PERANCANGAN KARTU KOMPUTER MULTI I/O BERBASIS PPI 8255 120 I/O YANG DAPAT DIPROGRAM

ABSTRACT

DESIGN OF MULTI I/O (120 I/O) COMPUTER CARD BASES ON PPI 8255 PROGRAMMABLE

By

IRMAN SEPTIANSYAH

In computer system, a lot of facilities are offered by each of computer type, from the old type of computer until the very newest type. One of facility that being offered is slot that available in motherboard such as ISA slots (Industry Standard Architecture). To use this slot facility, a computer card is needed. Computer card that will be design in this research have a general function as I/O (input/output) component that can be programmed.

IC PPI 8255 embedded to computer card which has 120 I/O facilities. PPI was a chip that been design to used in microprocessor system. In this case, 5 pieces of IC PPI 8255 is needed to supply 120 I/O, so it is necessary to addressing each of PPI 8255. For 1 IC PPI 8255 needs 4 addresses which 1 of address is for Control port and the other port I/O. Addressing for this computer card is processed by 2 pieces of IC Decoder 74LS138. Computer card that designed in here is address at 768 to 787. Data process that happened in this computer card is able to result and to receive data. Chip Select signal’s in each of PPI 8255 confirming computer card is access or not.

From this computer card, facility uses that offered by computer can be more effectively the benefits obtained. In addition, computer cards can also be used to assist humans in solving problems that occur.

ABSTRAK

PERANCANGAN KARTU KOMPUTER MULTI I/O BERBASIS PPI 8255 120 I/O YANG DAPAT DIPROGRAM

Oleh

IRMAN SEPTIANSYAH

Dalam sistem komputer, banyak fasilitas yang disediakan oleh berbagai komputer, baik oleh komputer jenis lama maupun komputer jenis terbaru. Salah satu fasilitas yang disediakan adalah slot yang terdapat pada motherboard seperti slot ISA (Industry Standard Architecture). Untuk memanfaatkan fasilitas slot ini dibutuhkan kartu yang dapat diintegrasikan dengan komputer. Kartu komputer yang akan dirancang memiliki fungsi umum sebagai komponen I/O (input/output) yang dapat diprogram.

IC PPI 8255 ditanamkan pada kartu komputer yang memiliki fasilitas I/O sebanyak 120 I/O. PPI merupakan chip yang dirancang untuk digunakan dalam sistem mikroprosesor. Dalam hal ini dibutuhkan 5 buah IC PPI 8255 agar dapat menyediakan 120 I/O, sehingga dibutuhkan suatu pengalamatan untuk masing-masing PPI 8255 yang digunakan. Untuk masing-masing-masing-masing IC PPI 8255 membutuhkan 4 buah alamat di mana satu alamat untuk Port Control Word dan lainnya untuk Port I/O. Pengalamatan pada kartu komputer ini dikerjakan oleh 2 buah IC Decoder 74LS138. Kartu komputer yang dirancang di sini beralamat pada 768 - 787. Proses data yang terjadi pada kartu komputer ini dapat berlangsung 2 arah yaitu dapat membaca data menulis data. Sinyal Chip Select pada masing-masing PPI 8255 menentukan diakses atau tidaknya kartu komputer. Melalui kartu komputer ini, fasilitas yang disediakan oleh komputer dapat lebih efektif manfaat yang didapatkan. Selain itu kartu komputer ini juga dapat dimanfaatkan untuk membantu manusia dalam menyelesaikan permasalahan yang terjadi.

I.

PENDAHULUAN

Latar Belakang Masalah

Di era globalisasi ini, dunia teknologi semakin hari semakin meningkat, khususnya dalam ilmu komputer. Proses pengolahan dan penguasaan sistem pengendalian yang menggunakan komputer menjadi semakin kompleks, sehingga hampir di setiap penggunaan komputer dituntut untuk mampu menyesuaikan dengan perkembangan yang ada. Perkembangan teknologi saat ini akan terus menciptakan peralatan-peralatan canggih dan meninggalkan peralatan yang sudah lama atau ketinggalan zaman. Begitu juga dalam dunia komputer, peralatan lama seperti komputer Pentium I, II, dan III telah ditinggalkan para konsumen yang beralih ke jenis komputer dengan spesifikasi yang lebih canggih seperti Pentium IV, Dual Core, Core 2 Duo, Core 2 Quad maupun Core 2 Quad Extreme. Dengan adanya pengadaan alat yang lebih canggih ini, dibutuhkan juga dana yang lebih besar juga sehingga tidak semua kalangan masyarakat dapat menikmati kecanggihannya.

Berangkat dari keadaan seperti inilah, dibutuhkan suatu desain alat yang tidak perlu memiliki spesifikasi yang canggih namun dapat melakukan pekerjaan pengendalian yang baik. Dengan memanfaatkan peralatan-peralatan lama dan

bernilai murah seperti komputer Pentium II atau Pentium III, alat yang diusulkan dalam skripsi ini yaitu membuat kartu komputer multi I/O yang dapat diprogram, dengan jumlah input dan output adalah 120 buah dengan menggunakan decoder (IC 74LS138) dan PPI (Programable Peripheral Interface) 8255. Modul PPI 8255 yang digunakan dalam alat ini adalah salah satu faktor utama dalam perancangan dan aplikasinya yang dapat dimodifikasi sesuai dengan keinginan kita. Telah diketahui bersama bahwa komputer dapat dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan, di antaranya sebagai pusat pengendalian peralatan-peralatan tertentu yang diantarmukakan pada port masukan dan port keluaran (I/O port). Dengan adanya kartu komputer multi I/O yang dapat diprogram ini, para konsumen dapat dengan leluasa memanfaatkannya untuk kebutuhan pengendalian sesuai kebutuhannya seperti pengendalian sistem penerangan pada gedung bertingkat.

Selama ini pengendalian sistem penerangan pada gedung bertingkat dilakukan secara manual, yaitu pengguna naik turun gedung kemudian memasuki ruang untuk menghidupkan atau mematikan lampu secara manual melalui saklar lampu yang ada. Pada gedung yang besar dan bertingkat akan terjadi pemakaian energi listrik yang tidak perlu jika pengguna lupa mematikan sistem penerangannya. Hal lain juga dapat terjadi, pengguna ingin memasuki ruang tinggalnya sementara sistem penerangannya belum menyala. Hal ini sangatlah tidak efektif mengingat perkembangan dunia teknologi yang semakin canggih. Dalam keadaan seperti inilah kartu ini dapat dimanfaatkan untuk situasi tersebut. Kartu komputer ini ditanamkan pada sistem komputer

3 yang ada di gedung tersebut sehingga para pengguna dapat melakukan aksi kontrol terhadap penerangan gedung tersebut dengan memanfaatkan banyaknya jumlah I/O yang ada. Pemanfaatan kartu ini sangatlah efektif serta ekonomis mengingat komputer yang digunakan untuk mengendalikannya berspesifikasi rendah dan berharga murah namun dapat melakukan aksi pengendalian yang sangat baik.

Di samping itu juga, kartu komputer ini dapat dimanfaatkan dalam berbagai keperluan yang berbasis komputer tergantung kebutuhan pengguna/konsumen. Dengan demikian para pengguna dapat berkreasi untuk menciptakan suatu aksi pengendalian dengan adanya kartu komputer yang siap pakai ini.

Alat ini diharapkan mampu menambah pengetahuan bagi mahasiswa dalam mencari solusi dari suatu permasalahan yang mungkin ditemukan pada saat pengerjaan, cara penggunaan modul tersebut, dan pengendalian input/output dengan menggunakan komputer. Berdasarkan dari berbagai hal di atas penulis akhirnya mempunyai alasan mengambil judul “Perancangan Kartu Komputer Multi I/O Berbasis PPI 8255 120 I/O yang Dapat Diprogram”.

A. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah menciptakan kartu komputer baru yang dapat diprogram yang memiliki fasililitas multi input/output dengan 120 I/O berbasis PPI 8255 melalui Slot ISA.

B. Manfaat Penelitian

Memberikan kontribusi bagi dunia komputerisasi dalam melakukan aksi kontrol terhadap suatu plant. Dengan adanya kartu ini diharapkan para pengguna dapat berkreasi dalam memanfaatkan kartu ini sesuai kebutuhannya terutama dalam kebutuhan pengendalian yang berbasis komputer.

C. Permasalahan

Suatu rangkaian kendali elektronik atau piranti luar lainnya dapat dihubungkan dengan sebuah komputer melalui suatu slot ekspansi yang disediakan oleh komputer. Pada jenis komputer IBM PC menyediakan beberapa slot ekspansi seperti slot ISA. Untuk menciptakan suatu kartu komputer dibutuhkan proses pengantarmukaan (interface) antara kartu dengan komputer melalui slot ISA. Dalam hal ini pengantarmukaan dilakukan oleh PPI 8255, namun jumlah PPI yang digunakan di sini berjumlah lebih dari satu karena akan diciptakan suatu kartu multi I/O. Untuk itu dibutuhkan suatu pengendali mikro yang dapat mensinergiskan pengantarmukaan PPI dengan slot ISA.

D. Batasan Masalah

1. Penelitian ini dibatasi hanya sampai pembuatan kartu komputer berbasis PPI 8255 multi I/O yaitu 120 I/O yang bisa diprogram. Pengaplikasian penggunaan kartu ini tidak dibahas dalam penelitian ini.

5 2. Komputer yang digunakan dibatasi hanya pada komputer yang

menyediakan slot ekspansi semacam slot ISA.

E. Hipotesa

Penerapan teknologi sistem kendali yang dapat mengatur komunikasi interface antara beberapa PPI 8255 dengan slot ISA sehingga dapat dihasilkan kartu komputer dengan 120 I/O.

F. Sistematika Penulisan

Dalam penulisan tugas akhir ini, disusun suatu sistematika penulisan dengan membaginya menjadi beberapa bab. Susunan sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

I. PENDAHULUAN

Berisi latar belakang, tujuan penelitian, manfaat penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, hipotesis, dan sistematika penulisan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Berisi teori yang mendukung dalam penyusunan laporan tugas akhir meliputi Sistem Kendali, Sistem Kendali On-off, teori dasar mengenai Bus ISA, PPI 8255, Visual Basic 6.0, bahasa pemrograman pada Visual Basic 6.0, port paralel komputer.

III. METODOLOGI PENELITIAN

Berisi waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan, spesifikasi alat, Tahap-tahap dalam perancangan tugas akhir, arsitektur, serta skematik diagram.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisi hasil uji coba kartu komputer multi I/O berbasis PPI 8255 120 I/O yang dapat diprogram serta analisa terhadap data yang diperoleh.

V. SIMPULAN DAN SARAN

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Kendali Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung yang dilaksanakan mulai dari bulan Juli 2009 sampai September 2010.

B. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

No. Alat Manfaat Jumlah

1. Personal Komputer yang memiliki slot ISA

Instrumen yang digunakan sebagai pengendalian

1 2. PPI 8255 Pengantarmukaan komputer dengan

kartu

5 3. Slot ISA Tempat menghubungkan data, control

read/write dan layanan interrupt dengan bus-bus yang ada pada papan komputer

1 4. software pendukung,

antara lain: Microsoft Visual Basic 6.0, Dip Trace

Perangkat lunak untuk membuat

program pengendali, pembuat rangkaian elektronika

3

5. Multimeter Penguji rangkaian elektronika 1

6. LED Penguji alat 60

7. Jumper Penguji alat 60

8. Socket IC 20 pin Tempat dudukan IC 1

9. Socket IC 40 pin Tempat dudukan IC 6

10. Black Housing Penghubung Input/output dan kartu 12 11. PCB Header 20 Pin Penghubung Input/output dan kartu 6 12. IDC Socket SC20 Penghubung Input/output dan kartu 6

No. Alat Manfaat Jumlah 13. Konektor 40 pin Penghubung Input/output dan kartu 3 14. Papan PCB Double

layer

Kartu Komputer 1

15. IC 74LS138 IC Dekoder 2

C. Spesifikasi Alat

Spesifikasi dari alat yang digunakan:

1. PPI 8255 yang digunakan adalah IC PPI 8255 produksi dari NEC

Electronics Inc. yang dipasaran bisa dikenal dengan sebutan D82C55AC-2NEC.

2. Perconal Computer (PC) dengan Prosessor Intel Pentium MMX, 230 MHz, memori RAM 256 MB, Sistem Operasi: Microsoft Windows 98 (4.10, Build 1998)

3. Slot Komputer ISA 16 bit mempunyai 16 bit bus dan 24 bit bus alamat (address).

4. IC 74LS138 sebagai komponen pengendali.

5. LED dan jumper dirangkai dan digunakan sebagai alat untuk Menguji kartu komputer yang dibuat.

6. Socket IC Alat yang digunakan sebagai dudukan IC. 7. Papan PCB Double Layer

Papan yang digunakan untuk membuat rangkaian elektronik dan kartu yang dimasukkan dalam Slot ISA.

34 D. Tahap - tahap dalam Perancangan Skripsi

1. Merancang Diagram Blok sistem dan Cara Kerja, bertujuan untuk mempermudah realisasi sistem yang akan dibuat.

2. Mengimplementasikan rangkaian, dengan tahap-tahap sebagai berikut: a) Menentukan Arsitektur PPI 8255 120 I/O yang dapat diprogram b) Menentukan komponen yang digunakan dalam rangkaian.

c) Merangkai dan uji coba rangkaian dari masing-masing blok diagram. d) Menggabungkan rangkaian dari setiap blok dalam papan percobaan

(project board) dan dilakukan uji coba. e) Membuat Skematik Diagram

f) Membuat PCB kartu PPI 8255 double layer

g) Membuat rangkaian penguji menggunakan LED sebagai Output dan Saklar sebagai input

h) Rekayasa Perangkat Lunak: membuat program pengujian alat menggunakan Visual Basic 6

i) Dihasilkan Kartu Komputer 120 I/O. 3. Pengujian alat

Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan alat yang dibuat. Dalam hal ini tampilan pada komputer berupa Grafic User Interface yang dibuat menggunakan software Microsoft Visual Basic 6.0 sebagai interfacing dari komputer dengan peralatan luar (input/output). 4. Analisis dan simpulan, serta pembuatan laporan.

Mulai

Penentuan Arsitektur PPI 8255 120 I/O dapat

diprogram

Pembuatan skematik PCB kartu PPI 8255

Berhasil

Pembuatan PCB kartu PPI 8255 double layer

Berhasil

Pembuatan Rangkaian Penguji menggunakan LED indikator

Berhasil

Berhasil

Selesai

Dihasilkan kartu PPI 120 I/O dapat diprogram Rekayasa Perangkat Lunak

(i) Membuat program untuk rangkaian penguji (ii) Pengujian kartu PPI 8255 pada slot ISA

1

1 Ya

Tidak

Ya

Tidak

Ya

Tidak

36 E. Arsitektur PPI 8255 120 Bit I/O dapat diprogram

74LS138

PPI 8255

PPI 8255

PPI 8255

PPI 8255

PPI 8255

C

O

N

E

C

T

O

R

S

L

O

T

IS

A

Papan

rangkaian

Lampu

LED

Gambar 11. Arsitektur PPI 8255 Bit I/O dapat diprogram

F. Pemrograman Grafic User Interface (GUI)

Pemrograman komputer di sini adalah sebagai Interfacing antara komputer dengan peripheral di luar komputer. Pemrograman disini menggunakan software Microsoft Visual Basic 6.0. Interfacing di sini bertujuan untuk memberikan pemberian output kepada kartu komputer dan juga pembacaan input dari kartu komputer. Program yang melalui Microsoft Visual Basic 6.0 ini akan dianggap sebagai Source Code oleh compiler pada Microsoft Visual Basic 6.0 itu sendiri secara otomatis dan akan diterjemahkan ke dalam Object

Code. Object Code ini adalah bahasa yang dimengerti oleh komputer dan akan dijadikan urutan perintah. Melalui perintah-perintah inilah akan dilakukan pengujian kartu komputer yang dihasilkan dengan menggunakan LED sebagai indikator. Berikut merupakan blok diagram hubungan antar perangkat pengendali:

Gambar 12. Blok Diagram hubungan antar perangkat pengendali Penjelasan mengenai hubungan antar perangkat pengendali:

1. VB 6.0 berfungsi untuk memberikan perintah-perintah dalam bentuk bahasa program ke komputer sebagai pengendali.

2. Komputer berfungsi sebagai pusat pengendali yang berfungsi mengatur IC PPI 8255 untuk digunakan sebagai input atau output dan memproses data dengan cara mengirimkan bit alamat komputer melalui

slot ISA dan bit data sinyal pulsa ‘0’ atau ‘1’ dari bit alamat komputer ke

IC PPI 8255. Tampilan pada komputer berupa Grafik User Interface (GUI). Bit alamat digunakan untuk menginisialisasi control word PPI 8255 dan mengalamatkan port-port PPI 8255. Dan bus data digunakaan sebagai isyarat digital yang diterima atau dikirim ke IC PPI 8255. Jika bus data

bernilai ‘0’ maka tegangan pada port IC PPI 8255 adalah 0 volt, tetapi bila

bus data bernilai ‘1’ maka tegangan pada port IC PPI 8255 adalah sekitar +

38 3. Kartu Komputer multi I/O berbasis PPI 8255 120 I/O yang dapat diprogram berfungsi sebagai pengantarmukaan atau perangkat keras yang menghubungkan komputer dengan alat terkendali sehingga komputer dapat mengendalikan rangkaian elektronika sesuai dengan keinginan pembuat program.

4. Alat terkendali merupakan perangkat keras (plant) yang dapat diatur penggunaannya dari sebuah komputer.

Melalui sebuah GUI dapat diatur sistem kerja suatu plant dengan memberikan perintah melalui tampilan pada komputer. Tampilan GUI pada komputer berupa nilai pada checkbox yaitu 1 dan 0, dimana saat ingin memberikan output High (1) cukup dengan menekan checkbox sehingga bernilai 1 dan untuk memberikan output Low (0) dengan menekan checkbox sehingga bernilai 0, sama halnya ketika ingin membaca input, yaitu dengan menekan

tombol ‘Eksekusi’ dimana pada tampilan GUI akan menunjukan kondisi ‘1’

ketika High dan ‘0’ pada kondisi Low. Pada tampilan awal GUI adalah

berupa form password sebagai kunci untuk bisa masuk ke form berikutnya dan memberikan output yang diinginkan maupun untuk melihat atau membaca inputan yang diberikan kepada kartu komputer tersebut.

Mulai

Menu Utama

Inisiasi Control word CW1= 128 CW2=128 CW3=128 CW4=128 CW5=128 Password cocok Menu Pilihan Selesai Tombol Pengendali Output LED menyala Masukkan Password Tidak Ya Pilihan Input Output Pilihan

Menu Utama Menu Pilihan

Keluar

PORTA1= 768 PORTB1= 769 PORTC1= 770 CW1= 771

PORTA2= 772 PORTB2= 773 PORTC2= 774 CW2= 775

PORTA3= 776 PORTB3= 777 PORTC3= 778 CW3= 779

PORTA4= 780 PORTB4= 781 PORTC4= 782 CW4= 783

PORTA5= 784 PORTB5= 785 PORTC5= 786 CW5= 787

Inisiasi Control word CW1= 155 CW2=155 CW3=155 CW4=155 CW5=155 Saklar/Jumper Nilai/Keadaan Input Pilihan

Menu Pilihan Menu Utama

Keluar

40 G. Perancangan Kartu Komputer

Kartu komputer yang akan didesain di sini akan dipasang pada slot ISA , di mana socket pada slot ISA memiliki fungsi yang berbeda-beda. Berikut keterangan slot ISA 8-bit yang memiliki fungsi serta karakteristik yang berbeda.

Tabel 7 Daftar pin dari slot ISA

Pin Nama Keterangan Pin Nama Keterangan A1 /I/O CH CK I/O channel check B1 GND Ground

A2 D7 data bit 7 B2 RESET Active high to reset

A3 D6 data bit 6 B3 +5V +5 VDC

A4 D5 data bit 5 B4 IRQ2 Interrupt Request 2

A5 D4 data bit 4 B5 -5VDC -5 VDC

A6 D3 data bit 3 B6 DRQ2 DMA Request 2

A7 D2 data bit 2 B7 -12VDC -12 VDC

A8 D1 data bit 1 B8 /NOWS No WaitState

A9 D0 data bit 0 B9 +12VDC +12 VDC

A10

I/O CH

RDY I/O Channel ready B10 GND Ground

A11 AEN Address enable B11 /SMEMW System Memory Write A12 A19 Address bit 19 B12 /SMEMR System Memory Read A13 A18 Address bit 18 B13 /IOW I/O Write

A14 A17 Address bit 17 B14 /IOR I/O Read

A15 A16 Address bit 16 B15 /DACK3 DMA Acknowledge 3 A16 A15 Address bit 15 B16 DRQ3 DMA Request 3 A17 A14 Address bit 14 B17 /DACK1 DMA Acknowledge 1 A18 A13 Address bit 13 B18 DRQ1 DMA Request 1 A19 A12 Address bit 12 B19 /REFRESH Refresh

A20 A11 Address bit 11 B20 CLOCK System Clock A21 A10 Address bit 10 B21 IRQ7 Interrupt Request 7 A22 A9 Address bit 9 B22 IRQ6 Interrupt Request 6 A23 A8 Address bit 8 B23 IRQ5 Interrupt Request 5 A24 A7 Address bit 7 B24 IRQ4 Interrupt Request 4 A25 A6 Address bit 6 B25 IRQ3 Interrupt Request 3 A26 A5 Address bit 5 B26 /DACK2 DMA Acknowledge 2

A27 A4 Address bit 4 B27 T/C Terminal count

A28 A3 Address bit 3 B28 ALE Address Latch Enable

Tabel 7. (lanjutan)

Pin Nama Keterangan Pin Nama Keterangan A30 A1 Address bit 1 B30 OSC High-speed Clock

A31 A0 Address bit 0 B31 GND Ground

Desain kartu komputer di sini menggunakan software Diptrace 2009 v2.0 (trial). Adapun hubungan antara pin-pin pada IC 74LS138, PPI 8255, serta pada slot ISA dapat kita lihat dalam tabel berikut:

Tabel 8. Hubungan pin-pin antar komponen

Slot ISA 74LS138 (1) 74LS138 (2)

PPI 1 PPI 2 PPI 3 PPI 4 PPI 5

D0-D7 - - D0-D7 D0-D7 D0-D7 D0-D7 D0-D7

AEN G2B - - - -

A9 C - - - -

A8 B - - - -

A7 A - - - -

A6 G2A - - - -

A5 - G2A - - - - -

A4 - C - - - - -

A3 - B - - - - -

A2 - A - - - - -

A0 - - A0 A0 A0 A0 A0

A1 - - A1 A1 A1 A1 A1

- Y6 G2B - - - - -

I/O W - - WR WR WR WR WR

I/O R - - RD RD RD RD RD

RESET - - RESET RESET RESET RESET RESET

GND GND GND GND GND GND GND GND

+ 5 Volt VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC

- - Y0 CS - - - -

- - Y1 - CS - - -

- - Y2 - - CS - -

- - Y3 - - - CS -

- - Y4 - - - - CS

Setelah melakukan percobaan serta pengujian rangkaian yang benar barulah dilanjutkan dengan pembuatan kartu komputer yang sebenarnya. Kartu

42 komputer yang akan dibuat haruslah double layer sebab slot-slot pada slot ISA berada pada dua sisi. Adapun desain kartu komputer dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Gambar 15. Desain kartu komputer double layer (tampak belakang)

Kabel data yang digunakan untuk menghubungkan kartu dengan peralatan luar menggunakan kabel flat ribbon beserta konektor, di mana yang terpasang pada kartu adalah berupa Header. Namun dalam desainnya port-port I/O pada kartu komputer tidak urut atau acak, hal ini dimaksudkan agar kartu yang didesain tidak memiliki banyak jumper.

H. Perancangan PCB single layer pada rangkaian penguji

Desain PCB single layer ini ditujukan sebagai rangkaian penguji kartu komputer. Dalam desain ini terdapat 2 buah rangkaian penguji, di mana pada rangkaian penguji pertama terdapat sebanyak 120 buah LED dan 120 Resistor

150 Ω serta 5 IDC Socket SC20, sedangkan pada rangkaian penguji yang

kedua terdapat power supply , 120 buah saklar serta 15 R-array 10 K 7 pin. Adapun desain rangkaian pengujinya adalah sebagai berikut:

44

Gambar 17. Desain rangkaian penguji input kartu komputer

Pengujian kartu komputer ini disimulasikan dengan melakukan pengontrolan terhadap LED indikator ini yaitu dengan memberikan keluaran dari komputer ke LED indikator ini. Selain simulasi pemberian output, dilakukan juga pembacaan nilai masukan. Masukannya berupa Input Tester yang merupakan rangkaian power supply 3 - 4,5 VDC dengan arus maksimum 1000 mA yang terbagi dalam 120 port input.

G. Perancangan Kartu Komputer

Kartu komputer yang akan didesain di sini akan dipasang pada slot ISA , di mana socket pada slot ISA memiliki fungsi yang berbeda-beda. Berikut keterangan slot ISA 8-bit yang memiliki fungsi serta karakteristik yang berbeda.

Tabel 7 Daftar pin dari slot ISA

Pin Nama Keterangan Pin Nama Keterangan

A1 /I/O CH CK I/O channel check B1 GND Ground

A2 D7 data bit 7 B2 RESET Active high to reset

A3 D6 data bit 6 B3 +5V +5 VDC

A4 D5 data bit 5 B4 IRQ2 Interrupt Request 2

A5 D4 data bit 4 B5 -5VDC -5 VDC

A6 D3 data bit 3 B6 DRQ2 DMA Request 2

A7 D2 data bit 2 B7 -12VDC -12 VDC

A8 D1 data bit 1 B8 /NOWS No WaitState

A9 D0 data bit 0 B9 +12VDC +12 VDC

A10

I/O CH

RDY I/O Channel ready B10 GND Ground

A11 AEN Address enable B11 /SMEMW System Memory Write A12 A19 Address bit 19 B12 /SMEMR System Memory Read A13 A18 Address bit 18 B13 /IOW I/O Write

A14 A17 Address bit 17 B14 /IOR I/O Read

A15 A16 Address bit 16 B15 /DACK3 DMA Acknowledge 3 A16 A15 Address bit 15 B16 DRQ3 DMA Request 3 A17 A14 Address bit 14 B17 /DACK1 DMA Acknowledge 1 A18 A13 Address bit 13 B18 DRQ1 DMA Request 1 A19 A12 Address bit 12 B19 /REFRESH Refresh

A20 A11 Address bit 11 B20 CLOCK System Clock A21 A10 Address bit 10 B21 IRQ7 Interrupt Request 7 A22 A9 Address bit 9 B22 IRQ6 Interrupt Request 6 A23 A8 Address bit 8 B23 IRQ5 Interrupt Request 5 A24 A7 Address bit 7 B24 IRQ4 Interrupt Request 4 A25 A6 Address bit 6 B25 IRQ3 Interrupt Request 3 A26 A5 Address bit 5 B26 /DACK2 DMA Acknowledge 2 A27 A4 Address bit 4 B27 T/C Terminal count A28 A3 Address bit 3 B28 ALE Address Latch Enable

Tabel 7. (lanjutan)

Pin Nama Keterangan Pin Nama Keterangan

A30 A1 Address bit 1 B30 OSC High-speed Clock

A31 A0 Address bit 0 B31 GND Ground

Desain kartu komputer di sini menggunakan software Diptrace 2009 v2.0 (trial). Adapun hubungan antara pin-pin pada IC 74LS138, PPI 8255, serta pada slot ISA dapat kita lihat dalam tabel berikut:

Tabel 8. Hubungan pin-pin antar komponen Slot ISA 74LS138 (1) 74LS138 (2)

PPI 1 PPI 2 PPI 3 PPI 4 PPI 5

D0-D7 - - D0-D7 D0-D7 D0-D7 D0-D7 D0-D7

AEN G2B - - - -

A9 C - - - -

A8 B - - - -

A7 A - - - -

A6 G2A - - - -

A5 - G2A - - - - -

A4 - C - - - - -

A3 - B - - - - -

A2 - A - - - - -

A0 - - A0 A0 A0 A0 A0

A1 - - A1 A1 A1 A1 A1

- Y6 G2B - - - - -

I/O W - - WR WR WR WR WR

I/O R - - RD RD RD RD RD

RESET - - RESET RESET RESET RESET RESET

GND GND GND GND GND GND GND GND

+ 5 Volt VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC

- - Y0 CS - - - -

- - Y1 - CS - - -

- - Y2 - - CS - -

- - Y3 - - - CS -

- - Y4 - - - - CS

Setelah melakukan percobaan serta pengujian rangkaian yang benar barulah dilanjutkan dengan pembuatan kartu komputer yang sebenarnya. Kartu

komputer yang akan dibuat haruslah double layer sebab slot-slot pada slot ISA berada pada dua sisi. Adapun desain kartu komputer dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Gambar 15. Desain kartu komputer double layer (tampak belakang)

Kabel data yang digunakan untuk menghubungkan kartu dengan peralatan luar menggunakan kabel flat ribbon beserta konektor, di mana yang terpasang pada kartu adalah berupa Header. Namun dalam desainnya port-port I/O pada kartu komputer tidak urut atau acak, hal ini dimaksudkan agar kartu yang didesain tidak memiliki banyak jumper.

H. Perancangan PCB single layer pada rangkaian penguji

Desain PCB single layer ini ditujukan sebagai rangkaian penguji kartu komputer. Dalam desain ini terdapat 2 buah rangkaian penguji, di mana pada rangkaian penguji pertama terdapat sebanyak 120 buah LED dan 120 Resistor 150 Ω serta 5 IDC Socket SC20, sedangkan pada rangkaian penguji yang kedua terdapat power supply , 120 buah saklar serta 15 R-array 10 K 7 pin. Adapun desain rangkaian pengujinya adalah sebagai berikut:

Gambar 17. Desain rangkaian penguji input kartu komputer

Pengujian kartu komputer ini disimulasikan dengan melakukan pengontrolan terhadap LED indikator ini yaitu dengan memberikan keluaran dari komputer ke LED indikator ini. Selain simulasi pemberian output, dilakukan juga pembacaan nilai masukan. Masukannya berupa Input Tester yang merupakan rangkaian power supply 3 - 4,5 VDC dengan arus maksimum 1000 mA yang terbagi dalam 120 port input.