Unit Input Output (I/O Serial)

UNIT INPUT OUTPUT UNTUK I/O SERIAL

          Setelah membahas tentang unit input output untuk I/O Paralel, kali ini pada pertemuan kedelapan untuk sesi sistem mikroprosesor kita lanjutkan membahas tentang unit input output untuk I/O Serial. I/O Serial adalah unit masukan keluaran yang bekerja atas dasar prinsip urut/seri, dalam hal ini diperlukan proses konversi dari data paralel ke bentuk serial. Ada dua teknik konversi yang ditawarkan yaitu :

1.      I/O Serial Perangkat Lunak

          Serialisasi dan deserialisasi suatu data diselenggarakan oleh suatu perangkat program. Pada masukan program menunggu sampai menerima suatu bit start, kemudian membaca bit data. Pada keluaran program mengirim suatu urutan bit demi bit. Diagram alir program I/O serial ditunjukkan pada gambar 1 berikut ini.

Gambar 1. Diagram Alir Program I/O Serial

          Prinsip utama serialisasi adalah merakit data 8 bit (atau lebih) di akumulator dan menggeser keluar bit demi bit pada frekuensi tertentu. Cara yang sederhana adalah mengeluarkan isi akumulator ke salah satu saluran dari port I/O (Port 0). Akumulator kemudian digeser ke kanan satu bit, diimplemen suatu tunda dan bit selanjutnya dikeluarkan sampai semua bit data paralel dikeluarkan.

 Sebaliknya deserialisasi dilakukan dengan membaca bit 0 dan merekamnya ke akumulator. Akumulator di geser kekiri satu posisi dengan tunda tertentu. Kemudian bit 0 dibaca lagi dan dilakukan proses pencatatan dan penggeseran akumulator sampai data byte terselesaikan.

Keuntungan I/O terprogram terletak pada ketersederhanaannya dan tidak perlu harus menyiapkan perangkan keras, sedangkan kelemahannya terletak pada masalah waktu yaitu lambatnya proses

2.      I/O Serial Perangkat Keras 

          Salah satu komponen LSI standar adalah Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (UART). UART bekerja mengubah data serial ke paralel dan data paralel ke serial. UART paling sering digunakan untuk ope rasi kecepatan rendah ke sedang. Sedangkan untuk transmisi kecepatan tinggi digunakan jenis Universal Synchronous Receiver Transmitter (USRT).

          Fungsi UART adalah pada pengubahan serial – paralel. Prinsip pengubahan serial ke paralel digambarkan seperti pada gambar 2 berikut ini.

Gambar 2. Pengubahan Serial ke Paralel

          Dua fungsi pokok UART adalah :

- Mengambil data paralel dan mengubah menjadi arus bit serial dengan diawali bit start, bit data, bit paritas, dan karakter penghenti.

- Mengambil arus bit serial dan mengubahnya menjadi bit paralel.

          Sebuah UART standar mempunyai tiga seksi yaitu : sebuah penerima, sebuah pengirim, dan sebuah seksi pengendali.

Gambar 3. Diagram UART

          UART memerlukan baik port masukan maupun port keluaran untuk perantaraan dengan sistem mikroprosesor. Dua diantara piranti UART adalah :
- MC 6850 Asynchronous Comunication Interface Adaptor (ACIA) dari Motorolla.
- 8251 Universal Synchronous and Asynchronous Receiver Transmitter (USART) dari Intel.

1.      Motorolla 6850 ACIA

          6850 tersusun dari sejumlah register serial paralel masukan keluaran dan rangkaian pengendali standar EIA RS 232. Diagram blok ACIA digambarkan seperti Gambar 4.

Gambar 4. Diagram Blok 6850 ACIA

          Penghantaran 6850 pada saluran/bus dari sistem dapat digambarkan seperti Gambar 5. Data serial yang masuk dan keluar adalah sinyal kompatibel TTL dan harus di bufer untuk memberikan tingkatan yang diperlukan untuk menggerakkan alat-alat serial.

Gambar 5. Penghantaran 6850 pada Saluran/Bus

2.      Intel 8251 USART

          8251 dirancang oleh Intel yang memiliki pasilitas sebagai UART dan juga USRT. Dengan kata lain 8251 dapat dipakai baik sebagai alat tak serempak maupun alat serempak. Sehingga 8251 diberi nama USART. 8251 menyediakan pasilitas pengiriman dan penerimaan data sinkron dan tak sinkron. Organisasi logika 8251 ditunjukkan pada Gambar 6.

Gambar 6. Diagram Logika 8251