06_13211134_18011003.docx

7/21/2019 06_13211134_18011003.docx

http://slidepdf.com/reader/full/061321113418011003docx 1/8

MODUL 06 PROYEK PERANCANGAN RANGKAIAN DIGITAL BAG. 2

Muhammad Hutomo Padmanaba (13211134) / Erwin Ardianto (18011003)Asisten: Aulia Virnanda

Tanggal Percobaan: 04/11/2012EL2195-Praktiku !iste "igital

Laboratorium Dasar Teknik Elektro - Sekolah Teknik Elektro dan Informatika ITB

Abstrak

Abstrak percobaan kali ini merupakanpresentasi dari proyek pembuatanrangkaian digital kepada sisten masing-masing. Sebelum dipresentasikan,proyek masih bisa diselesaikan dandilengkapi.

Kata kunci: FPGA, FSM, VGA, LCD,

VHDL.

1. PENDAHULUAN

Setelah praktikum-praktikum yang telahdilakukan, kita telah mengetahui bagaimanamelakukan perancangan rangkaian digitaldengan pendekatan VDL dan skematikserta mengimplementasikannya pada !"#$,pembuatan !S% dengan menggunakan !"#$,dan pembuatan V#$ untuk tampilan ke layarL&D' Dan kita (uga mengetahui bah)a padadasarnya, rangkaian digital memiliki banyak

manfaat dalam kehidupan manusia' %isalnya,kendali lampu merah di persimpangan (alanraya, lampu sen pada mobil, (am digital,bahkan game sederhana sekalipun'*emudian dilakukan praktikum proyek inidengan tu(uan +

• %enspesikasikan suatu sistem digitalsederhana'

• %embagi sistem men(adi satu ataulebih (alur data dan kendali'

• %endesain (alur data untuk sistem'

• %endesain kendali untuk sistem'

• %engintegrasikan (alur data dankendali ke dalam sistem secarakeseluruhan'

• %elakukan tes menyeluruh terhadapsistem'

• %engimplementasikan sistem digitalmenggunakan !"#$ dan komponentambahan yang diperlukan'

• %engu(i dan menganalisa sistem yang

sudah dibangun'

2. STUDI PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROYEK

2.1 PGA

!ield-"rogrammable #ate $rray !"#$.adalah komponen elektronika dansemikonduktor yang mempunyai komponengerbang terprogram programmable logic.dan sambungan terprogram' *omponen

gerbang terprogram yang dimiliki meliputi (enis gerbang logika biasa $/D, 01, 201,/0T. maupun (enis fungsi matematis dankombinatorik yang lebih kompleks decoder,adder, subtractor, multiplier, dll.' Blok-blokkomponen di dalam !"#$ bisa (ugamengandung elemen memori register. mulaidari 3ip-3op sampai pada 1$% 1andom$ccess %emory., 456'

2.2 !HDL

VDL merupakan sebuah bahasa

pemrograman yang digunakan untukmendeskripsikan hard)are' VDL merupakansingkatan dari VSI& Very igh SpeedIntegrated &ircuit. ard)are DescriptionLanguage' Versi pertamanya adalah VDL 78yang kemudian diperbarui lagi dan disebutVDL 9:' VDL merupakan bahasapendeskripsian hard)are pertama yangdistandardisasi oleh Institute of Electrical andelectronics Engeneers, melaui standard IEEE5;8<' *emudian sebuah standard tambahan,IEEE 55<= untuk mengenalkan nilai systemlogic' %anfaat utama dari VDL ketika

digunakan untuk mendesain sebuah sistemadalah kemampuannya untuk memodelkansistem tersebut serta mensimulasikannyasebelum synthesis tools mentranslasikannyake hard)are, 4>6'

2." INITE#STATE M ACHINE

!inite state machine adalah suatu perangkatatau model perangkat yang memilikise(umlah state dan pada satu )aktu dapatberada dalam salah satu state tersebut' Diadapat memproses input dan menghasilkan

transisi dari state satu ke state lain ataumenghasilkan output berupa aksi, 4:6'

Laporan Praktikum - Laboratorium a!ar "#knik E$#ktro % &"E' '" 1

7/21/2019 06_13211134_18011003.docx


2.$ !GA

V#$ itu singkatan dari Video #raphics$dapter, merupakan perangkat hard)ereyang berfungsi untuk mengubah sinyal digitaldari komputer men(adi tampilan grak dilayar monitor, dengan kata lain seluruhtampilan?gambar yang muncul di layar

monitor adalah hasil dari ker(a V#$, 4=6'

2.% DESKRIPSI PROYEK

"royek yang kami buat merupakan proyekpembuatan rangkaian digital untuk

game?permainan Tic Tac Toe denganmemanfaatkan board !"#$ untukdiimplementasikan rancangannya dan L&Dsebagai penampil tampilan game-nya'

Game?permainan ini merupakan game yangdimainkan oleh dua orang' Tidak sepertigame Tic Tac Toe pada umumnya yangmemakai bentuk lingkaran dan silang, game Tic Tac Toe yang kami buat memnggunakanbentuk kotak ber)arna biru dan kotak merah'Berbeda sedikit dari konsep Tic Tac Toesebelumnya yang berukuran @ A @, papan Tic

Tac Toe ini berukuran : A :' "emain pertamamemegang kotak ber)arna biru dan pemainkedua memegang kotak ber)arna merah'"emain yang memegang kotak ber)arnamerah yang memulai permainan' "ada a)alpermainan dapat ditentukan pemain manayang dapat memulai permainan' "emainbergiliran untuk menempatkan kotaknyamasing-masing sesuai )arna yangdipegangnya' "emain tidak bisamenempatkan kotak yang sudah terisi'"emain (uga bisa mengulang penempatankotak atau mengganti posisi kotak sebelum

berganti giliran dengan pemain yang lain'"emain yang bisa menempatkan tiga kotaksecara ber(e(eran atau berderetan secara

ertikal, horiContal, atau diagonal sesuai)arna yang dipegangnya yang keluarsebagai pemenang' $khir permainan (ugadapat berakhir seri'

". SPESIIKASI PROYEK & PROSES DESAIN

DAN METODOLOGI

*arena konsep kami yang sekarang agakberbeda dari konsep yang kami buatsebelumnya, maka penggunaan s)itch danpush buttonnya sebagai input -nya (ugaberbeda' 1angkain digital game Tic Tac Toeini menggunakan input 5; s)itch dan 5 pushbutton' Sembilan s)itch digunakan untukpenepatan kotak' Tidak seperti konsepsebelumnya, dalam penempatan s)itch kamitidak menggunakan koordinat, melainkandengan nomor kotak' *arena (umlah kotakber(umlah 9, masing-masing s)itch me)akilisetiap kotak' %isalkan, pemain ingin

menempatkan kotak di kotak paling tengah,maka pemain harus mengaktifkan s)itch ke-@' Satu s)itch sisanya digunakan untukpernyataan kotak telah terisi dan pergantiangiliran ke pemain yang lain' Satu push buttondigunakan sebagai tombol reset'

Output dari rangkaian berupa gambar papan Tic Tac Toe dengan kotak merah dan biru'

State Diagram !S% +

Berdasarkan state diagram di atas, a)alpermainan berada pada state S:' Setelahditentukan pemain yang menggunakan)arna apa yang memulai permainan, makapermainan dimulai' Saat permainan ter(adiperputaran state antara state S5 dan S>' $khirpermainan dapat berakhir seri atau ada yangmenang' $khir permaian ditentukan olehpara pemain tidak secara otomatis.'

!S% ini diintegrasikan dengan modul V#$dengan memproses output dari !S% sebagaiinput dari V#$'


7/21/2019 06_13211134_18011003.docx


%ener(emahkan konsep game Tic Tac Toe dalambentuk logika sebelum dibuat kode VDLnya

%enentukan range koordinat piAel agar membentukgrid Tic-Tac-Toe dengan bantuan %icrosoft EAcel

%embuat? mereisi kode VDL game Tic-Tac-Toe

%engimplementasikan kode VDL pada !"#$

%enampilkan Tic-Tac-Toe pada monitor

%engu(i kebenaran logika kode dengan memberiinput berariasi pada !"#$

%engamati hasil tampilan monitor, apakah ker(agame sudah sesuai yang diharapkan

Sudah sesuai

%engembangkan kode VDL selan(utnya

%enyelesaikan kode VDL hingga gameberfungsi dengan sempurna

#ame Tic-Tac-Toe siap dimainkan

"ada praktikum kali ini peralatan yangdigunakan adalah +

• *omputer "&. yang telah ter-installprogram uartus II dan %odelsim'

• !"#$ deelopment board, tipe $LTE1$DE5 beserta perlengkapannya yangmeliputi +

- Board !"#$ tipe DE5'

- &atu daya F kabel dan konektortambahan'

- *abel do)nloader ByteBlaster IIdan GSB-Blaster'

• %onitor L&D'

".1 PROSES DESAIN

"ada a)alnya, kami mencari danmenetapkan ide terlebih dahulu untuk proyekyang akan kami buat' $khirnya kami memilihmembuat game Tic Tac Toe untuk proyek ini'*emudian kami mengembangkan konsep danspesikasinya' *ami (uga mendesain !S%-nya

"ada praktikum proyek pertama, kami sudahmendesain papan Tic Tac Toe denganmendesain koordinat piksel terlebih dahulusebelum diterapkan dengan kode VDL' *ami (uga sudah membuat sebagian kode untukpenempatan kotak ber)arna merah'

"ada praktikum mandiri, kami sudah

melengkapi penempatan kotak dan membuat!S%' /amun ukuran dari papan Tic Tac Toekami ubah men(adi : A : dengan alasankarena ingin memudahkan penger(aanproyek selan(utnya sehingga proyek yangdibuat lebih optimal' *ami (uga sudahmengimplentasikan !S%-nya dengan kodeVDL'

"ada praktikum proyek kedua, kami mereisidan melengkapi !S%-nya' /amun karenaketerbatasan )aktu proyek pembuatanrangkaian digital untuk game Tic Tac Toe inibelum sesuai dengan yang kami harapkan'

Berikut ini Blok Diagram dari rangkaiandigital yang kami buat'

".2 PENGER'AAN PROYEK

"ada praktikum ini, kami mendesainrangkaian digital dengan menggunakanprogram uartus II dan pendekatan VDL'Setelah mendesain, kami mengu(inyalangsung pada board !"#$ dan melihathasilnya di layar monitor'

P*&E+ PE,*AA.


7/21/2019 06_13211134_18011003.docx


$. H ASIL DAN A NALISIS

$.1 PENGER'AAN PROYEK

*oordinat piksel untuk papan Tic Tac Toe'

"apan Tic Tac Toe yang kami buat berukuran: A : sehingga > kolom terakhir dan > baristerakhir dihilangkan' Batas po(ok kolom danbaris (uga ditambah' 1ancangan koordinatpiksel di atas digunakan untuk pembuatan"apan Tic Tac Toe pada layar monitor'1ancangan koordinat piksel inidiimplementasikan dengan VDL padadesain proyek bagian colorHromHhd'hd'

Display monitor papan Tic Tac Toe'

#ambar di atas merupakan gambar yangtampil pada layar monitor setelah desain !S%dan modul V#$, yang sudah diintegrasi,diimplementasikan pada !"#$' !S% inilangsung diimplementasikan di bagiancolorHromHhd'hd' #ambar di atasmerupakan gambar pada a)al permaianan'

Display monitor permainan'

#ambar di atas merupakan gambar yangtampil pada layar monitor setelah desain !S%dan modul V#$, yang sudah diintegrasi,diimplementasikan pada !"#$' !S% inilangsung diimplementasikan di bagiancolorHromHhd'hd' #ambar di atasmerupakan gambar pada a)al permainan'

*arena kami belum membuat keadaan resetuntuk permainan ini, maka kami menentukanpemain yang memegang kotak merah yang

memulai permainan' Setelah pemainmenempatkan kotak sesuai )arna yangdipegangnya, pemain tersebut lalu


7/21/2019 06_13211134_18011003.docx


mengaktifkan dan mematikan s)itch ke-5;untuk menyatakan kotak tersebut telah terisidan mengakhiri gilirannya sehingga men(adigiliran pemain yang lain' ika kotak sudahterisi maka kotak tersebut tidak bisa diisi lagisehingga pemain yang mendapat giliranberikutnya harus menempatkan kotaknya dikotak yang lain yang belum terisi' Seperti

pemain pertama, pemain kedua (ugamelakukan hal yang sama' Dan terusberlan(ut hingga permainan selsesai'

/amun untuk pernyataan bah)a kotak telahterisi dan pergantian giliran, hasilnya belumsesuai dengan harapan kami' Gntukmenyatakan kotak terisi, menyalamatikans)itch ke-5; tidak cukup sekali, namun dapatbeberapa kali hingga sampai delapan kalidan untuk mengganti )arna kotak tidaksinkron dengan pernyataan kotak telah terisi'al ini dapat menyebabkan )arna kotak

yang diisikan tidak sesuai dengan )arnakotak yang seharusnya diisikan' al initer(adi karena kami belum memnggunakanclockdiv sebagai pembagi frekuesi clock '

%. PEMBAGIAN K ER'A

%uhammad utomo "admanaba ?5:>555:= ? m'hutomo'pJstudents'itb'ac'id +

• %embuat ide dan state diagram !S%'

• %engimplementasikan koordinatpiksel dengan kode VDL'

• %ereisi !S%'

• "ada &D yang dikirim ke labdasar,membuat laporannya'

Er)in $rdianto ? 57;55;;: ?er)in'ardiantoJstudents'itb'ac'id +

• %endesain koordinat piksel untukpapan Tic Tac Toe di %icrosoft EAcel'

• %engimplementasikan koordinat

piksel dengan kode VDL'• %embuat dan mereisi !S%'

• "ada &D yang dikirim ke labdasar,menyempurnakan kode VDL,membuat desain !S%, Tic-Tac-Toe'Ksf,dan 1E$D%E'

6. K ESIMPULAN

$da beberapa kesimpulan dari modul <bagian >, ini, diantaranya +

• "erancangan rangkaian digital gameTic-Tac-ToeM yang kami buat sudah

berfungsi cukup baik' /amun, karenaketerbatasan )aktu, praktikan belummenyelesaikan game tersebutsepenuhnya'

D ATAR PUSTAKA

[1] http:i!."ikip#!ia.$r%"ikiFPGA ,&' (kt$b#r '&1', &):1& *+.

['] http:i-ansutarn$.b$%sp$t.c$-'&1&1&/h!.ht-, &' (kt$b#r '&1',&):10 *+.

[] http:/.2uhara.c$-i!artik#p#-r$%ra-an3!#phi143$b2#ct3$ri#nt#!35nit#3stat#3-achin#, '& 6$/#-b#r'&1', 1&:17 *+.

[8] http:"ahanaa/a.b$%sp$t.c$-'&1

'&4/%a3a!aah3k#pan2an%an3!ari3 /i!#$.ht-, '7 6$/#-b#r '&1',&&:'& *+.


http://id.wikipedia.org/wiki/FPGA

http://imansutarno.blogspot.com/2010/10/vhdl.html


http://v3.juhara.com/id/artikel/pemrograman-delphi/16-object-oriented-finite-state-machine



http://wahanaava.blogspot.com/2012/06/vga-adalah-kepanjangan-dari-video.html











http://id.wikipedia.org/wiki/FPGA

7/21/2019 06_13211134_18011003.docx



7/21/2019 06_13211134_18011003.docx


SURAT PERNYATAAN

EL-2195 PRAKTIKUM SISTEM DIGITAL

Surat pernyataan ini dibuat oleh:

Nama : Muhammad Hutomo Padmanaba

NIM : 13211134

Muhammad Hutomo Padmanaba 5!

Saya memberikan saran untuk desain SM berupa state dia!ramnya berupa 3 state : pemain

merah" pemain biru" dan reset# Saya turut memberikan saran dan pertimban!an untuk kode

$H%& yan! dibuat# Pada 'abu" 2( %esember 2)12" saya turut membantu mere*isi koordinat

piksel yan! sebelumnya telah dibuat oleh rekan saya den!an Mi+roso,t -.+el# Saya /u!a turut

menuliskan kode pen!implentasian koordinat piksel# Pada 0umat" 3) No*ember 2)12" kami

malan/utkan proyek kami di &ab# %asar pada sore hari# Pada Selasa" 4 %esember 2)12" sebelumkami mempresentasikan proyek kami" saya turut mere*isi dan melen!kapi kode $H%& sehin!!a

!ame i+ a+ oe yan! kami buat ber,un!si +ukup baik meskipun tidak selesai sepenuhnya"

Pada % yan! dikirim ke labdasar" saya yan! membuat laporannya#

E"#$n A"d$anto 5!

'ekan saya yan! memberikan ide konsep !ame i+ a+ oe ini# 'ekan saya yan!

mendesain koordinat piksel den!an Mi+roso,t -.+el sebelum kami implementasikan dalam

bentuk kode $H%&# 'ekan saya yan! menerapkan SM yan! state dia!ramnya telah saya buat

sebelumnya men/adi kode $H%& sebelum kami re*isi# Pada Senin" 3 %esember 2)12" rekan sayamelakukan praktikum mandiri di &ab# %asar untuk pen!ubahan ukuran papan i+ a+ oe

men/adi 3 . 3# Saya tidak bisa ikut karena ada urusan lain yan! tidak kalah pentin!nya#

Pada % yan! dikirim ke labdasar" rekan saya yan! menyempurnakan kode $H%&"

membuat desain SM" i+a+oe#s," dan '-%M-#

7/21/2019 06_13211134_18011003.docx


SURAT PERNYATAAN

EL-2195 PRAKTIKUM SISTEM DIGITAL

Surat pernyataan ini dibuat oleh:

Nama : -r7in rdianto

NIM : 1()11))3

E"#$n A"d$anto 5!

Saya membuat konsep pener/emahan !ame i+a+oe dari kenyataan men/adi dalam

bentuk ran!kaian di!ital# Saya membuat ,ile Mi+roso,t -.+el 8koordinat pi.el9 dan kode

$H%&nya# Ide SM yan! dibuat oleh rekan saya" saya ter/emahkan men/adi kode $H%&# Saya

bersama rekan saya melakukan per+obaan mandiri di laboratorium pada 0umat" 3) No*ember

2)12 saat sore hari# 7alnya kami membuat dimensi !rid 5.5 kotak" namun karena belum ada

kema/uan pesat setelah per+obaan mandiri pada Senin" 3 %esember 2)12" kami memutuskan

untuk mereduksi dimensi !rid men/adi 3.3 a!ar kodin!nya lebih mudah#

Pada % yan! dikirim ke labdasar" saya yan! menyempurnakan kode $H%&" membuat

desain SM" i+a+oe#s," dan '-%M-#

Muhammad Hutomo Padmanaba 5!

'ekan saya memberikan saran !ambar SM sederhana berupa 3 state: pemain merah"

pemain biru" dan reset# 'ekan saya selalu memberikan saran dan pertimban!an men!enai kode

$H%& yan! seharusnya# Pada 'abu" 2( No*ember 2)12 saat praktikum di lab" dia membantu

saya dalam mere*isi dimensi !rid den!an men!atur koordinat pi.elnya di Mi+roso,t -.+el# Pada

0umat" 3) No*ember 2)12" kami bersamasama melakukan implementasi P di lab saat sore

hari" namun" pada per+obaan hari tersebut belum ada kema/uan pesat# Saat Selasa" 4 %esember

2)12 sebelum presentasi tu!as besar ini" kami beker/asama untuk mere*isi kode $H%&nya

sehin!!a i+a+oe bisa dimainkan seba!aimana mestinya#

Pada % yan! dikirim ke labdasar" rekan saya yan! membuat laporannya#

06_13211134_18011003.docx

Documents