ter#e(as untu! jenis n*rma## ;#*se& dan se)a#i!na !eti!a !n*(na di#e(as !em)a#i ma!a !e)a#i!an dari se)e#umna& untu! mem)u!ti!anna (ada termina#na )isa di'una!an a#at u!ur tester < *"m meter& (ada umumna (ema!aian termina# jenis N? di'una!an untu! men'"idu(!an ran'!aian dan termina# jenis N8 di'una!an untu! memati!an ran'!aian& namun semuana ter'antun' dari !e)utu"anmesin-
19
Se(erti te#a" !ita !eta"ui& a#at ini san'at )ana! di'una!an& da#am se)ua" *(erati*n (ane# )isa terda(at )e)era(a Pus" 5utt*n ter'antun' dari !e(er#uan& a#at ini ju'a memi#i!i !*de ,arna (ada )a'ian !n*(na untu! mem)eda!an .un'si dari masin'masin' a#at&se(erti ,arna mera" di'una!an untu! t*m)*# )er"enti
E#e De'e7'i"
Pen''unaan (us" )utt*n umumna untu! me#a!u!an se)ua" a!si sete#a" dite!an )e)era(a !a#i- Untu! ini !ita (er#u men'"itun' )era(a !a#i terjadina se)ua" (eru)a"an #*'i!a dari HIGH !e L?$ atau se)a#i!na- Ini an' dise)ut se)a'ai 3d'e Dete;ti*nDa#am (us" )utt*n )erjenis N?& (ada saat !*ndisi !e)u!a& (in ter"u)un' !e 'r*und me#a#ui resist*r (u##d*,n7 dan !ita mem)a;a L?$- Se)a#i!na ji!a ditutu( dite!an7& !edua !a!ina a!an ter"u)un' dan men'a#ir!an arus& se"in''a !ita mem)a;a HIGH- I8 an' !ita 'una!an "arus mam(u mem)a;a sina# in(ut dari (us" )utt*n se;ara terus menerus a'ar da(at di)andin'!an den'an !*ndisi in(utan se)e#umna me#a#ui se)ua" (eru#an'an- 0i!a !*ndisi ni#aina tida! sama den'an se)e#umna& ma!a te#a" terjadi se)ua" 3d'eAda(un 0enisjenisna:
+a##in' @ Keti!a terjadi (eru)a"an in(ut dari #*'i!a HIGH<1 menjadi L?$<isin' Keti!a terjadi (eru)a"an in(ut #*'i!a (ada dari L?$< menjadi HIGH<1-
2.5
Ke&"$! USB Universa# Seria# 5us US57 ada#a" standar )us seria# untu! (eran'!at
(en'"u)un'& )iasana !e(ada !*m(uter namun ju'a di'una!an di (era#atan #ainna 2
se(erti !*ns*# (ermainan& (*nse# dan PDA Persoal $igital Assistat & an' )erarti Pem)antu Di'ita# Pri)adi se(erti Hand("*ne7Sistem
US5
mem(unai
desain
an' asimetris&
an'
terdiri
dari
(en'*ntr*# %ost dan )e)era(a (era#atan ter"u)un' an' )er)entu! (*"*n den'an men''una!an (era#atan %ub an' !"usus-
Gambar 2.12 9oektor =S! (ipe A &9iri) da 9oektor =S! (ipe ! &9aa)
Desain US5 dituju!an untu! men'"i#an'!an (er#una (enam)a"an e,pasio card !e ISA Idustry Stadart Arc%itectur 7 !*m(uter atau )us P8I Perip%eral ompoet Itercoect)& dan mem(er)ai!i !emam(uan (#u'and(#a (asan'dan
main!an7 den'an mem(er)*#e"!an (era#atan(era#atan ditu!ar atau ditam)a" !e sistem tan(a (er#u me reboot !*m(uter- Keti!a US5 di(asan'& ia #an'sun' di!ena# sistem !*m(uter dan memr*ses device driver an' di(er#u!an untu! menja#an!annaUS5 da(at men'"u)un'!an (era#atan tam)a"an !*m(uter se(erti m*use& !e)*ard&
(emindai 'am)ar&
!amera
di'ita#&
(rinter& "ard
dis! &
dan
!*m(*nen et#orkig - US5 !ini te#a" menjadi standar )a'i (era#atan mu#timedia se(erti (emindai 'am)ar dan !amera di'ita#Ke)*ard US5 meru(a!an sa#a" satu an' ;*nt*" men''una!an !*ne!t*r US5- Ke)*ard US5 ini suda" )ana! di'una!an di !*m(uter- 5a"!an se!aran' "am(ir
setia( !*m(uter suda" men''una!an
Ke)*ard
US5& dan
mu#ai
menin''a#!an Ke)*ard PS<2& di!arena!an trans.er data Ke)*ard US5 #e)i" ;e(at di )andin'!an den'an Ke)*ard PS<2-
21
2.5.1
S7$ *"e
Isti#a"!an %ost an' )erarti !*m(uter& ji!a keyboard atau mouse di"u)un'!an den'an P &9omputer) atau %ost da(at )eru(a mi!r*ntr*#er )i#a keyboard atau mouse di"u)un'!an den'an mi!r*!*ntr*#er- Pada keyboard !*m(uter& setia( !a#i sa#a" satu t*m)*# dite!an atau di#e(as& keyboard a!an men'irim !*de !e %ost - K*de an' di!irim!an !e %ost terse)ut dinama!an se)a'ai sca code. Se)a'ai ;*nt*"& )i#a sca code t*m)*# iF ada#a" 4/H 1 117- Keti!a t*m)*# iF dite!an keyboard a!an
men'irim!an 4/H& ji!a t*m)*# iF dite!an terus ma!a keyboard a!an terus men'irim!an 4/H terus menerus sam(ai t*m)*# iF tadi di#e(as!an atau ada t*m)*# #ain an' dite!an- 9eyboard ju'a men'irim!an !*de saat ada t*m)*# an' di#e(as!an& !*dena ada#a" +H 1111 7 !emudian dii!uti den'an scacode t*m)*# an' dite!an& jadi !a#au t*m)*# iF tadi di#e(as keyboard a!an men'irim!an !*de +H dan 4/H- K*de!*de terse)ut di!irim keyboard se;ara seria#& artina di!irim!an satu )it demi satu )it dimu#ai dari )it LS5 da"u#u& se(erti (ada 'am)ar 2Misa#na 4/ di!irim!an den'an ;ara: mu#amu#a di!irim 1F& sesaat !emudian 1F #a'i dan menusu# F sete#a" itu F sam(ai a!"irna )it an' )er)entu! 1 11-
Gambar 2.1/ Scacode pada keyboard
22
2.5.2
Si-'e% Bil$#$ Bie!
Sistem )i#an'an )iner atau sistem )i#an'an )asis dua ada#a" se)ua" sistem (enu#isan an'!a den'an men''una!an dua sim)*# aitu dan 1- Sistem )i#an'an ini meru(a!an dasar dari semua sistem )i#an'an )er)asis di'ita#- Dari )i#an'an )iner& !ita da(at men'!*nversina !e da#am )i#an'an ?!ta# atau HeBadesima#- Sistem ini ju'a da(at !ita se)ut den'an isti#a" bit &!iary $igit) - Pen'e#*m(*!an )iner da#am !*m(uter se#a#u )erjum#a" & den'an isti#a" 1 !yte
2.:
VGA >GA ada#a" standar tam(i#an !*m(uter ana#*' an' di(asar!an (ertama !a#i
*#e" I5M (ada ta"un 19=- $a#au(un standar >GA suda" tida! #a'i di'una!an !arena suda" di'anti *#e" standar an' #e)i" )aru& >GA masi" diim(#ementasi!an (ada P*;!et P8- >GA meru(a!an standar 'ra.is tera!"ir an' dii!uti *#e" ma*ritas (a)ri! (em)uat !artu 'ra.is !*m(uter- %am(i#an $ind*,s sam(ai se!aran' masi" men''una!an m*dus >GA !arena didu!un' *#e" )ana! (r*dusen m*nit*r dan !artu 'ra.isIsti#a" >GA ju'a serin' di'una!an untu! men'a;u !e(ada res*#usi #aar )er!uran #aar 64B4& a(a (un (em)uat (eran'!at !eras !artu 'ra.isna- Kartu >GA )er'una untu! menerjema"!an !e#uaran !*m(uter !e m*nit*r- Untu! (r*ses desain 'ra.is atau )ermain (ermainan vide*& di(eru!an !artu 'ra.is an' )erdaa tin''i- Pr*dusen !artu 'ra.is an' ter!ena# antara A%I dan n>idiaSe#ain itu& >GA ju'a da(at men'a;u !e(ada !*ne!t*r >GA 1(in an' masi" di'una!an se;ara #uas untu! men'antar!an sina# vide* ana#*' !e m*nit*rStandar >GA se;ara resmi di'anti!an *#e" standar GA dari I5M& teta(i natana >GA justru di'anti!an *#e" Su(er >GA2/
Gambar 2.1 Port GA pada FPGA
2.:.1
Re-"l6-i VGA
5eri!ut ini ia#a" )e)era(a 'ra("i;s arra #ain an' te!n*#*'ina diturun!an dari >GA& namun mendu!un' res*#usi an' #e)i" atau )er)eda dari >GA :
$>GA& sin'!atan dari $ide >ide* Gra("i; Arra& ia#a" res*#usi dis(#a an'
mendu!un' u!uran : B 4 (iBe# 4 B 4 (iBe# 4 B 4 (iBe# S>GA dan $S>GA ada#a" (er!em)an'an #e)i" #anjut dari >GA& res*#usi
S>GA ada#a" : B 6 (iBe# $S>GA ada#a" jenis dari S>GA untu! tam(i#an ,ides;reen den'an
(er)andin'an 16:9& res*#usi S>GA ada#a" : 124 B =6 < 6 (iBe# GA ada#a" sin'!atan dari 3Btended Gra("i;s Arra- Sin'!atan ini men''una!an se)a) GA meruju! (ada ada(ter vid* #ama den'an te!n*#*'i )er)eda- es*#usi GA ada#a" : B 6 (iBe# 124 B =6 (iBe#
24
$GA ada#a" sin'!atan dari $ide 3Btended Gra("i;s Arra- Ini ada#a" varian res*#usi dari GA an' di!"usus!an )uat tam(i#an )erm*dus
,ides;reen- Ada )e)era(a res*#usi an' )isa di!e#as!an se)a'ai $GA : 12 B =2 (iBe# 12 B =6 (iBe# 12 B (iBe# 1/6 B =6 (iBe# 1/66 B =6 (iBe# $SGA ada#a" sin'!atan dari $ide Su(er 3Btended Gra("i;s Arra& tin'!at
res*#usi ini diatas dari $GA& dan res*#usina sendiri ada#a" : 16 B 1 (iBe# $UGA ada#a" sin'!atan dari $ide U#tra 3Btended Gra("i; Arra& $UGA mem(unai res*#usi : 192 B 12 (iBe# 2K 7
2.:.2
DA* (Di#i'$l A$l"# *"=e!'e!) DA* ada#a" (eran'!at an' di'una!an untu! men'!*nversi sina# masu!an
da#am )entu! di'ita# menjadi sina# !e#uaran da#am )entu! ana#*' te'an'an7%e'an'an !e#uaran an' di"asi#!an DA* se)andin' den'an ni#ai di'ita# an' masu! !e da#am DA*-
2.:.,
RAMDA* (R$"% A77e-- Me%"! Di#i'$l > A$l"# *"=e!'e!)
+un'sina men'u)a" 'am)ar di'ita# menjadi sina# ana#*' a'ar da(at di)a;a di m*nit*r- Dimana AM a!an menim(an sementara in.*rmasi 'am)ar an' a!an ditam(i#!an di m*nit*r da#am data di'ita#- Untu! menam(i#!anna !e da#am m*nit*r ana#*'& AMDA8 a!an mem)a;a isi vide* mem*r& men'u)a" data di'ita# menjadi sina# ana#*'& dan men'irim!anna me#a#ui !a)e# vide* !e m*nit*r- K*m(*nen ini#a" an' menentu!an re.res" rate dari !artu vide*-
2.8
K"%6i4$-i Se!i$l K*muni!asi seria# ada#a" (r*ses (en'iriman )it data satu (er satu& se;ara
)erurutan& me#a#ui se)ua" sa#uran !*muni!asi)us7- Ha# ini )er)eda den'an 2
!*muni!asi (ara#e#& di mana )e)era(a )it di!irim se;ara !ese#uru"an& #in! den'an )e)era(a sa#uran (ara#e#Met*de !*muni!asi seria# serin' dise)ut se)a'ai %%L seria# transist*r transist*r #*'i;7- K*muni!asi seria# (ada tin'!at %%L a!an se#a#u teta( antara )atas > dan >;;& an' serin' > atau /-/>- Se)ua" #*'i!a tin''i 17 di,a!i#i *#e" >;;& sedan'!an #*'i!a renda" 7 ada#a" >-
Gambar 2.13 9omuikasi parallel da serial
Pada saat )er!*muni!asi den'an sema!in tin''ina .re!uensi (en'iriman data& sema!in tin''i ju'a 'an''uan e#e!tr*ma'neti!- Setia( !a)e# da(at di(er#a!u!an se)a'ai antenna& menan'!a( n*ise an' ada di se!itarna& dan men''an''u data an' sedan' ditransmisi!an- Da#am !*muni!asi (ara##e#& !arena )ana!na !a)e# an' di'una!an&
masa#a"
'an''uan
e#e!tr*ma'neti!
menjadi
#e)i"
serius-
K*muni!asi seria# di)utu"!an jum#a" !a)e# an' #e)i" sedi!it& )isa "ana men''una!an ti'a !a)e#& aitu sa#uran %ransmit Data%B7& sa#uran e;eive DataB7& dan sa#uran Gr*und GND7- ?#e" !arena itu& !a)e# untu! !*muni!asi seria# ju'a )isa #e)i" (anjan'26
K*muni!asi (ara##e# ,a#au datana di!irim se;ara )ersamaan& data an' di)a;a )e#um tentu )ersamaan- Se;ara te*ri !*muni!asi (en''unaan !*muni!asi seria# a!an #e)i" #am)at di)andin'!an den'an (ara##e# !arena data "arus di!irim satu (ersatu- %eta(i ini tida! se(enu"na )enar- Ke;e(atan !*muni!asi seria# da(at saja di(er;e(at den'an muda" tan(a menan'!a( )ana! n*ise an' mene)a)!an data err*r2.8.1
Jei-?Jei- K"%6i4$-i Se!i$l
S7;!""6- (-i4!") ada#a" !*ndisi (en'iriman data seria# an' disertai
den'an (en'iriman deta! ;#*;!7 se)a'ai (en'atur ,a!tu untu! men'indi!asi
)a",a ada )it sia( untu! di)a;a- 8*nt*": I28& US%& SPI& PS<2& d##A-7;!""6- ($-i4!") ada#a" !*ndisi dimana deta! tida! di!irim )ersamaan den'an data seria# se"in''a masin'masin' (eran'!at !eras an' )er!*muni!asi "arus men;i(ta!an deta!na sendiri an' sama- 8*nt*": UA%& S2/2& US5&
d##F6ll 6le@ ada#a" jenis !*muni!asi seria# an' menata!an "u)un'an antara dua (eran'!at !eras& A dan 5- 0i!a A sedan' me#a!u!an (en'iriman data& (ada saat an' sama& A da(at menerima data dari 5& dan se)a#i!na- K*ndisi ini
dinama!an .u## du(#eB atau !*muni!asi dua ara"- 8*nt*"na& te#e(*nH$l/ 6le@ meru(a!an !*ndisi !eti!a (r*ses (en'iriman dan (enerimaan data tida! da(at di#a!u!an se;ara )ersamaan se(erti (ada .u## du(#eB namun di#a!u!an
se;ara )er'antian- 8*nt*"na& (esa,at inter;*m dan ,a#!ie ta#!ieSi%le@ jenis meru(a!an jenis !*muni!asi dimana (en'iriman "ana terjadi satu ara" saja !e(ada (enerima- 8*nt*"na se(erti mem)r*ad;ast se)ua" (esan-
2=
Gambar 2.14 'eis komuikasi berdasarka :alur
2.8.2
UART
UA% atau Universa# Asn;"r*n*us e;eiver %ransmitter ada#a" (r*t*!*# !*muni!asi seria# an' umum di'una!an da#am (en'iriman data seria# antara devi;e satu den'an an' #ainna- Se)a'ai ;*nt*" !*muni!asi antara sesama mi!r*!*ntr*#er atau mi!r*!*ntr*#er !e P8-
Gambar 2.15 Port =art pada FPGA !oard 7ili, Sparta 4
2
2.8.,
*$!$ Ke!+$ UART
Sama se(erti !*muni!asi seria# #ainna& di'una!an )it Start an' )erni#ai #*'i; se)a'ai tanda !e(ada (enerima )a",a ada data an' a!an di!irim- 5it individu dari data an' di!irim dimu#ai dari an' ter!e;i# (ertamaLS57- Setia( )it da#am transmisi ditransmisi!an seru(a den'an jum#a" )it #ainna& dan (enerima mendete!si ja#ur di se!itar (erten'a"an (eri*de setia( )it untu! menentu!an a(a!a" )it ada#a" 1 atau - Misa#na& ji!a di)utu"!an dua deti! untu! men'irim setia( )it& (enerima a!an memeri!sa sina# untu! menentu!an a(a!a" itu ada#a" 1 atau sete#a" satu deti! te#a" )er#a#u& ma!a a!an menun''u dua deti! dan !emudian memeri!sa ni#ai )it )eri!utna & dan seterusnaUA% memi#i!i tu'as men'u)a" data an' diterima dari !*m(uter me#e,ati sir!uit (ara#e# menjadi )it stream seria# untu! di!irim!an !e (eran'!at !eras& dan se)a#i!na- UA% ju'a )er.un'si menam)a"!an )it (arit untu! me#indun'i data dari !esa#a"an& menam)a"!an start )it dan st*( )it (ada ,a!tu (en'iriman data& serta menan'ani interru(t dari (eran'!at !eras-
2.8.
K"e AS*II
K*de AS8II Ameri;an Standard 8*des .*r Internati*na# Inter;"an'e7 ada#a" !um(u#an !*de @ !*de an' di'una!an untu! mem(ermuda" intera!si antara user dan !*m(uter- Intera!siF an' dima!sud ada#a" sarana untu! mene#esai!an (ermasa#a"an "u)un'an antara !*m(uter an' men'ena# an'!a& sedan'!an manusia tida! mun'!in "arus men'"a.a# an'!a an' ;u!u( )ana! terse)ut dan men''una!an !e)*ard se)a'ai masu!an antar (erinta" an' diin'in!anna- K*de AS8II se)enarna memi#i!i !*m(*sisi )i#an'an )inr se)ana! )it& dimu#ai dari "in''a 1111111- %*ta# !*m)inasi an' di"asi#!an se)ana! 26& dimu#ai dari !*de "in''a 2 da#am sistem )i#an'an de;ima#Pada dasarna !*de AS8II mere(resentasi!an !*de!*de untu! : 1- An'!a &1&2&/&4&&6&=&&97 29
2- Huru. a @ & A Q7 /- Sim)*# J& R& & & T-7 4- %*m)*# 3nter& 3s;& %a)& T-7 - Kara!ter Gra.is !*de AS8II Standar n*m*r 12 s
Gambar 2.16 (abel 9ode ASII
/
BAB III PENUTUP ,.1
Ke-i%6l$ Kesim(u#an an' da(at diam)i# dari ma!a#a" ini ada#a" :
1- +ie#d Pr*'ramma)#e Gate Arra +PGA7 meru(a!an se)ua" I8 di'ita# an' untu! men'im(#ementasi!an ran'!aian di'ita#2- +PGA da(at diran;an' sesuai !ein'inan dan !e)utu"an/- +PGA meru(a!an I8 an' )ersi.at (r*'ramma)#e jadi user da(at mema!ai I8 di'ita# ini se;ara )eru#an'u#an'
,.2
S$!$
1- Le)i" )ana! (erusa"aan(erusa"aan an' da(at mem)uat +PGA- Untu! saat ini an' ter!ena# "ana i##in!2- +PGA tida! mam(u menim(an (r*'ram !eti!a su((# tena'ana di;a)ut& ma!a dari itu user "arus mend*,n#*ad u#an' (r*'ram !e da#am +PGA/- S*.t,are +PGA tia(tia( (erusa"aan )er)eda)eda-
/1
