Rangkaian/Sirkit CPU-RAM-ROM

May 29, 2009

Dalam bahasan instruksi telah dipahami cara bekerjanya ALU, register, dan Memori dalam mengeksekusi sebuah instruksi.
Pemahaman bagaimana Prosesor membaca alamat dari sebuah Cache atau RAM maka harus didahului dengan penguasaan bagan tentang: Decoder, RAM dan ROM.
Rangkaian CPU-RAM-ROM dapat digambar apabila telah disusun peta pengalamatan memori dan peta sistem bus.
RAM, Bagan dan Fungsinya :

Read port      : untuk mengkatifkan operasi baca (load).
Write port      : untuk mengkatifkan operasi tulis (store).
Data port       : untuk keluara dan masuknya data.
CS1 port        : select chip, untuk mengkatifkan bila RAM ini akan menerima perintah : baca/tulis, sedang RAM lain tidak.
CS2 port        : select chip, untuk mengkatifkan bila alamat pada  RAM ini akan menerima perintah baca/tulis, sedang RAM lain tidak. Negative edge, selalu aktif pada pulsa negative.
ADn7..n0       : untuk membaca alamat (ADDRESS 8-bit)
128×8 RAM     : RAM dengan kapasitas 128 byte alamat dan lebar data 8-bit
ROM, Bagan dan Fungsinya :

Karena sifat ROM yang read only maka tidak terdapat  write port.
CS2 port selalu memiliki nilai keballikan dari CS2 pada RAM
Decoder, Bagan dan Fungsinya :
Sifat decoder memiliki masukan n buah dan memiliki keluaran 2 pangkat n, oleh karena itu decoder digunakan sebagai komponen pemilih RAM yang akan diaktifkan.

Contoh soal :
Bila Diketahui sebuah CPU dengan 16-bit alamat akan di hubungkan dengan 1 buah ROM 256×8 dan  4 buah RAM 128×8, susun:
a. pemataan alamat,
b. pemetaan sistem bus,
c. rangkaian CPU-RAM-ROM
JAWAB:
a. Pemetaan alamat
Pedoman :

• alamat RAM selalu dimulai dari LSB (dari alamat terendah 0000)

• alamat ROM selalu dimulai dari MSB (dari alamat tertinggi FFFF)

• RAM ukuran 128 byte memiliki 128 baris alamat yang dimulai dari 0 hingga 127 (128 = 27, dalam biner 7-bit mulai dari 000 0000 – 111 1111)

• ROM ukuran 256 byte memiliki 256 baris alamat yang dimulai dari 0 hingga 255 (256 = 28, dalam biner 8-bit mulai dari 0000 0000 – 1111 1111)

Tabel Pemetaan alamat :

b. Pemetaan Sistem Bus
Pedoman :

• Bila alamat dari table jawaban a dikelompokkan dan nilai 0 dan 1 diubah menjadi x maka akan diperoleh sejumlah x dengan panjang n-bit yang merepresentasikan kapasitas RAM (warna merah).

• Bit di depan deret x tadi pasti akan membentuk formasi :00,01,10,11 (warna hijau – bila hanya terdapat 4 buah RAM  atau kurang dari 4, 000,001,010,011, 100, 101, 110, 111 bila hanya terdapat 8, 7, 6, atau 5 buah RAM.

• Formasi ini akan menunjukkan pilihan RAM saat sebuah alamat akan di akses.

Pilihan RAM ini dapat menggunakan Decoder 2×4, atau 3×8, atau 4×16, dst.

c. Sirkit CPU-RAM-ROM
Langkah 1:
Gambarkan CPU dgn port alamat16-bit, port data 8-bit, port write, dan port read :

Langkah 2:
Gambarkan Decoder 2×4 di bawah bit-8 dan bit-7 dari CPU,lalu hubungkan dengan garis :

Langkah 3:
Gambarkan 4 buah RAM dan 1 buah ROM dalam 1 kolom lurus di bagian sisi kiri CPU :

Langkah 4:
Hubungkan dengan garis tiap output dari ke tiap RAM :

Langkah 5:
Hubungkan port RD dan WR dari CPU ke semua port yang sama pada RAM, beri bulatan kontak pada tiap sambungan :


Langkah 6:
Hubungkan port data D0 sd D7 ke semua port data pada RAM dan ROM (sisi kanan RAM dan ROM) :

Langkah 7:
Hubungkan port data AD0 sd AD6 ke semua port data pada RAM dan ROM (sisi kanan RAM dan ROM) :

Langkah 8:
Hubungkan CPU dengan port alamat AD7 ke port  yang sama pada ROM, pada port AD8 ROM diberi nilai 1 (lihat tabel sistem bus) :

Langkah 9:
Hubungkan port AD15..AD9 dari CPU ke semua RAM pada port CS2 :

Langkah 10:
Negasikan (NOT) port AD15..AD9 dari CPU, lalu hubungkan ke port CS2 pada ROM :

Silahkan download materi orkom pertemuan X-XII dalam bentuk file pdf.