Spesifikasi Perangkat Keras Pada Mikroprosessor 8066 dan 8088

1. Pin Out dan Fungsi Pin

• Pin Out

Pin-out dan Fungsi Pin. Secara virtual tak ada perbedaan antara mikroprosesor 8086 dan 8088-keduanya terkemas dalam dual in-line package (DIP) 40-pin. Mikroprosesor 8086 merupakan mikroprosesor 16-bit dengan bus data 16-bit, sementara mikroprosesor 8088 merupakan mikroprosesor 16-bit dengan bus data 8-bit.

Bagaimanapun terdapat perbedaan kecil antara keduanya, yakni pada sinyal kontrol. 8086 memiliki pin M/IO, dan 8088 memiliki pin IO/M. Perbedaan lainnya adalah pada pin 34 chip 8088 terdapat pin SSO sementara pada chip 8086 terdapat pin BHE/S7. Baik 8086 maupun 8088, keduanya membutuhkan catu daya sebesar +5,0 volt dengan toleransi sebesar 10 persen. 8086 menggunakan arus catu maksimum 360 mA, sementara 8088 menggunakan arus catu maksimum 340 mA.

Mikroprosesor 8086 dan 8088 akan kompatibel TTL jika kekebalan terhadap noise disesuaikan menjadi 350 mV dari nilai 400 mV yang biasa.

• Fungsi Pin

Gambar skema kedua jenis mikroprosesor 40 pin pada Dual in Line packages (DIPs) 

Perbedaan mendasar antara 8086 dan 8088 : 

- 8086 adalah mikroprosesor 16-bit dengan 16 bit bus data pada pin keluarannya (pin AD0 - AD15) 

- 8088 adalah mikroprosesor 16-bit dengan 8 bit bus data pada pin keluarannya (pin AD0 - AD7) ’ 

Perbedaan lain, salah satunya pada sinyal kontrol 

- 8086 mempunyai pin kontrol M/IO 

- 8088 mempunyai pin kontrol IO/M

Perbedaan perangkat keras lainnya yang tampak pada ke 34 pin kedua chip: 

- pada 8088, mempunyai pin SSO 

- pada 8086, mempunyai pin BHE/S7

Catu daya yang dibutuhkan: 

Keduanya membutuhkan +5.0 volt dengan toleransi tegangan + 10%

Keterangan:

Pin 1 dan 20 : GND sebagai ground.

Pin 2-8 dan 39 : AD8 AD15 sebagai memori output dan bit alamat.

Pin 9-16 : AD0, AD7 sebagai transmisi memori dan alamat I/O pada tiap siklus bus.

Pin 17 : NMI sebagai non maskable interrupt.

Pin 18 : INTR sebagai masukan interrupt.

Pin 19 : CLK sebagai clock.

Pin 21 : RESET mikroprosesor akan mereset saat diberi input berlogika 1.

Pin 22 : READY untuk memasukan kondisi wait/tunggu dalam bus prosessor.

Pin 23 : TEST digunakan untuk kondisi A wait for test A Z.

Pin 24-25 : QS0 dan QS01 memberikan status queue intruksi internal.

Pin 26-28 : S0, S1, S2 memberikan informasi status untuk siklus bus.

Pin 29 : LOCK instruksi tetap aktif sampai akhir dari instruksi selanjutnya.

Pin 30 : RQ/GT1 merupakan jalur bidirectional dengan prioritas rendah.

Pin 31 : RQ/GT0 merupakan jalur bidirectional yang digunakan oleh lokal bus.

Pin 32 : RD digunakan untuk menerima data dari memory atau alat I/O saat diberi sinyal logika 0.

Pin 33 : MN/MX pin mode minimum / maximum.

Pin 34 (8066) : BHE/SE7 bus high enable.

Pin 34 (8088) : SS0 ekuivalen dengan pin S0 pada operasi mode maksimum.

Pin 35-38 : A16/S3 A19/S6 memberikan bital amat A16 A19.

Pin 40 : VCC sebagai input catudaya/power supply.

• Pin Mode Minimum

Adalah operasi mode minimum mikroprosesor yang diperoleh dengan menghubungkan MN/MX ke VCC dengan tegangan +5 volt.

• Pin Mode Maximum

Adalah operasi mode maksimum mikroprosesor yang diperoleh dengan menghubungkan MN/MX ke ground (GND).

2. Catu Daya/Power Supply DC

Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya. Pada dasarnya Power Supply atau Catu daya ini memerlukan sumber energi listrik yang kemudian mengubahnya menjadi energi listrik yang dibutuhkan oleh perangkat elektronika lainnya. Oleh karena itu, Power Supply kadang-kadang disebut juga dengan istilah Electric Power Converter.

Prinsip Kerja DC Power Supply (Adaptor)

Berikut ini adalah penjelasan singkat tentang prinsip kerja DC Power Supply (Adaptor) pada masing-masing blok berdasarkan Diagram blok diatas.

Transformator (Transformer/Trafo)

Transformator (Transformer) atau disingkat dengan Trafo yang digunakan untuk DC Power supply adalah Transformer jenis Step-down yang berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik sesuai dengan kebutuhan komponen Elektronika yang terdapat pada rangkaian adaptor (DC Power Supply). Transformator bekerja berdasarkan prinsip Induksi elektromagnetik yang terdiri dari 2 bagian utama yang berbentuk lilitan yaitu lilitan Primer dan lilitan Sekunder. Lilitan Primer merupakan Input dari pada Transformator sedangkan Output-nya adalah pada lilitan sekunder. Meskipun tegangan telah diturunkan, Output dari Transformator masih berbentuk arus bolak-balik (arus AC) yang harus diproses selanjutnya.

Rectifier (Penyearah Gelombang)

Rectifier atau penyearah gelombang adalah rangkaian Elektronika dalam Power Supply (catu daya) yang berfungsi untuk mengubah gelombang AC menjadi gelombang DC setelah tegangannya diturunkan oleh Transformator Step down. Rangkaian Rectifier biasanya terdiri dari komponen Dioda. Terdapat 2 jenis rangkaian Rectifier dalam Power Supply yaitu Half Wave Rectifier yang hanya terdiri dari 1 komponen Dioda dan Full Wave Rectifier yang terdiri dari 2 atau 4 komponen dioda.

Filter (Penyaring)

Dalam rangkaian Power supply (Adaptor), Filter digunakan untuk meratakan sinyal arus yang keluar dari Rectifier. Filter ini biasanya terdiri dari komponen Kapasitor (Kondensator) yang berjenis Elektrolit atau ELCO (Electrolyte Capacitor).

Voltage Regulator (Pengatur Tegangan)

Untuk menghasilkan Tegangan dan Arus DC (arus searah) yang tetap dan stabil, diperlukan Voltage Regulator yang berfungsi untuk mengatur tegangan sehingga tegangan Output tidak dipengaruhi oleh suhu, arus beban dan juga tegangan input yang berasal Output Filter. Voltage Regulator pada umumnya terdiri dari Dioda Zener, Transistor atau IC (Integrated Circuit).

Pada DC Power Supply yang canggih, biasanya Voltage Regulator juga dilengkapi dengan Short Circuit Protection (perlindungan atas hubung singkat), Current Limiting (Pembatas Arus) ataupun Over Voltage Protection (perlindungan atas kelebihan tegangan).

• Karakteristik Input

Karakteristik Input dari mikroprosesor ini sesuai untuk semua komponen logika standar yang ada, mikroprosesor-mikroprosesor ini kompatibel dengan semua komponen logika standar yang tersedia saat ini. Level arus input sangat kecil karena input merupakan koneksi gerbang MOSFET dan hanya mempresentasikan arus yang bocor.

•  Karakteristik Output

Level tegangan logika 1 pada 8086/8088 kompatibel dengan sebagian besar keluarga logika standar tetapi logika 0 tidak. Rangkaian standar logika memiliki tegangan maksimum logika 0 sebesar 0.4V dan 8086/8088 memiliki maksimum 0.45V. Dengan demikian ada perbedaan 0.05V.

Perbedaan ini memperkecil kekebalan terhadap noise dari level standar sebesar 400mV (0.V-0.45V) menjadi 350 mV. Kekebalan terhadap noise adalah perbedaaan antara level tegangan output logika 0 dan level tegangan output logika 1. Oleh karena itu disarankan jangan lebih dari 10 load dari suatu tipe atau kombinasi yang dihubungkan ke suatu pin output tanpa buffer.

3. Clock Generator

Clock generator adalah IC ( Integrated Circuit ) yang tertanam dalam motherboard dan berfungsi menentukan nilai-nilai frekuensi yang melalui jalur data antara processor dan chipset. Clock generator sudah mendampingi processor ( CPU ) sejak era processor pertama diciptakan tepatnya saat intel i8080 diperkenalkan.

• Clock Generator 8284A

Komponen ini merupakan komponen tambahan pada mikroprosesor 8086/8088. 8284A ini menyediakan fungsi dasar atau sinyal utama: Pembangkit clock, RESET sinkronisas, READY sinkronisas, Sinyal clok peripheral TTL.

• Operasi 8284A

8284A secara relatif merupakan komponen yang mudah untuk dipahami. Operasi 8284A terdiri dari 2 operasi, yaitu :

Operasi dari bagian CLOCK

Setengah bagian atas dari diagram logikan menunjukan bagian sinkronisasi clock dan reset kembali dari clock generator 8284A. Seperti yang di tunjukan dalam diagram oscilator kristal mempunyai dua input : X1 dan X2, jika kristal didekatkan ke X1 dan X2, maka oscilator akan membuat signal gelombangsquare dari frekuensi yang sama dengan kristal.

Output dari jawaban dibagi 3 akan membuat timing untuk sinkronisasi yang telah siap, signal untuk jawaban lain dibagi 2, dan signal CLK ke mikroprosesor 8086/8088. Dua jawaban yang dikirim tersebut menyediakan output dibagi 6pada PCLK.

Operasi dari bagian RESET

Bagian reset dari 8284A adalah sangat sangat sederhana. Bagian ini terdiri dari buffer trigger Sxhmitt dan sirkuit flip-flop tipe-D tunggal. Dari flip-flot tersebut dapan meyakinin bahwa timing yang diperlukan dari input RESET 8086/8088 akan dijumpai. Dibagian ini menerapkan signal RESET ke mikroprosesor pada sisi trasisi 1-0 (negatif).

RC menyediakan logika 0 kepin input RES ketika power pertama diterapkan ke sistem yang ada, input RES akan menjadi logika 1 karena beban kapasitas terhadap +5V melalui transistor dan switch memungkinkan mikroprosesor untuk diatur kembali oleh operator. Timing inpute RESET untuk menjadi logika 1 tidak lebih dari 4(empat) jam setelah power sistem diterapkan dan dijaga tetap tinggi.

4 Bus Buffering dan Latching

• Demultiplexing

Semua sistem komputer mempunyai 3 bus :

- Bus alamat 

menghubungkan memori dan I/O dengan alamat memori atau nomer port I/O

- Bus data

berfungsi memindahkan data antara mikroprosesor dengan memori dan I/O pada sistem

- Bus kontrol 

menghubungkan sinyal kontrol pada memori dan I/O

• Sistem Buffering

Seluruh sistem 8086 atau 8088 harus mempunyai penyangga, Jika lebih dari 10 unit diload maka disimpan sementara pada bus-bus pin. Semua komponen buffer akan menggunakan waktu tunda pada sistem.

• Full Buffering

Pada full buffering dibutuhkan 3 macam IC,yaitu: 74LS244, 74LS245 dan 74LS373. Arah dari 74LS245 dikontrol oleh sinyal DT/R. Sinyal full buffering akan mengarah ke sistem timing delay.

Mikroprosesor 8088 yang ditahan secara penuh/ full buffered. ada delapan pin alamat yang masih ada, A15-A8 menggunakan buffer octal 74LS244, delapan pin data bus D7-D0 menggunakan 74LS245 octal buffer bus dengan satu tujuan dan signal kontrol bus RD, IO/M, dan WR menggunakan buffer 74LS244. sistem 8088 yang ditahan akan memerlukan dua 74LS244 dan satu 74LS245, dan dua 74LS373 tujuannya agar signal DT/R bisa dimungkinkan atau tidak dengan signal DEN.

Mikroprosesor 8086 yang ditahan secara penuh. Pin alamatnya telah ditahan dengan lacth alamat 74LS373 dan data busnya menggunakan dua buah 74LS245 octal buffer bus dengan satu tujuan, dan signal kontrol bus M/IO, RD, WR memggunakan 74LS244. sistem 8086 berbeda dengan sistem 8088. 8086 memerlukan satu 74LS244, dua 74LS245, dan tiga 74LS373 karna 8086 memerlukan lebih banyak bus.

• Half Buffering

Sama seperti Full buffering, tetapi yang membedakan half buffering dan full buffering adalah jumlah pin yang dipakai, Half buffering hanya memakai setengah pin yang ada di full buffering.

•  Bidirectional Buffer

Mode ini mampu mengrim/menerima data dalam dua arah (bidirectional handshake data transfer). Mode ini menyebabkan port A bisa berfungsi sebagai masukan sekaligus keluaran yang dilengkapi dengan sinyal jabat tangan 5 bit dari port C sebagai kontrol port A. Mode ini tidak tersedia untuk port B.

Berfungsi untuk menaikan kapasitas penyetiran databus yang digunakan. Bidirectional buffer menggunakan IC74LS245 yang juga disebut sebagai octalbus-transceivers.

•  Unidirectional Buffer

Mode ini mampu mengrim/menerima data dalam satu arah (undirectional handshake data transfer).

• Lathing

Latch adalah sirkuit yang dapat menyimpan data lebih dari satu bit. Latch dan ip-op hampir serupa. Pada ip-op menggunakan clock,latch tidak. Latching adalah proses yang berfungsi untuk menyimpan alamat dan data.

Latching lebih sering digunakan selain register karena latch dapat memaksimalkan setup times. Jika data atau alamat berubah saat latch aktif,data bisa langsung diteruskan. Sedangkan jika menggunakan register,proses tersebut tidak bisa dilakukan karena harus menunggu proses transisi clock terlebih dulu.

Sumber:

http://isramrasal.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/folder/0.0.2

http://isramrasal.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/folder/0.0.1.0

http://sembarangdomainkomputer.blogspot.co.id/2016/10/spesifikasi-perangkat-keras-pada.html

http://teknikelektronika.com/prinsip-kerja-dc-power-supply-adaptor/

credits:

http://apps.cs.ipb.ac.id:3000/1444/gimana-ya-cara-mengatur-posisi-gambar-di-dokumen-latex

http://rizky-darma-a.blog.ugm.ac.id/2011/12/28/latex/