Mikroprosesor dan Mikrokontroler: 9.3 Progammable ROMs

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

1. Tujuan [kembali]

Dapat menjelaskan prinsip kerja dari Programmable ROM
Dapat membuat rangkaian sederhana PROMs

2. Pembahasan [kembali]

Memori hanya baca (ROM) pada dasarnya adalah perangkat memori yang dapat digunakan untuk menyimpan sekumpulan informasi biner tertentu. Seperti yang diuraikan sebelumnya, perangkat ini memiliki tautan inheren tertentu yang dapat dibuat atau diputus tergantung pada jenis tautan fusible untuk menyimpan informasi biner yang ditentukan pengguna dalam perangkat. Sementara, dalam kasus tautan fusible konvensional, interkoneksi yang relevan diputus untuk memprogram perangkat, dalam kasus antifuse interkoneksi yang relevan dibuat untuk melakukan pekerjaan yang sama.

Ini diilustrasikan pada Gambar 9.8. Gambar 9.8 (a) menunjukkan diagram logika internal PROM 4 × 2. Angka tersebut menunjukkan PROM yang belum diprogram. Gambar 9.8 (b) dan (c) masing-masing menunjukkan penggunaan sekering dan antifuse untuk menghasilkan output-1 = AB. Perhatikan bahwa dalam kasus sekering, interkoneksi yang tidak terprogram adalah koneksi 'make', sedangkan dalam kasus antifuse itu adalah koneksi 'break'.

Setelah pola yang diberikan terbentuk, tetap seperti itu bahkan jika daya dimatikan dan dihidupkan. Dalam kasus PROM, pengguna dapat menghapus data yang sudah disimpan pada chip ROM dan memuatnya dengan data baru. . Pada bagian ini, kita akan membahas penggunaan PROM sebagai perangkat logika yang dapat diprogram untuk implementasi fungsi logika kombinasional, yang merupakan salah satu aplikasi PROM yang paling banyak dieksploitasi. PROM secara umum memiliki n jalur input dan jalur output m dan ditetapkan sebagai PROM 2n × m. Melihat arsitektur internal perangkat PROM, ini adalah sirkuit kombinasional dengan gerbang AND yang dihubungkan sebagai decoder dan memiliki gerbang OR yang sama dengan jumlah output. PROM dengan lima jalur input dan empat jalur output, misalnya, akan memiliki setara dengan 5 × 32 decoder pada input yang akan menghasilkan 32 kemungkinan mintermata atau istilah produk. Masing-masing dari empat gerbang OR ini akan menjadi gerbang 32-input yang diumpankan dari 32 output dari decoder melalui tautan fusible.

Gambar 9.9 menunjukkan arsitektur internal PROM 32 × 4.

Kita dapat melihat bahwa sisi input didesain untuk menghasilkan semua 32 istilah produk yang sesuai dengan lima variabel. Semua 32 persyaratan produk atau minterm tersedia di input masing-masing gerbang OR melalui interkoneksi yang dapat diprogram. Ini memungkinkan pengguna untuk memiliki empat fungsi Boolean lima variabel yang berbeda pilihan mereka. Fungsi kombinasional yang sangat kompleks dapat dihasilkan dengan PROM dengan membuat atau memutus tautan-tautan ini.

Singkatnya, untuk mengimplementasikan n-input atau n-variabel, m − output kombinasional, seseorang akan membutuhkan PROM 2n × m. Sebagai ilustrasi, mari kita lihat bagaimana PROM dapat digunakan untuk mengimplementasikan fungsi Boolean berikut dengan dua output yang diberikan oleh persamaan :

Implementasi fungsi Boolean ini akan membutuhkan PROM 8 × 2. Diagram logika internal PROM dalam hal ini, setelah diprogram, akan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9.10. Perhatikan bahwa, dalam PROM yang diprogram dari Gambar 9.10, interkoneksi yang tidak terprogram yang ditunjukkan oleh tanda silang (×) adalah koneksi ‘make’.

Dapat disebutkan di sini bahwa dalam praktiknya PROM tidak akan digunakan untuk mengimplementasikan sesederhana Boolean berfungsi seperti yang diilustrasikan di atas. Tujuannya di sini adalah untuk menunjukkan kepada pembaca bagaimana PROM mengimplementasikan fungsi Boolean. Dalam praktik sebenarnya, PROM hanya akan digunakan dalam kasus sangat fungsi Boolean yang kompleks.

Poin penting lainnya adalah bahwa, ketika mengimplementasikan fungsi Boolean dengan PROM, tidak ekonomis menggunakan PROM untuk fungsi-fungsi Boolean yang memiliki jumlah besar dari kondisi ‘don’t care’. Dalam kasus PROM, setiap kondisi ‘don’t care’ memiliki all 0s atau all 1s. Dengan kata lain, ruang pada chip tidak dimanfaatkan secara optimal. Perangkat logika lain yang dapat diprogram sebagai PLA atau PAL lebih cocok dalam situasi seperti itu.

EXAMPLE

Tentukan ukuran PROM yang dibutuhkan untuk logic circuits berikut:

(a) a binary multiplier that multiplies two four-bit numbers;

(b) a dual 8-to-1 multiplexer with common selection inputs;

Solution:

(a) Jumlah input yang dibutuhkan adalah 8. Hasil perkaliannya menjadi 8 bit.

Ukuran PROM = 2⁸x 8 = 256 x 8

(b) Jumlah input = 8+8+3=19 (jumlah selection inputs = 3). Jumlah output = 2.

Ukuran PROM = 2¹⁹ x 2 = 512K x 2

Jumlah output = 4 (jumlah output bit) + 1 (carry bit) = 5.

Ukuran PROM = 2¹⁰ x 5 = 1024 x 5 = 1K x 5

3. Komponen [kembali]

IC TTL adalah IC yang banyak digunakan dalam rangkaian digital karena menggunakan sumber tegangan (VS) antara 4,75 Volt sampai 5,25 Volt. Komponen pembangun IC TTL(transistor-transistor logic) adalah sesuai dengan namanya IC ini berisi beberapa transistor yang digabungkan sehingga membentuk dua keadaan (ON/FF).Gerbang-gerbang dasar sudah terkemas dalam sebuah IC (Integrated Circuit).

CMOS

CMOS(Compelementary Metal Oxide Semiconductor) adalah perluasan dari teknologi MOS yang menghasilkan IC dengan kebutuhan tenaga baterai rendah. CMOS digunakan untuk menyimpan program konfigurasi, program diagnostik dan informasi tanggal dan waktu pembuatan file yang tidak akan hilang meskipun komputer dimatikan.

OR Gate

Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0

AND Gate

Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0.

INVERTER

Power Inverter atau biasanya disebut dengan Inverter adalah suatu rangkaian atau perangkat elektronika yang dapat mengubah arus listrik searah (DC) ke arus listrik bolak-balik (AC) pada tegangan dan frekuensi yang dibutuhkan sesuai dengan perancangan rangkaiannya.

Logicstate

Logicstate berfungsi sebagai indikator logika 0 atau 1 pada rangkaian.

Logicprobe

Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.

Kapasitor\

Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday.

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga digunakan sebagai indikator pada rangkaian.

4. Rangkaian [kembali]

Rangkaian 1

(Gambar 9.8 a)

Prinsip Kerja Rangkaian 1:

Ketika dihubungkan dengan sumber, maka rangkaian akan berlogika 1, dan ketika dihubungkan dengan gerbang NOT, maka rangkaian akan berlogika 0. Kemudian logika dari gerbang NOT masuk ke gerbang AND. Pada gerbang AND, logika akan masuk ke operasi X=ABCD. Kemudian logika dari gerbang AND akan masuk ke gerbang OR. Rangkaian dibawah ini memiliki operasi:

Y1= A’B’ + A’B + AB’ + AB

Y2 = A’B’ + A’B + AB’ + AB

Rangkaian 2

(Gambar 9.8 b)

Prinsip Kerja Rangkaian 2 :

Y1= A’B’ + A’B + AB’ + AB

Y2 = AB

Rangkaian 3

(Gambar 9.8 c)

Prinsip Kerja Rangkaian 3 :

Y1= A’B’ + A’B + AB’

Y2 = A’B’ + A’B + AB’ + AB

Rangkaian 4

(Gambar 9.10)

Prinsip Kerja Rangkaian 4 :

Y1= A’B’ + AB’ + AB

Y2 = A’B + AB’ + AB

Rangkaian 5

(Gambar 9.9)

Prinsip kerja rangkaian 5 :

Kita dapat melihat bahwa sisi input didesain untuk menghasilkan semua 32 instilah produk yang sesuai dengan lima variabel. Semua 32 persyaratan produk atau minterm tersedia di input masing-masing gerbang OR melalui interkoneksi yang dapat diprogram. ini memungkinkan pengguna untuk memiliki empat fungsi Boolean lima variabel yang berbeda pilihan mereka. fungsi kombinasional yang sangat kompleks dapat dihasilakn dengan PROM dengan membuat atau memutus tautan-tautan ini.

5. Video [kembali]

Video 1

rangkaian 1-4

Video 2

Rangkaian 5

6. Link Download [kembali]

Simulasi Rangkaian :

Rangkaian 1 Download
Rangkaian 2 Download
Rangkaian 3 Download
Rangkaian 4 Download
Rangkaian 5 Download

Mikroprosesor dan Mikrokontroler

Elektronika, Sensor, dan Sistem Digital

9.3 Progammable ROMs

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Arsip Blog