Home > Kuliah, Teknik Interface dan Peripheral > TKC210 – Teknik Interface & Peripheral (2013)

TKC210 – Teknik Interface & Peripheral (2013)

Kredit:2 SKS Kuliah, 1 SKS Praktikum
Dosen:Eko Didik Widianto (Lab Embedded, Siskom Undip)
email: didik@at@undip(dot)ac(dot)id
Metode pembelajaran:tatap muka (2 x 50 menit), presentasi materi, diskusi, proyek mahasiswa
Evaluasi:UTS, UAS, tugas mandiri/kelompok
Waktu:±12 Minggu (pertemuan)
Silabus:Lihat GBPP TKC210-Teknik_Interface_Peripheral (2013)

Deskripsi Kuliah

Di kuliah TKC210 Teknik Interface dan Peripheral ini, mahasiswa akan belajar tentang teknik untuk melakukan antarmuka dan memprogram sistem mikrokomputer dengan peripheral masukan dan keluaran. Teknik ini meliputi interkoneksi antar-devais, sinyal elektrik dan logika serta protokol/signallingnya. Secara rinci, kuliah ini berisi materi pembelajaran sebagai berikut:

  1. Sistem mikrokomputer, meliputi CPU, memori, jalur bus, devais storage dan devais I/O lainnya;
  2. Sumber daya, clock, reset dan interupsi di sistem mikrokomputer;
  3. Teknik antarmuka port I/O digital paralel untuk peripheral masukan (push-button, saklar, keypad) dan peripheral keluaran (panel LED, 7-segmen, LCD alphanumerik dan, motor DC);
  4. Teknik antarmuka RAM, flash dan dekodingnya;
  5. Teknik pemrograman timer, counter, interupsi dan real-time clock (RTC);
  6. Teknik antarmuka Pulse Width Modulator (PWM);
  7. Teknik antarmuka serial asinkron UART;
  8. Teknik antarmuka serial sinkron, meliputi SPI, I2C (TWI) dan 1-wire;
  9. Teknik antarmuka USB;
  10. Teknik antarmuka ADC dan DAC;
  11. Desain mikrokomputer;

Kuliah TKC-210 ini berkaitan dan sinergis dengan kuliah TKC-211 (Teknik Mikroprosesor) dan TKC-213 (Organisasi Komputer) serta memberikan dasar-dasar dan teknik antarmuka untuk kuliah TSK-226 (Sistem Embedded).

Pengumuman

Jadwal (lihat lebih lengkap)

  • Kelas A, tiap hari Rabu jam 10.20 – 12.00 (Ruang D304)
  • Kelas B, tiap hari Selasa jam 7.00 – 8.40 (Ruang D304)

Standar Kompetensi
Setelah lulus mata kuliah ini, dengan pemahamannya tentang dasar dan teknik antarmuka, mahasiswa akan mampu mengembangkan sistem mikrokomputer yang terdiri atas CPU, memori RAM, memori program, dan peripheral masukan-keluaran spesifik sesuai dengan kebutuhan desain yang harus dipenuhi.

Sistem Evaluasi

NoEvaluasiBobot
1Tugas40%
2Ujian Tengah Semester30%
3Ujian Akhir Semester
30%

Tugas projek dikerjakan secara berkelompok (terdiri maksimal 3 mahasiswa) untuk merancang satu aplikasi sistem mikrokomputer dan mensimulasikan sistem tersebut. Mahasiswa harus mampu menjabarkan kebutuhan desain dan mengidentifikasi peripheral yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan tersebut serta menginterkoneksi dan memprogram antarmukanya. Simulasi sistem dapat dilakukan dengan program simulator mikrokontroler yang gratis (free) seperti VMLAB, mcu8051ide atau simulator lainnya. Mikrokontroler yang bisa digunakan adalah keluarga AVR, MCS51 atau PIC.

Buku Acuan/Referensi

  1. Frank Vahid and Tony Givargis, “Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Approach”, 1999
  2. Ken Arnold, “Embedded Controller Hardware Design”, 2000
  3. Buku-buku tentang sistem mikrokontroler lainnya

Web kuliah tahun sebelumnya:

Satuan Acara Pengajaran

Kegiatan kuliah direncanakan selama 12 kali pertemuan.

#BahasanReferensi
1Pengantar Antarmuka dan Peripheral dalam Sistem Mikrokomputer

Antarmuka * peripheral * sistem mikrokomputer * antarmuka serial dan paralel * arsitektur komputer * CPU, memory, I/O dan glue logic * sistem bus * contoh sistem mikrokomputer, antarmuka dan peripheralnya

Kompetensi Dasar. Mahasiswa akan mampu:

  1. [C2] menjelaskan perbedaan antarmuka serial dan paralel
  2. [C2] menjelaskan perbedaan mikroprosesor, mikrokontroller dan mikrokomputer
  3. [C2] menjelaskan bus yang terdapat dalam mikrokomputer
  4. [C4] mengidentifikasi peripheral yang ada di satu sistem mikrokomputer dan antarmukanya
2CPU dan Mikrokomputer
Mikrokomputer * sumber daya * sumber clock * rangkaian reset

Kompetensi Dasar. Mahasiswa akan mampu:

  1. [C3] mengaplikasikan rangkaian sumber daya yang stabil ke sistem mikrokomputer
  2. [C3] mengaplikasikan rangkaian clock ke sistem mikrokomputer sesuai dengan kebutuhan dan konstrain kecepatan mikrokomputer
  3. [C3] mengaplikasikan rangkaian reset ke sistem mikrokomputer dengan tepat
3Port I/O Mikrokontroler 8051 dan AVR
PIO (programmable input/output) * Antarmuka mikrokontroler 8051 * Antarmuka mikrokontroler AVR

Kompetensi Dasar. Mahasiswa akan mampu:

  1. [C2] menjelaskan antarmuka yang disediakan oleh mikrokontroler AT89S52 (MCS51)
  2. [C2] menjelaskan antarmuka yang disediakan oleh mikrokontroler AVR ATMega32P
  3. [C3] mengaplikasikan dan mengkonfigurasi antarmuka PIO untuk peripheral yang telah ditentukan
  4. [C3] mengaplikasikan dan mengkonfigurasi antarmuka PIO untuk peripheral yang telah ditentukan
4Memori, Flash dan Dekoding
Taksonomi memori * RAM * Memori flash * Operasi read dan write * Ruang alamat dan dekoding alamat

Kompetensi Dasar. Mahasiswa akan mampu:

  1. [C3] Dengan pemahaman taksonomi, mahasiswa akan mampu mengaplikasikan ragam memori ke sistem mikrokomputer dengan tepat sesuai kebutuhan desain
  2. [C5] Mahasiswa akan mampu mendesain mikrokomputer yang terdiri atas CPU, memori dan flash eksternal untuk operasi pembacaan dan penulisan
  3. [C5] Mahasiswa akan mampu menentukan ruang alamat dan program dekoding untuk rancangan mikrokomputer tersebut
5Dasar Antarmuka dan Antarmuka Digital Paralel
Direct I/O dan Program-controlled I/O * Antarmuka paralel ke peripheral masukan dan keluaran sederhana *
Diagram pewaktuan dan pembebananAntarmuka push-button dan saklar * Antarmuka keypad * Antarmuka panel LED * Antarmuka 7-segmen * Antarmuka LCD alphanumerik

Kompetensi Dasar. Mahasiswa akan mampu:

  1. [C2] Mahasiswa akan mampu menjelaskan perbedaan operasi direct I/O dan program-controlled I/O (terpetakan memori) dengan tepat
  2. [C3] Mahasiswa akan mampu mengaplikasikan diagram pewaktuan untuk menganalisis operasi bus
  3. [C5] mendesain sistem mikrokomputer dengan peripheral masukan berupa keypad
  4. [C5] mendesain mikrokomputer yang mempunyai peripheral keluaran berupa LED, 7-segmen, dan LCD alphanumerik
6Antarmuka Serial Asinkron

UART (Universal Asynchronous Receive Transmit) * Protokol RS-232 dan frame data * straight- dan cross cable * Contoh aplikasi

Kompetensi Dasar. Mahasiswa akan mampu:

  1. [C2] memahami antarmuka UART
  2. [C2] membedakan antara interkoneksi langsung (straight) dan silang (cross)
  3. [C3] mengaplikasikan protokol RS-232 untuk komunikasi serial antar dua perangkat
  4. [C5] mendesain sistem mikrokomputer yang menggunakan antarmuka UART
7UJIAN TENGAH SEMESTER
8Antarmuka Serial Sinkron

Antarmuka, operasi, aplikasi dan pemrogramam: SPI (Serial Peripheral Interface), I2C/TWI (Two-wire interface) dan 1-wire

Kompetensi Dasar. Mahasiswa akan mampu:

  1. [C2] memahami prinsip kerja antarmuka sinkron
  2. [C5] mendesain sistem mikrokomputer dengan antarmuka SPI
  3. [C5] mendesain sistem mikrokomputer dengan antarmuka I2C/TWI
  4. [C5] mendesain sistem mikrokomputer dengan antarmuka 1-wire
9USB (Universal Serial Bus)

Topologi USB * Kelas USB * USB HID (Human Interface Devices) * Konektor * Interkoneksi * Teknik antarmuka USB

Kompetensi Dasar. Mahasiswa akan mampu:

  1. [C2] menjelaskan perkembangan antarmuka USB
  2. [C2] menjelaskan topologi sistem USB
  3. [C2] menjelaskan kelas USB terutama HID dan storage
  4. [C5] mendesain sistem mikrokomputer dengan antarmuka USB sebagai device
10ADC (Analog to Digital Converter)

Struktur, operasi, parameter ADC beserta peripheralnya* Aplikasi ADC

Kompetensi Dasar. Mahasiswa akan mampu:

  1. [C2] memahami prinsip ADC
  2. [C5] mendesain mikrokomputer dengan antarmuka ADC untuk peripheral sensor suhu dan kelembaban udara
11Timer, Counter, Interupsi dan Real-Time Clock (RTC)
Sistem timer dan counter * Interupsi internal dan eksternal * Watchdog * RTC * Aplikasi timer/counter, interupsi, watchdog dan RTC di sistem mikrokomputer

Kompetensi Dasar. Mahasiswa akan mampu:

  1. [C3] mengaplikasikan timer/counter ke mikrokomputer
  2. [C3] mengaplikasikan interupsi internal dan eksternal ke mikrokomputer
  3. [C3] mengaplikasikan watchdog ke mikrokomputer
  4. [C3] mengaplikasikan RTC ke mikrokomputer
  5. [C2] menjelaskan perbedaan operasi direct I/O dan program-controlled I/O dengan tepat
  6. [C2] menjelaskan perbedaan siklus transfer I/O secara polling dan interupsi
  7. [C3] mengaplikasikan diagram pewaktuan untuk menganalisis operasi I/O
12Motor DC, Stepper dan Servo

PWM (Pulse Width Modulator) dan periipheralnya * H-Bridge * motor DC * motor stepper * motor servo

Kompetensi Dasar. Mahasiswa akan mampu:

  1. [C3] mengaplikasikan antarmuka PWM untuk mengatur kecepatan motor DC
  2. [C3] mengaplikasikan H-bridge untuk kendali putaran dan arah motor DC
  3. [C5] mendesain sistem mikrokomputer untuk peripheral motor DC
  4. [C5] mendesain sistem mikrokomputer untuk peripheral motor stepper
  5. [C5] mendesain sistem mikrokomputer untuk peripheral motor servo
13Proyek Desain Mikrokomputer

Analisis kebutuhan sistem mikrokomputer: CPU, RAM, PROM, peripheral * Desain skematik * Pemrograman * Simulasi

Kompetensi Dasar. Mahasiswa akan mampu:

  1. [C5] Mahasiswa akan mampu mengembangkan mikrokomputer meliputi hardware dan software untuk mendukung peripheral sesuai dengan kebutuhan aplikasi yang diinginkan
  2. [C6] Mahasiswa akan mampu melakukan verifikasi desain untuk menenuhi requirement dan konstrain melalui simulasi
14UJIAN AKHIR SEMESTER

Lain-lain
Perubahan jadwal, tugas, nilai dan informasi lain akan diumumkan di halaman ini dan facebook.

File presentasi pdf dibangkitkan menggunakan program Lyx dengan kelas dokumen powerdot dan beamer (style Marburg). Pembuatan dokumen dilakukan di sistem operasi Linux uBuntu Lucid.

Sasaran pembelajaran untuk mencapai kompetensi hardskill kognitif mengikuti taksonomi Bloom, yaitu (mulai dari paling rendah sampai tingkatan paling tinggi):

  1. C1: mengenal
  2. C2: memahami
  3. C3: menggunakan/mengaplikasikan
  4. C4: menganalisis
  5. C5: mendesain
  6. C6: mengevaluasi
  1. No comments yet.
  1. No trackbacks yet.
*

This blog is kept spam free by WP-SpamFree.

Skip to toolbar