Port Serial slide 4.

Presentasi berjudul: "Port Serial slide 4."— Transcript presentasi:

1 Port Serial slide 4

2 TRANSFER DATA SERIAL Di dalam komputer, transfer data berlangsung secara paralel, karena cara tersebut adalah cara tercepat. Semakin lebar jalur data, semakin cepat transfer data. Transfer data paralel tidak cocok digunakan pada transfer data jarak jauh karena akan sangat banyak kabel yang digunakan. Untuk transfer data jarak jauh digunakan transfer data serial. slide 4

3 Modul IO Serial Oleh karena itu, data yang akan ditransfer dalam jarak yang jauh terlebih dahulu harus dikonversi ke bentuk serial, dan pada saat diterima dikonversi kembali ke bentuk paralel. Proses tersebut akan dilakukan oleh modul I/O (port) serial. slide 4

4 Pada transfer data serial dikenal 3 istilah, yaitu : simplex
half-duplex full duplex slide 4

5 Simplex Pada transfer data simplex, transfer data hanya berlangsung satu arah. Contoh : Transfer data dari sensor, yang digunakan untuk memantau keadaan di gunung berapi slide 4

6 Half-duplex Pada transfer data half-duplex, transfer data bisa berlangsung dua arah tetapi tidak bisa bersamaan. Contoh : Transfer data dengan menggunakan HT. slide 4

7 Full-duplex Pada transfer data ini, transfer data bisa berlangsung dua arah secara bersamaan. Contoh : Transfer data dengan menggunakan telepon slide 4

8 Sinkron dan asinkron Data serial dapat ditransfer secara sinkron dan asinkron slide 4

9 Transfer data Asinkron
Pada metode transfer data ini, tiap data (karakter) disertai oleh start bit dan stop bit. slide 4

10 Transfer data Asinkron
Setiap pengiriman data selalu ditambahkan start bit sebagai tanda awal data dan stop bit sebagai tanda akhir data. Selain itu juga bisa ditambahkan sebuah parity bit untuk mengecek terjadinya kesalahan. Karena setiap data selalu disertai dengan start bit dan stop bit, data dapat dikirimkan secara asinkron (pengirim dan penerima tidak perlu disinkronkan). Ukuran data bisa 5, 6, 7 atau 8 bit. Efisiensinya rendah karena untuk mengirim sebuah data harus juga dikirimkan bit-bit tambahan tersebut. slide 4

11 Transfer data Sinkron Pada transfer data sinkron, data dikirimkan dalam bentuk blok dengan kecepatan yang konstan. Awal dan akhir blok ditandai dengan adanya bit atau byte sinkronisasi berupa bit-bit unik. Pada transfer data sinkron, pengirim dan penerima harus disinkronkan (harus bekerja dengan kecepatan clock yang sama). slide 4

12 Kecepatan transfer data
Satuan kecepatan transfer data ialah baud dan besarnya dihitung sbb : Baud rate = 1 / waktu untuk satu bit. Contoh :Jika waktu untuk 1 bit adalah 3,33 mili detik, maka baud rate adalah 1/3,33 ms = 300 baud. slide 4

13 Modul I/O atau port serial
Agar sebuah komputer bisa digunakan untuk transfer data serial, pada komputer tersebut harus ada modul I/O atau port serial. Pada port serial terdapat sebuah IC yang mengatur berbagai hal pada saat transfer data serial berlangsung. Contoh IC tersebut adalah UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter ) , yang bisa digunakan untuk komunikasi asinkron. IC ini biasanya digunakan pada port serial PC. IC yang lain adalah USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter) 8251, yang bisa digunakan untuk komunikasi asinkron dan sinkron. slide 4

14 Serial Interface RS 232C RS 232C interface merupakan standar yang direkomendasikan dan diupayakan oleh EIA (Electronic Industries Association) untuk menghubungkan DTE dengan DCE dan juga untuk menghubungkan 2 buah DTE. DTE (Data Terminal Equipment) adalah perangkat yang dilengkapi UART atau USART yang dapat mengubah data paralel ke data serial atau sebaliknya. Contohnya komputer PC. DCE (Data Communication Equipment) adalah perangkat yang dapat mengubah data serial menjadi sinyal analog yang dapat ditransmisikan pada saluran transmisi seperti saluran telepon atau pemancar radio. slide 4

15 Serial Interface RS 232C Ada 3 aspek yang didefinisikan pada standar ini : Kecepatan transfer data Karakteristik Elektris Definisi dan notasi saluran Kecepatan transfer diukur dalam satuan bit per second (bps) dan dalam Baud. Kecepatan yang sering digunakan 2400, 9600, 38400, 57600, bps. slide 4

16 Serial Interface RS 232C Karakteristik elektris untuk logic level :
Logic 1 disebut “mark” terletak antara -3 volt hingga -25 volt Logic 0 disebut “space” terletak antara +3 volt hingga +25 volt. slide 4

17 Serial Interface RS 232C Definisi dan Notasi Sinyal
Ada 25 buah sinyal yang ditentukan pada standar RS 232C. Sebagian dari sinyal-sinyal tersebut dapat dilihat pada tabel berikut : slide 4

18 Serial Interface RS 232C Ada 2 jenis konektor yang biasa digunakan, yaitu DB-9 (konektor dengan 9 buah pin) dan DB-25 (konektor dengan 25 pin) slide 4

19 Serial Interface RS 232C slide 4

20 Serial Interface RS 232C slide 4

21 Modem Transfer data jarak jauh biasanya menggunakan saluran telepon. Hal ini disebabkan jaringan telepon sudah sangat luas digunakan. Untuk keperluan khusus dapat juga digunakan saluran yang disewa khusus (leased line). Saluran telepon diperuntukkan untuk menyalurkan sinyal suara (sinyal analog) yang memiliki frekuensi Hz. Oleh karena itu sinyal digital tidak dapat langsung dikirimkan melalui saluran telepon, tetapi terlebih dahulu harus dimodulasi ke sinyal analog. Untuk itu digunakan suatu komponen yang disebut modem ( modulator-demodulator). Modem biasanya disebut Data Communication Equipment (DCE) sedangkan komputer disebut Data Terminal Equipment (DTE). slide 4

22 Modem Jika sebuah transfer data jarak jauh akan dilakukan, terlebih dahulu dilakukan proses handshaking antara komputer dan modem dan juga antara modem dengan komputer jarak jauh. slide 4

23 Berikut ini adalah urutan sinyal yang dihasilkan pada saat transfer data berlangsung :
Komputer mengirimkan sinyal DTR (data-terminal ready) ke modem sebagai tanda bahwa terminal siap. Jika modem juga siap, modem akan membalas dengan sinyal DSR (data-set-ready). Modem selanjutnya mendial remote computer. Jika remote computer siap, dia akan mengirimkan sinyal tertentu. Jika komputer memiliki data yang akan dikirim, ia akan mengirimkan sinyal request-to-send (RTS) ke modem. slide 4

24 Selanjutnya komputer mengirimkan data serial ke modem.
Modem akan membalas dengan mengirim sinyal carrier-detect (CD) sebagai tanda bahwa ia telah membangun koneksi dengan remote computer. Dan jika modem benar-benar siap, ia mengirimkan sinyal clear-to-send (CTS). Selanjutnya komputer mengirimkan data serial ke modem. Jika semua data telah dikirim, komputer akan mengubah level sinyal RTS menjadi high. Hal ini mengakibatkan modem juga mengubah level sinyal CTS menjadi high dan berhenti mengirimkan data. slide 4

25 Null Modem Connection Digunakan untuk menghubungkan dua buah komputer (DTE) tanpa melalui modem. Biasanya digunakan untuk melakukan transfer data antara komputer desktop dan komputer portabel. slide 4

26 USART 8251 USART 8251 bisa digunakan sebagai port serial.
Berikut ini adalah blok diagram dari USART 8251 slide 4

27 USART 8251 USART memiliki 2 alamat, yaitu : Control Address, yang dipilih jika sinyal C / D high, dan Data Address, yang dipilih jika sinyal C / D low. TxD adalah saluran untuk mengirimkan data serial RxD adalah saluran untuk menerima data serial TxRDY saluran untuk memberitahu CPU bahwa transmitter siap menerima data. RxRDY saluran untuk memberitahu CPU bahwa receiver memiliki data untuk CPU. slide 4

28 USART 8251 Seperti halnya PPI, sebelum menggunakan USART 8251 terlebih dahulu harus dilakukan proses inisialisasi dengan mengirimkan mode word dan command word pada alamat control USART. Ada beberapa hal yang harus ditentukan seperti : baud rate factor panjang bit data bit parity (ganjil atau genap) metode transfernya asinkron atau sinkron Informasi-informasi tersebut akan dikodekan dalam mode word. slide 4

29 Contoh program inisialisasi USART 8251
Misalkan alamat data = 500 H, dan alamat kontrol = 501 H. Inisialisasi dilakukan dengan cara mengirimkan mode word dan command word pada alamat kontrol. slide 4

30 Contoh program inisialisasi USART 8251
slide 4

31 Program inisialisasinya :
slide 4

32 Contoh instruksi untuk mengirimkan dan menerima data menggunakan USART :
Misalkan alamat data = 500 H, dan alamat control = 501 H. Sebelum melakukan pengiriman/penerimaan data, terlebih dahulu harus dilakukan pemeriksaan status USART dengan membaca status registernya. slide 4

33 Pada tersebut isi bit D2-D6 isinya tidak dibahas pada pertemuan ini.
DSR : menunjukkan status modem RxRDY : menunjukkan bahwa USART telah menerima data serial dan siap untuk mengirimkannya ke CPU. TxRDY : menunjukkan bahwa USART siap untuk menerima data serial dari CPU. slide 4

34 Instruksi untuk pengiriman data dengan teknik programmed I/O
Untuk pengiriman dengan teknik interrupt driven I/O, saluran TxRDY USART dihubungkan ke saluran interupsi CPU. slide 4

35 Instruksi untuk penerimaan data dengan teknik programmed I/O
Untuk pengiriman dengan teknik interrupt driven I/O, saluran RxRDY USART dihubungkan ke saluran interupsi CPU. slide 4

36 UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter)
UART digunakan untuk transfer data serial asinkron Sama seperti USART, UART antara lain berfungsi mengubah sinyal paralel menjadi serial pada saat pengiriman dan dari serial menjadi paralel pada saat penerimaan data. Contoh UART: UART 8250 dan UART yang digunakan pada PC yang lama (sebelum generasi Pentium). UART dan UART yang digunakan pada PC yang ada saat ini. slide 4

37 UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter)
UART yang muncul belakangan mampu mendukung kecepatan transfer data yang lebih tinggi dan juga memiliki ukuran buffer yang lebih besar. UART 8250 dan memiliki buffer yang dapat menampung satu karakter ( 1 byte ). Jika ada data baru datang pada saat data yang lama masih belum diambil oleh prosesor, maka akan terjadi overrun error. UART memiliki buffer FIFO yang mampu menampung 16 karakter dan bisa melakukan flow control, yaitu bisa meminta pengirim menunda pengiriman apabila buffer telah penuh. slide 4

38 UART 16550 Peranti ini tersedia sebagai suatu DIP (dual in-line package) 40-pin. Dua bagian terpisah bertanggung jawab untuk komunikasi data: penerima (receiver) dan pengirim (transmitter). Karena bagian-bagian ini independent satu dengan yang lain, mampu berfungsi dalam mode simplex, half-duplex, atau full duplex. slide 4

39 UART 16550 Satu fitur utama dari adalah memori FIFO (First In First Out) penerima dan pengirim internal. Karena masing-masing berukuran 16 byte, UART hanya membutuhkan perhatian dari mikroprosesor setelah menerima 16 byte data. slide 4

40 Register-register UART 16550
UART memiliki tiga saluran alamat A0, A1, A2 (memiliki 8 alamat). Register yang dipilih dari A0, A1, A2 adalah sebagai berikut: slide 4

41 Pemrograman UART 16550 Pemrograman adalah sederhana, meskipun mungkin lebih rumit dibandingkan pemrograman interface lainnya. Dalam PC, alamat port I/O adalah 3F8 H sampai 3FF H untuk COM1 dan 2F8 H sampai 2FF H untuk COM2. Pemrograman terdiri dari dua bagian, yaitu: inisialisasi dan operasional. slide 4

42 Inisialisasi Inisialisasi terdiri dari dua bagian, yaitu pemrograman Line Control Register dan Baud rate divisor. Line Control Register digunakan untuk memilih jumlah bit data, stop bit, dan paritas. Baud rate divisor diprogram dengan suatu pembagi untuk menetapkan Baud rate pengirim. slide 4

43 Line Control Register slide 4

44 Memprogram Baud Rate Baud rate divisor diprogram pada alamat 000 dan 001 (A2, A1, A0). Nilai yang digunakan untuk pembagi tergantung clock eksternal. slide 4

45 Contoh Inisialisasi Anggap suatu sistem asinkron membutuhkan 7 bit data, paritas ganjil, baud rate 9600, dan 1 stop bit. Dimisalkan alamat yang digunakan adalah F0 H sampai F7 H. Di sini port F3 H mengakses Line Control Register, dan F0 H dan F1 H mengakses register Baud Rate Divisor. Pada bagian akhir program disertakan juga program untuk register kontrol FIFO. slide 4

46 MOV AL,10001010B ; enable Baud Divisor OUT LINE,AL
LINE EQU 0F3H LSB EQU 0F0H MSB EQU 0F1H FIFO EQU 0F2H START PROC NEAR MOV AL, B ; enable Baud Divisor OUT LINE,AL MOV AL,120 ;program Baud rate OUT LSB,AL MOV AL,0 OUT MSB,AL MOV AL, B ;program 7-data, OUT LINE,AL ;odd parity, 1 stop bit MOV AL, B ;enable transmitter OUT FIFO,AL ;and receiver RET START ENDP slide 4

47 Register Kontrol FIFO Pada saat setelah line control register dan baud rate divisor diprogram register kontrol FIFO belum siap difungsikan. Register FIFO harus terlebih dahulu diprogram. slide 4

48 Register Kontrol FIFO slide 4

49 Line Status Register Sebelum data serial dapat dikirim atau diterima, terlebih dahulu perlu diketahui isi Line Status Register. Line Status Register berisi informasi tentang keadaan kesalahan serta kondisi pengirim dan penerima. Register ini dites sebelum suatu byte dikirim atau dapat diterima. slide 4

50 Line Status Register slide 4

51 Contoh prosedur untuk mengirim isi AH ke 16550
Contoh prosedur untuk mengirim isi AH ke Bit TH diperiksa untuk mengetahui apakah pengirim siap menerima data. LSTAT EQU 0F5H ;line status port DATA EQU 0F0H ;data port SEND PROC NEAR PUSH AX ;save AX IN AL,LSTAT ;get line status register TEST AL,20H ;test TH bit JZ SEND ;if transmitter not ready MOV AL,AH ;get data OUT DATA,AL ;transmit data POP AX ;restore AX RET SEND ENDP slide 4

52 Untuk membaca informasi yang diterima dari 16550, sebelumnya bit DR harus diperiksa.
LSTAT EQU 0F5H ;line status port DATA EQU 0F0H ;data port RECV PROC NEAR IN AL,LSTAT ;get line status register TEST AL,1 ;test DR bit JZ RECV ;if no data in receiver TEST AL,0EH ;test all 3 error bits JNZ ERR ;for an error IN AL,DATA ;read data from 16550 RET ERR: MOV AL,’?’ ;get question mark RECV ENDP slide 4

53 Kesalahan UART Tipe kesalahan yang dideteksi oleh 16550 adalah:
Kesalahan paritas Kesalahan frame Kesalahan overrun Kesalahan paritas mengindikasikan data yang diterima berisi paritas yang salah. Kesalahan framing mengindikasikan bit-bit start dan stop tidak berada pada tempat yang seharusnya. Kesalahan overrun mengindikasikan data telah melakukan overrun terhadap penyangga FIFO penerima internal. slide 4

54 Any Questions ?????????? End Of Sessions slide 4