DESIGN OF MULTI I/O (48 I/O) COMPUTER CARD BASES ON PPI 8255 PROGRAMMABLE

ABSTRACT

DESIGN OF MULTI I/O (48 I/O) COMPUTER CARD BASES ON PPI 8255 PROGRAMMABLE

By

NORMAN MEYER GULTOM

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.

This computer card have PPI 8255 basis that have 48 I/O facilities. PPI was a chip that been design to used in microprocessor system. In this case, 2 pieces of IC PPI 8255 is needed to supply 48 I/O, so it is necessary to addressing each of PPI 8255. For 1 IC PPI 8255 needs 4 address which 1 of address is for Control port and the other for I/O port. Addressing for this computer card is processed by 2 pieces of IC Decoder 74LS138. Computer card that designed in here is address at 300H to 307H. 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 effective, more over from this computer card consumer can use it for controlling activity as they need it.

ABSTRAK

PERANCANGAN KARTU KOMPUTER MULTI I/O BERBASIS PPI 8255 48 I/O YANG DAPAT DIPROGRAM

Oleh:

NORMAN MEYER GULTOM

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 suatu kartu komputer. Kartu komputer yang akan dirancang disini memiliki fungsi umum sebagai komponen I/O (input/output) yang dapat diprogram.

Kartu komputer ini berbasis PPI 8255 yang memiliki fasilitas I/O sebanyak 48 I/O. PPI merupakan chip yang didesain untuk digunakan dalam sistem mikroprosesor. Dalam hal ini dibutuhkan 2 buah IC PPI 8255 agar dapat menyediakan 48 I/O, sehingga dibutuhkan suatu pengalamatan untuk masing-masing PPI 8255. Untuk masing-masing-masing-masing IC PPI 8255 membutuhkan 4 buah alamat dimana satu alamat untuk Port Control dan lainnya untuk Port I/O. Pengalamatan pada kartu komputer ini dikerjakan oleh 2 buah IC Decoder 74LS138. Kartu komputer yang dirancang disini beralamat pada 300H - 307H. Proses data yang terjadi pada kartu komputer ini 2 arah dimana dapat menghasilkan data menerima data. Sinyal Chip Select pada masing-masing PPI 8255 menentukan diakses atau tidaknya kartu komputer.

Melalui kartu komputer ini pemanfaatan fasilitas yang disediakan oleh komputer dapat lebih efektif, selain itu juga melalui kartu komputer ini para konsumen juga dapat memanfaatkannya untuk kebutuhan pengendalian sesuai kebutuhan.

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Teknologi perangkat kontrol mengalami perkembangan sangat pesat, berkembang dari masa ke masa seiring dengan meningkatnya kemampuan dan kebutuhan hidup manusia. Seiring dengan makin banyaknya kebutuhan manusia tersebut, dibutuhkan suatu peralatan yang bersifat pengontrolan untuk dapat membantu pekerjaan manusia. Dengan terus berkembangnya dunia teknologi ini akan terus menciptakan suatu peralatan-peralatan canggih dan meninggalkan peralatan yang sudah lama atau ketinggalan jaman. Begitu juga dalam dunia komputer, komputer-komputer lama seperti komputer pentium I, II, dan III telah ditinggalkan para konsumen yang beralih ke jenis komputer dengan spesifikasi yang lebih canggih seperti Dual Core, Core 2 Duo, maupun Centrino. Dengan adanya pengadaan alat yang lebih canggih ini maka dibutuhkan juga pendanaan yang lebih besar juga sehingga tidak semua kalangan masyarakat dapat menikmati kecanggihannya.

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

2

lama dan bernilai murah seperti komputer pentium III, didesain suatu kartu komputer berbasis multi I/O (input/output) yang dapat diprogram sesuai dengan keperluan konsumen. Telah diketahui bersama bahwa komputer dapat dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan, diantaranya sebagai pusat pengontrolan 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 kebutuhan 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 sesuai keperluannya melalui saklar lampu yang ada. Pada gedung yang cukup besar dan bertingkat akan terjadi pemakaian energi listrik yang tidak perlu jika pengguna lupa mematikan sistem penerangannya. Hal lain juga dapat terjadi misalnya 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 yang ada di gedung tersebut sehingga para pengguna dapat melakukan aksi kontrol terhadap penerangan gedung tersebut dengan memanfaatkan jaringan LAN yang ada. Pemanfaatan kartu ini sangatlah efektif serta ekonomis mengingat komputer yang digunakan untuk mengendalikannya berspesifikasi rendah dan berharga murah namun dapat melakukan aksi kontrol yang cukup baik.

3

Disamping itu juga kartu komputer ini dapat dimanfaatkan dalam berbagai keperluan yang berbasis komputer tergantung kebutuhan pengguna atau konsumen. Dengan demikian para konsumen dapat berkreasi untuk menciptakan suatu aksi kontrol dengan telah adanya suatu kartu komputer yang siap pakai ini.

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah menciptakan kartu komputer baru yang dapat diprogram yang memiliki fasilitas multi input/output (48 I/O) yang berbasis PPI 8255.

C. Manfaat Penelitian

Memberikan suatu kontribusi dalam 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 yang berbasis komputer.

4

D. 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 disini berjumlah lebih dari satu karena akan diciptakan suatu kartu multi I/O. Untuk itu dibutuhkan suatu perancangan baru yang dapat mengatur komunikasi penggantarmukaan beberapa PPI dengan slot ISA.

E. Batasan Masalah

1. Penelitian ini dibatasi hanya sampai pembuatan kartu komputer berbasis PPI 8255 multi I/O yaitu 48 I/O yang bisa diprogram. Pengaplikasian penggunaan kartu ini tidak dibahas dalam penelitian ini.

2. Komputer yang digunakan dibatasi hanya pada komputer yang menyediakan slot ekspansi semacam slot ISA 16-bit.

5

F. Hipotesis

Penggabungan beberapa PPI 8255 dapat dilakukan dengan pemberian alamat yang berbeda-beda pada masing-masing PPI 8255 dengan memanfaatkan fungsi dari rangkaian pendekoder sehingga dapat dihasilkan kartu komputer multi I/O.

G. Sistematika Penulisan

Dalam rangka penulisan skripsi ini, disusun suatu sistematika penulisan dengan membaginya menjadi beberapa bab. Susunan sistematika tersebut adalah:

BAB I. PENDAHULUAN : Menjelaskan tentang latar belakang permasalahan, perumusan masalah, tujuan dilakukannya penelitian, manfaat yang dapat diberikan, ruang lingkup pembahasaan, hipotesis, dan sistematika penulisan. BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA : Menjelaskan mengenai Sistem Kendali On-Off, Arsitekstur Sistem Komputer, teori dasar mengenai slot ISA, IC PPI 8255, serta IC 74LS138 sebagai dekoder.

BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN : Bagian ini akan menjelaskan metode yang digunakan dalam proses perancangan dan pembuatan kartu komputer.

BAB 4. HASIL PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN : Bagian ini berisi hasil akhir dari perancangan, tahapan pembuatan kartu komputer, serta pengujian kartu komputer yang telah dihasilkan.

6

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN : Bab ini akan menyimpulkan semua kegiatan dan hasil-hasil yang diperoleh selama proses perancangan dan pembuatan alat. Diberikan juga saran-saran yang perlu dipertimbangakan dalam upaya pengembangan lebih lanjut.

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil perancangan serta dari hasil pengujian dalam penelitian ini dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Beberapa IC PPI 8255 dapat digabungkan dengan memberikan alamat yang berbeda pada tiap-tiap IC PPI 8255.

2. Kartu komputer yang dihasilkan memiliki fasilitas I/O sebanyak 48 I/O. 3. Proses pengiriman serta pembacaan data melalui kartu komputer ini terjadi

secara paralel, dimana pengirimannya dalam satu siklus waktu sebesar 8 bit.

4. Komunikasi data yang terjadi pada kartu komputer ini adalah 2 arah dimana kartu komputer ini dapat menerima data dan juga menghasilkan data.

5. Segala proses pengiriman dan pembacaan data kartu komputer ini selalu diawali dengan pengiriman data ke control word PPI 8255 terlebih dahulu.

90

6. Pemrograman PPI 8255 merupakan proses pengisian data ke register word PPI 8255.

B. Saran

Dalam pengembangan kartu komputer yang selanjutnya, penulis menyarankan untuk menambahkan beberapa IC PPI 8255 lagi, sebab besar kemungkinan bisa diciptakan kartu komputer baru yang memiliki lebih banyak lagi I/O.

Disamping itu juga kartu komputer ini dapat dimanfaatkan dalam berbagai keperluan yang berbasis komputer tergantung kebutuhan pengguna atau konsumen. Dengan demikian para konsumen dapat berkreasi untuk menciptakan suatu aksi kontrol dengan telah adanya suatu kartu komputer yang siap pakai ini.

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah menciptakan kartu komputer baru yang dapat diprogram yang memiliki fasilitas multi input/output (48 I/O) yang berbasis PPI 8255.

C. Manfaat Penelitian

Memberikan suatu kontribusi dalam 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 yang berbasis komputer.

4

D. 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 disini berjumlah lebih dari satu karena akan diciptakan suatu kartu multi I/O. Untuk itu dibutuhkan suatu perancangan baru yang dapat mengatur komunikasi penggantarmukaan beberapa PPI dengan slot ISA.

E. Batasan Masalah

1. Penelitian ini dibatasi hanya sampai pembuatan kartu komputer berbasis PPI 8255 multi I/O yaitu 48 I/O yang bisa diprogram. Pengaplikasian penggunaan kartu ini tidak dibahas dalam penelitian ini.

2. Komputer yang digunakan dibatasi hanya pada komputer yang menyediakan slot ekspansi semacam slot ISA 16-bit.

F. Hipotesis

Penggabungan beberapa PPI 8255 dapat dilakukan dengan pemberian alamat yang berbeda-beda pada masing-masing PPI 8255 dengan memanfaatkan fungsi dari rangkaian pendekoder sehingga dapat dihasilkan kartu komputer multi I/O.

G. Sistematika Penulisan

Dalam rangka penulisan skripsi ini, disusun suatu sistematika penulisan dengan membaginya menjadi beberapa bab. Susunan sistematika tersebut adalah:

BAB I. PENDAHULUAN : Menjelaskan tentang latar belakang permasalahan, perumusan masalah, tujuan dilakukannya penelitian, manfaat yang dapat diberikan, ruang lingkup pembahasaan, hipotesis, dan sistematika penulisan. BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA : Menjelaskan mengenai Sistem Kendali On-Off, Arsitekstur Sistem Komputer, teori dasar mengenai slot ISA, IC PPI 8255, serta IC 74LS138 sebagai dekoder.

BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN : Bagian ini akan menjelaskan metode yang digunakan dalam proses perancangan dan pembuatan kartu komputer.

BAB 4. HASIL PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN : Bagian ini berisi hasil akhir dari perancangan, tahapan pembuatan kartu komputer, serta pengujian kartu komputer yang telah dihasilkan.

6

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN : Bab ini akan menyimpulkan semua kegiatan dan hasil-hasil yang diperoleh selama proses perancangan dan pembuatan alat. Diberikan juga saran-saran yang perlu dipertimbangakan dalam upaya pengembangan lebih lanjut.

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil perancangan serta dari hasil pengujian dalam penelitian ini dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Beberapa IC PPI 8255 dapat digabungkan dengan memberikan alamat yang berbeda pada tiap-tiap IC PPI 8255.

2. Kartu komputer yang dihasilkan memiliki fasilitas I/O sebanyak 48 I/O. 3. Proses pengiriman serta pembacaan data melalui kartu komputer ini terjadi

secara paralel, dimana pengirimannya dalam satu siklus waktu sebesar 8 bit.

4. Komunikasi data yang terjadi pada kartu komputer ini adalah 2 arah dimana kartu komputer ini dapat menerima data dan juga menghasilkan data.

5. Segala proses pengiriman dan pembacaan data kartu komputer ini selalu diawali dengan pengiriman data ke control word PPI 8255 terlebih dahulu.

90

6. Pemrograman PPI 8255 merupakan proses pengisian data ke register word PPI 8255.

B. Saran

Dalam pengembangan kartu komputer yang selanjutnya, penulis menyarankan untuk menambahkan beberapa IC PPI 8255 lagi, sebab besar kemungkinan bisa diciptakan kartu komputer baru yang memiliki lebih banyak lagi I/O.