EE-2623 Mikroprosesor & Antarmuka

EE-2623Mikroprosesor & Antarmuka Materi 6 Interfacing I/O Team Dosen 2006

Interfacing I/O • Secara umum interface I/O sama dengan interface ke memori, hanya ada sedikit perbedaan dalam hal: • I/O umumnya hanya mempunyai alamat yang jauh lebih sedikit (dibawah 100) dari memori (kB)  saluran alamat yang masuk ke Address Decoder akan lebih banyak • Beberapa prosesor mempunyai peta I/O terpisah dari peta memori (termasuk i8088 dan turunannya)

Peta Memori dan I/O intel 8088 FFFF I/O 64K 0000

Interface Memori 8 IC RAM s / d AD s / d RAM1 RAM8 Latch s / d AD0 AD7 D7

Contoh soal: • Gambarkan address decoder untuk LPT1 (378h) dan LPT2(278h) (/cs) di prosesor i8088 Lakukan dengan bertahap (mulai dari pembuatan tabel sampai pembuatan rangkaian)

Jawaban soal Pemetaan LPT1 dan LPT2 ke ruang alamat i8088 64kB (A0-A15) (LPT1)  /cs = /A15./A14./A13./A12./A11./A10.A9.A8./A7.A6.A5.A4.A3./A2./A1./A0.IO (LPT1)  /cs = /A15./A14./A13./A12./A11./A10.A9./A8./A7.A6.A5.A4.A3./A2./A1./A0.IO

Address Decoder LPT1 (378h) Controller LPT1 8 D0 – D7

Contoh soal: • Gambarkan address decoder untuk joystick (100h sd 107h) /cs di prosesor i8088 Lakukan dengan bertahap (mulai dari pembuatan tabel sampai pembuatan rangkaian)

Konsep I/O Interfacing • Sebagian besar dari I/O berinterface serial • Dibutuhkan ‘glue chip’ (controller) sebagai perantara antara I/O dan uP uP Controller AD mouse Serial Paralel

Interface I/O Umum • Tidak berbeda jauh dari memori • Menggunakan latch LS373 • Menggunakan tranceiver/buffer, untuk I/O menjadi sangat penting karena kec. I/O << kec. Memori • Alamat dari A0 sd A15 • Menggunakan juga address decoder (biasanya jumlah kaki ke AD (An+1 sd A15; n= 1,2,3) > jumlah kaki ke I/O (A0 sd An)) • Khusus • I/O bisa meminta layanan dari prosesor, sementara memori tidak bisa  memerlukan mekanisme permintaan khusus (interupt)

2 Metoda Akses Dasar • Polling • Devais I/O menjadi slave dari prosesor, I/O berkerja hanya atas permintaan prosesor • Mekanisme: prosesor akan menanyakan (polling) ke setiap I/O apakah perlu dilayani (ada data) • Baik untuk jumlah I/O yang sedikit • Selama melakukan polling, prosesor tidak bisa melakukan pekerjaan lain

Interupt • Prosesor terus bekerja sampai ada permintaan (interupt) dari I/O, jika ada permintaan prosesor menunda pekerjaan tersebut untuk melakukan pelayanan atas permintaan • Cocok untuk jumlah I/O yang banyak • Prosesor bisa mengerjakan pekerjaan lain selama tidak ada interupt • Membutuhkan sistem yang lebih rumit (implementasinya lebih sukar, melibatkan hardware dan software)

uP Interupt Alamat + AD 3 uP I/O 1 4 Data Polling interupt 2 Alamat + AD 1 I/O 3 atau 2 Data 2 atau 3

1. Parallel Peripheral Interface i8255 • I8255 merupakan periferal pasangan dari i8088

i8255 • Punya 3-4 alamat (8bit) yang bisa diakses baca dan tulis • 3 port (A,B,C) 8 bit kearah I/O CWR PortC R /WR D7 PortB R /RD PortA R D0 /CS 8 bit A0 A1

Programable • Program = menulis suatu kode ke register control (kendali) • Diprogram 24 bit input  1 00 1 1 0 1 1 (9B) • 24 bit output  1 00 0 0 0 0 0 (80) • MOV AL, 10000000b • MOV DX,303  alamat control register • OUT DX, AL

Mode • Mode 0 • Tanpa handshaking  antara PPI dan devais yang terhubung tidak ada negosiasi/persetujuan/tanda (PPI akan menulis/membaca data tanpa devais luar siap) • Pilihan • 24 bit input • 24 bit output • 12 input dan 12(atau 8) output • 12 output dan 12(atau 8) input • 8 bit input dan 16(atau 8) bit output • 8 bit output dan 16(atau 8) bit input

` • Mode 1 Input • Single handshaking • 1. STB • 2. data (devais  PPI) • 3. IBF • 4. INTR (memberi tahu uP ada data) • 5. RD • 6. data (ppi  uP) uP PPI devais STB IBF RD INTR

Mode 1 Output 1. WR 2. data (uP  PPI) 3. OBF 4. data (PPI  devais) 5. ACK 6. INTR (memberi tahu uP, PPI siap menerima data) uP PPI devais ACK OBF WR INTR

Mode 0  input atau output saja Mode 1  input atau output sajadengan handshaking Mode 2  input dan output dengan handshaking

Contoh soal • (a) Temukanalamat-alamat port dan control: • (b) Tentukan program CWR, jika • PA =out, • PB=in, • PC0 – PC3 =in, • dan PC4 - PC7=out. • (c) Buat program 8255 untukmendapat data dari port B dankirimkanke port A. Juga data dari port C Low dikirimke CPU. CH

Jawaban • /CS= /(A2.A3.A4.A5.A6./A7)  0111 11XX port A  0111 1100 = 7C port B  0111 1101 = 7D port C  0111 1110 = 7E CWR  0111 1111 = 7F • Program CWR jika PA=out,PB=in,PCL=in,PCH=out  CWR = 10000011 (83h) mov DX,xx7F mov AL,1000 0011 out DX,AL • Program (setelah CWR selesai di init  CWR= 1001 x001) mov DX,xx7C in AL,DX mov DX,xx7D out DX,AL mov DX,xx7E in AL,DX and AL,OF

BSR (bit set/reset) • Sifat khas dari port C adalah bisa diprogram bit demi bit. Mode BSR bisa membuat setiap bit di PC0 sampai PC7 sebagai ‘0’ atau ‘1’.

Contoh penggunaan • Program PC4 digambar ini untuk menghasilkan sebuah pulsa 50 ms dengan duty cycle 50%.

Jawab: • 8255 diprogram di mode BSR, • bit D7 dari control word harus low. • Membuat PC4 high, control word nya adalah ‘0xxx1001". • Membuat PC4 low , control word nya adalah “0xxx1000". • X adalah "don't care" dan umumnya di set ‘0’. MOV AL.00001001B ;muat byte control (PC4=1) OUT 93H,AL ;set PC4 high, kirim ke CWR CALL DELAY ;waktu delay 0.5 * 50 ms MOV AL,00001 OOOB ;muat byte control (PC4=0) OUT 93,AL ;set PC4 low, kirim ke CWR CALL DELAY ;waktu delay 0.5 * 50 ms

Mode 2: I/O bidirectional dengan handshaking • Untuk mentransfer data baik masuk mapun keluar melalui port yang sama dengan kemampuan handshaking, port A digunakan di mode 2. • Sinyal handshaking untuk port A disediakan dengan memilih bit di port C. • Di mode 2 selain port A, dapat digunakan port B di mode 0 or 1.

Mode 2 and Mode 1 output PC3 PA7-PA0 PC7 PC6 PC4 PC5 PB7-0B1 PC1 PC2 PC0 INTRA OBFA ACKA STBA IBFA OBFB ACKB INTRB Control word 1 1 x x x 1 0 x RD WR

Mode 2 and Mode 1 Input PC3 PA7-PA0 PC7 PC6 PC4 PC5 PB7-0B1 PC1 PC2 PC0 INTRA OBFA ACKA STBA IBFA IBFB STBB INTRB Control word 1 1 x x x 1 1 x RD WR

Interfacing dengan DIP Switch PPI

PPI sebagai controller LED 7 segmen PPI

EE-2623 Mikroprosesor & Antarmuka