1. Latar Belakang
Dewasa ini keberadaan port serial RS-232 pada komputer semakin berkurang jumlahnya, jika dahulu terdapat minimal 2 buah port serial RS-232, maka sekarang jumlahnya sudah berkurang menjadi 1 buah, bahkan pada jenis komputer tertentu sudah tidak menyediakan port serial RS-232, misalnya pada komputer jenis mobile. Karena memang dilihat dari sudut teknologi, bagi beberapa pihak komunikasi data menggunakan port serial RS-232 sudah dianggap tertinggal.
Hal ini wajar karena teknologi terus berkembang, dan sudah menjadi hal yang alami jika suatu teknologi baru yang lebih baik telah ditemukan maka secara otomatis teknologi lama perlahan-lahan mulai ditinggalkan. Walaupun begitu bukan berarti port serial RS-232 sudah tidak digunakan lagi, karena port serial RS-232 punya kelebihan yaitu kemudahan dalam penggunaannya, tidak memerlukan teknik pemrograman yang terlalu rumit, mudah untuk dipelajari dan karena sudah umum digunakan maka tidaklah sulit untuk mendapatkan periperal untuk merancang bangun suatu device yang menggunakan port serial RS-232. Karena itu port serial RS-232 banyak digunakan sebagai dasar untuk mempelajari teknik-teknik antar muka antara suatu device dan PC, misalnya antar muka mikrokontroler dengan PC.
Dalam mempelajari teknik antar muka menggunakan komunikasi data melalui port USB bagi pemula tidaklah mudah. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan suatu dongle konverter port USB menjadi port serial RS-232. Dengan menggunakan konverter ini maka sebuah port USB PC seolah-olah menjadi sebuah port serial RS-232 seperti pada umumnya, walaupun sesungguhnya data ditransfer melalui sebuah port USB.
Pada akhir makalah ini akan dicontohkan bagaimana cara mendownload HEX program ke modul DST-52 sebagai modul mikrokokntroler dari sebuah PC melalui port USB dengan menggunakan modul FT232 sebagai konverter USB ke serial RS232. Modul FT232 berfungsi untuk merubah data USB yang berasal dari port USB menjadi data serial dengan level tegangan TTL. Sehingga dengan menggunakan modul FT232 ini komunikasi data serial (UART) melalui port USB dapat dilakukan. Semua proses handshaking , enumerasi dan lain-lain yang diperlukan agar dapat menggunakan port USB telah ditangani oleh modul FT232 tersebut, sehingga memudahkan pengguna untuk menggunakannya. Pin output kompatibel langsung dengan modul DST-52, dengan standar data serial RS232 dengan level tegangan TTL, sedangkan pada input telah tersedia pin input untuk port USB. Untuk instalasi software pendukung pada PC, telah tersedia software driver agar modul FT232 tersebut dapat digunakan sebagai “Virtual” port COM. Sehingga pada proses develop software untuk PC juga relatif mudah. Seting port COM “virtual” yang digunakan dapat dirubah-rubah sesuai dengan kebutuhan.
2. Mengenal USB ( Universal Serial Bus )
USB ialah port yang sangat diandalkan saat ini dengan bentuknya yang kecil dan kecepatan datanya yang tinggi. Anda dapat menghubungkan hingga 127 produk usb dalam 1 komputer. USB versi 1.1 mendukung 2 kecepatan yaitu mode kecepatan penuh 12Mbits/s dan kecepatan rendah 1.5 Mbits/s. USB 2.0 mempunyai kecepatan 480Mbits/s yang dikenal sebagai mode kecepatan tinggi.
Saat ini transfer data menggunakan port USB sudah semakin marak, port USB menjadi pilihan utama karena ukuran yang ringkas dan kecepatan transfer data yang cukup besar. Sebagai perbandingan, Bus PCI saat ini mendukung transfer data hingga 132 MB/s, dimana AGP (pada 66MHz) mendukung hingga 533 MB/s. AGP dapat melakukan ini karena kemampuannya untuk mentransfer data pada ujung naik dan turun detak 66MHz.
Ada dua macam konektor USB : konektor A untuk hubungan ke host dan konektor B untuk hubungan ke peranti USB . Secara fisik dapat dibedakan dengan mudah untuk menghindari kesalahan pemasanga
Konektor jenis A
konektor jenis B
gambar 1. Konektor USB
Untuk menghubungkan lebih luas seperti menghubungkan ke piranti berukuran kecil layaknya seperti handphone, PDA, dan sebagainya. Dibuat untuk konektor mini-A dan mini-AB. Semua jenis konektor USB di hubungkan dengan empat kabel sebagaimana tabel berikut di bawah ini
Tabel 1. Pengkabelan USB.
Pin Warna Kabel Fungsi
1 Merah VBus ( 5 volt )
2 Putih D-
3 Hijau D+
4 Hitam Ground
3. Fungsi USB
Suatu piranti USB dapat dikatakan sebagai sebuah alat transceiver( pengirim sekaligus penerima ) Baik host maupun USB itu sendiri. Sebuah istilah baru di perkenalkan, yakni USB function yang maksudnya adalah peralatan USB yang memilki kemampuan khusus. Seperti printer, scanner, modem, dan lain-lainnya.
4. Karakteristik Elektris USB
Rentang tegangan kerja sinyal USB adalah 0.3 Volt hingga 3.6 Volt pada beban 1.5 kW. Logika tinggi di dapat jika tegangan sudah melebihi 2.8 Volt terhadap ground pada beban 1.5 kW. Pada piranti USB yang berkecepatan rendah dan penuh, diferensial 1 dikirim dengan menarik D+ hingga lebih besar dari 2.8 Volt dengan sebuah resistor 1.5 kW terhubung ke ground dan sekaligus menarik D- hingga dibawah 0.3 Volt dengan sebuah resistor 1.5 kW terhubung ke 3.6 Volt. Hal yang sama diferensial 0 adalah D- lebih besar dari 2.8 Volt dan D+ lebih rendah dari 0.3 Volt dengan resistor pull-up dan pull-down yang sama. Di bagian penerima diferensial 1 di definisikan sebagai D+ lebih besar 200 mV dari D-, dan diferensial 0 berarti D+ lebih kecil dari 200mV dibanding D-. pada USB berkecepatan tinggi 480 Mbit/s digunakan sumber arus tetap 17,78 mA untuk mengurangi noise.
Data dikirim secara serial, maka piranti USB harus mampu menangani gelombang kontinyu. Gelombang ini di hubungkan langsung ke pin data USB dari sebuah sumber tegangan dengan impedansi output 39W. Sumber tegangan rangkaian terbuka untuk keperluan ini ada pada kemungkinan terburuk dari adanya overshoot dan undershoot.
Pada koneksi USB dengan kecepatan 12 MHz digunakan kabel twisted-pair yang terlindung dengan impedansi 90W kurang lebih 15% dan delay maksimumnya 26ns.Sedang impedansi pada drivernya harus antara 28W hingga 44W. Jika di ukur, arus yang masuk dan keluar piranti USB V1.1 tidak boleh melebihi 10,71 VOH mA. Tegangan logika yang di masukan ke D+ dan D- tidak boleh melebihi 0.3 VOH untuk logika rendah dan juga harus turun sebesar 0.7 VOH untuk logika tinggi.
Karena ada piranti USB yang berkomunikasi pada kecepatan rendah 1.5 MHz, maka kombinasi kabel dan piranti USB harus mengandung kapasitas tunggal dengan nilai 200pF hingga 450pF di pin D+ dan D-. Perambatan delay pada kabel kecepatan rendah harus kurang dari 18 ns. Data sinyal yang naik turun diukur dari 10% hingga 90% dari sinyal,dengan toleransi 10%. Waktu untuk ini dari 4ns hingga 20ns, tergantung kecepatan USB yang digunakan.
Sudah saatnya anda membangun aplikasi menggunakan port USB. Jika anda ingin membangun sistem elektronika berbasis port USB, dapat menggunakan chip FTDI atau modul FTDI, antara lain :
FT2232C , IC USB UART/FIF
IC ini mempunyai fitur :
1. Single chip USB <=> asynchronous serial data transfer
2. Full handshaking & modem interface signals
3. UART interface mendukung 7/8 data bits, 1/2 stop bits dan Odd/Even/Mark/Space/No Parity
4. Data transfer rate 300 Baud => 3M Baud (TTL)
5. Data transfer rate 300 Baud => 1M Baud (RS232)
6. Data transfer rate 300 Baud => 3M Baud (RS422/RS485)
7. 384 Byte Rx buffer/128 Byte Tx buffer for high data throughput
8. Rx buffer timeout dapat disesuaikan
9. Dukungan built-in untuk event characters dan kondisi line break
10. Auto transmit buffer control untuk RS485
11. dukung USB suspend/resume through SLEEP# and RI# pins
12. dukung daya tinggi USB bus powered devices melalui pin PWREN#
13. egrated level converter dan UART dan sinyal control untuk interfacing ke logika 5V dan 3.3V
14. tible USB 1.1 dan USB 2.0
15. ROM programmable on-board melalui USB
16. 45BM, IC USB FIFO kecepatan tinggi, IC ini memiliki fitur yang mirip dengan IC TF2232C, untuk aplikasi Modem, PC, instrumentasi dan lain 0lainnya berbasis USB.
Selain dapat membeli chip tersebut, kita dapat juga membeli modul-modul DIP menggunakan chip FTDI, antara lain DLP-2232M, yaitu modul menggunakan FT2232C3rd generation Dual USB UART/FIFO
Gambar 11.4 DLP-2232M
Versi lainnya seperti DLP-USB245M ialah modul ekonomis menggunakan chip FT245BM sebagai USB FIFO. Modul ini memiliki chip pendukung antara lain 93C46 EEPROM untuk kustomisasi OEM. Beberapa chip dan model lainnya dapat anda miliki dari produk FTDI.
Gambar 11.5 DLP-USB245M
cara mendownload HEX program ke modul DST-52 Downloader Via USB
Pertama kali yang harus dilakukan agar modul DST-52 dapat terhubung ke PC melalui port USB adalah menginstal software driver untuk modul FT232 terlebuh dahulu. Langkah-langkah instalasinya adalah sebagai berikut:
Sebelum instalasi driver, maka diasumsikan bahwa sistem dalam kondisi bersih,yaitu driver modul FT232 belum pernah diinstall sebelumnya, jika tidak maka driver yang telah terinstall tersebut harus di uninstall terlebih dahulu, kemudian hubungkan modul FT232 pada port USB host, modul FT232 haruspada layar akan muncul “Building Driver Information Database” yang diikuti dengan tampilan “Add New Hardware Wizard”, seperti pada gambar 1.
Gambar 1.
Kemudian pilih “Next”, pada layar akan muncul tampilan seperti pada gambar 2
Gambar 2.
Kemudian pilih “Next”, pada layar akan muncul tampilan seperti pada gambar 3
Gambar 3.
Gambar 4.
Lalu pilih “Next” pada layar akan muncul tampilan seperti pada gambar 5
Gambar 5.
Pilih “Finish”. Maka proses instalasi driver telah selesai
Untuk mengecek proses instalasi driver telah berhasil dapat dilihat pada menu Device Manager pada tampilan System Properties. Modul harus terinstall sebagai “USB Serial Port (COMx)” yang terhubung pada “USB High Speed Serial Converter”, seperti contoh tampilan pada gambar 6.
gambar 6
Setelah proses instalasi berjalan lancar maka modul FT232 telah siap untuk digunakan. Pada makalah ini “Virtual port COM” modul FT232 menempati alamat COM5. Kemudian setelah modul FT232 terlah siap digunakan, maka modul DST-52 dapat dihubungkan melalui konektor DB9, dengan saling menancapkan antara konektor DB9Female modul FT232 dengan konektor DB9Male modul DST-52. Pada saat menghubungkan antara modul FT232 dan modul DST-52, kondisi modul DST-52 haruslah dalam kondisi tanpa suplay tegangan. Baru kemudian setelah terhubung modul DST-52 dapat diberi suply tegangan.
Setelah modul FT232 dan modul DST-52 telah siap digunakan, maka program yang akan “diisikan” pada modul DST-52 dapat didownloadkan. Untuk proses download menggunakan software Delta DST-5x Downloader Version 1.1. Agar software downlader dapat terkoneksi dengan modul DST-52 melalui “Virtual port COM” maka terlebih dahulu menyeting alamat port COM pada software downloader sesuai dengan alamat port COM yang digunakan sebagai “Virtual port COM”, pada makalah ini yang digunakan adalah port COM5, seperti yang terdapat pada gambar 7 lalu klik “OK” untuk mengakhiri.
Gambar 7
Lalu untuk modul DST-52 dapat dikoneksikan dengan meng-klik “Connect”, jika berjalan lancar maka akan muncul tulisan “DDT-52 Delta Debugger Tools 52 Ver 2.7” lalu diikuti tanda prompt seperti pada gambar 8.
Gambar 8
Kemudian masukkan file HEX yang akan didownloadkan ke modul DST-52 dengan meng-klik “Download HEX”, lalu pilih file, setelah selesai lalu klik open. Jika proses download berjalan lancar maka pada layar akan muncul tulisan “Done” yang diikuti tanda prompt, yang menandakan program HEX telah berhasil didownloadkan dan siap untuk dijalankan, seperti pada gambar 9.
Gambar 9
Untuk menjalankan sofware yang telah didownloadkan tersebut dapat dilakukan dengan mengetik “G” pada prompt lalu menekan “Enter”. Seperti pada gambar 10.
Gambar 10
Tidak ada komentar:
Posting Komentar