• Tidak ada hasil yang ditemukan

Sistem Mikroprosessor Kuliah Remedial

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Sistem Mikroprosessor Kuliah Remedial"

Copied!
31
0
0

Teks penuh

(1)

Sistem Mikroprosessor

Kuliah Remedial

(2)

Materi

1.

Pendahuluan

2.

Mekanisme Kerja Mikroprosessor

3.

Arsitektur dan Instruksi mikroprosessor

8051

4.

Implementasi Instruksi Program

(3)

Background Knowledge

Electronics, sistem elektronika analog dan digital.

Number System and Codes, seperti sistem

bilangan Biner, Hexadesimal, Octal, ASCII dan sistem konversinya

(4)

Sejarah

Bangsa Yunani kuno menemukan bahwa Batu “Amber” dapat menarik benda-benda kecil

disekitarnya setelah digosokan (600 SM)

Benjamin Franklin (1709)

(5)

Teknologi Elektronika

 Elektronika Analog

 Komponen Pasif: Resistor,Kapasitor, induktor

 Komponen Aktif :Dioda, Transistor, OP-AMP, IC, dll

 Elektronika Digital

 Komponen Dasar, gerbang-gerbang logika

 MSI (Medium Scale Integrated Circuits), Bebagai

IC Enkoder, Dekoder, Multiplexer, Register

 LSI (Large Scale Integrated Circuits), berbagai IC

Mikroprosessor

 VLSI (Very Large Scale Integrated Circuits),

(6)

Digital ICs

(7)

Simulation

Transistor As a NOT Gate (Multisim)

Q1

BC850B*

V1 5 V V2

5 V

J1

Key = Space

R1

10.0kOhm_1% R2

(8)

Simulation (III)

(9)

Perkembangan Elektronika

(10)

Perkembangan Teknologi ICs

Pengembangan IC dengan densitas

yang sangat tinggi

Mengurangi ukuran

Menurunkan harga

(11)

Komputer Digital

 Merupakan kombinasi antara komponen-komponen digital dan rangkaian digital

yang dapat mengerjakan sekuens operasi dengan minimum intervensi dari manusia.

Sekuens operasi tersebut disebut dengan

Program

Program merupakan sebuah set instruksi yang

(12)

Bagaimana Komputer berfikir?

Komputer tidak berfikir!

 Komputer secara sederhana hanya

merupakan mesin elektonik berkecepatan tinggi yang dapat memanipulasi data,

menyelesaikan masalah, dan mengambil keputusan yang kesemuanya dikontrol oleh program.

Bagaimana Komputer Komputer dapat mengeksekusi instruksi-instruksi

(13)

Komputer Digital

Setiap unit elemen memiliki fungsi spesifik, dan ke semuanya mengerjakan

instruksi yang diberikan dalam program. Control

ALU

Memory Input

Output Data,

Informasi

Data,

Informasi

Sinyal Kontrol & Alamat

Data / Informasi

(14)

Elemen Komputer

CPU (Central Processing Unit), CPU atau Mikroprosessor merupakan otak dari sistem komputer tersusun atas banyak

rangkaian elektronik digital yang memiliki kemampuan mengambil dan mengeksekusi instruksi, memanipulasi data, melakukan fungsi aritmatika dan logika. CPU terdiri dari dua komponen besar, yakni

ALU dan Control Unit. CPU juga melakukan pengendalian dan pengaturan seluruh aktifitas mesin.

ALU (Arithmetic Logic Unit), Semua operasi aritmatika dan logika

dilakukan pada bagian ini, yang kemudian hasil perhitungannya akan disimpan di dalam elemen memori

Control unit, elemen ini berisi register-register kontrol, pointer, dan

program counter. Elemen ini mengambil instruksi yang tersimpan di dalam memori program dalam suatu siklus clock (tergantung jenis Kontroller), lalu menterjemahkannya ke dalam kontrol register.

(15)

Elemen Komputer (II)

Memori merupakan media penyimpanan instruksi program

maupun data. Memori dapat berupa Hard Disk, Disket, maupun

Random Access Memory (RAM). Memori dalam mikrokontroller dapat berupa Flash Programmable and Erasable Read Only Memory (PEROM), EEPROM dan RAM.

Port I/O merupakan media keluar masuk data dari dan ke sistem komputer. Port I/O merupakan jalur komunikasi komputer dengan Contoh komponen yang terhubung dengan Port I/O antara lain, sensor, Keyboard, LCD, LED, Seven Segment, dan lain-lain.

Sistem Bus merupakan jalur konduktor yang memiliki fungsi menghubungkan antara CPU, memori, dan I/O. Bus dapat

dikelompokkan berdasarkan fungsinya antara lain bus alamat,

bus data, dan bus kendali. Bus alamat membawa informasi alamat suatu data atau komponen I/O, bus data membawa informasi data instruksi atau data yang diolah, sedangkan bus

kendali berisi informasi kendali dari prosessor atau peralatan yang terhubung ke prosessor.

(16)

Evolusi MPU

Intel 4004 (MPU 4-bit)

Intel 8008, 8080, 8085, dll (MPU 8-bit)

pada tahun 1970

Intel 8086, 80x86, dll (MPU 32-bit)

Keluarga 8051 (MPU 8-bit) menjadi

(17)

Secret Agent 89

1. Setiap informasi yang ada di dalam Box

dituliskan dalam bentuk kode

2. Buka Box 1 terlebih dahulu, kemudian

eksekusi instruksi yang ada di dalamnya

3. Lanjutkan ke Box yang lainnya dalam

sekuen kecuali terdapat instruksi di dalam

Box untuk perintah Jump / Return

4. Salah satu Box dihubungkan dengan BOM

(18)

Analogi Operasi Komputer (1)

Secret Agent 89

10. 2 9. 11

8. 20

7. BOM (Too Bad)

6. Kembali ke awal untuk

instruksi selanjutnya

5. Kurangi dengan 13

4. Jika hasil nilainya tidak sama

dengan 30, lanjutkan ke Box (7). Yang lainnya lanjutkan ke Box selanjutnya

3. Kurangi dengan nilai yang

tersimpan dalam Box (8)

2. Bagi nilai hasil sebelumnya

dengan nilai yang tersimpan dalam Box (10)

1. Jumlahkan nilai yang

(19)

Analogi Operasi Komputer (2)

Secret Agent 89

Analogi tersebut diberikan sebagai berikut:

1. Setiap Box seperti halnya memori dalam

komputer, dimana instruksi dan data

disimpan.

2. Box 1-6 berisi instruksi yang akan dieksekusi,

sedangkan Box 8-10 berisi data yang suatu waktu dapat dipanggil oleh instruksi

3. Box 7 dikenal sebagai bagian memori yang

harus dihindari oleh instruksi

4. Nomer-nomer pada setiap Box seperti halnya

(20)

3 Kelompok Instruksi Berbeda

Dalam Box 1-6

1.

Box

1, 2, 3 dan 5 disebut sebagai

Operasi Aritmatika

2.

Box

4 berisi instruksi pembuat

keputusan (Decision Making) yang

disebut

Conditional Jump

atau

Conditional Branch

.

3.

Box

6 berisi instruksi

Control

Return

(21)

Pengorganisasian Komputer

Control ALU Memory Input Output Data, Informasi

dari dunia luar

Data, Informasi ke dunia luar

Sinyal Kontrol & Alamat

Data / Informasi

CPU

3

2

10

8

7 6 11

4

9 12

(22)

Penjelasan Organisasi Komputer (1)

ALU (Arithmetic Logic Unit), Semua operasi

aritmatika dan logika dilakukan pada bagian ini, yang kemudian hasil perhitungannya akan disimpan di dalam elemen memori. Operasi

yang akan dilakukan oleh ALU ditentukan oleh sinyal dari unit kontrol (Panah 1). Data yang akan dioperasikan dalam ALU dapat berasal dari unit memori (Panah 2) atau input

(23)

Penjelasan Organisasi Komputer (2)

Unit Memori merupakan media penyimpanan sekumpulan digit-digit biner (Words) yang

merepresentasikan instruksi-instruksi (program) yang akan dioperasikan oleh komputer dan data-data yang akan dikenai operasi. Memori dapat berupa Hard Disk, Disket, maupun Random Access Memory (RAM).

Memori juga digunakan untuk penyimpanan sementara ataupun hasil akhir dari operasi aritmatika (Panah 4). Operasi dari memori dikontrol oleh unit kontrol (panah 6), yang mengatur sinyal untuk baca dan tulis. Lokasi pada memori dapat diakses oleh unit kontrol melalui pengalamatan yang sesuai (panah 7). Informasi dapat ditulis ke dalam memori dari ALU atau pun unit

masukan (panah 8), di bawah kontrol unit kontrol.

(24)

Penjelasan Organisasi Komputer (3)

Unit Input terdiri dari semua alat atau komponen yang digunakan untuk mengambil informasi dan data yang berasal dari luar ke komputer dan menyimpannya ke dalam unit memori (panah 8) atau ke ALU (panah 3). Unit kontrol akan mentukan kemana informasi input tersebut akan dikirim/disimpan (panah 10). Unit input digunakan juga untuk memasukkan program dan data ke dalam memori untuk menginisialisasi sistem kerja dari komputer. Beberapa jenis komponen input yang banyak digunakan antara lain keyboard, saklar,

(25)

Penjelasan Organisasi Komputer (4)

Unit Output terdiri dari alat atau komponen

yang digunakan untuk mentransfer data dari komputer ke dunia luar. Peralatan output

dikontrol oleh unit kontrol (panah 12) dan

dapat menerima data dari memori (panah 9) atau pun ALU (panah 5) dengan format data yang disesuaikan terlebih dahulu untuk

penggunaan eksternal. Komponen output yang sering digunakan antara lain LED,

(26)

Penjelasan Organisasi Komputer (5)

Interfacing. Semua alat atau komponen elektronik yang menyusun

unit input dan output disebut dengan Peripherals, karena

komponen-komponen tersebut menjadi jembatan antara komputer dengan peralatan-peralatan eksternal. Hal yang paling penting

dalam peripheral adalah interfacing. Interfacing komputer secara spesifik didefinisikan sebagai proses pentransmisian informasi digital antara komputer dengan peripheral-nya dengan cara yang telah

disesuaikan (compatible) dan tersinkronisasi. Banyak komponen I/O yang tidak secara langsung disesuai dengan komputernya,

karena terdapat perbedaan pada beberapa karakteristiknya seperti

kecepatan operasi (co: baudrate), format data (co: BCD, ASCII, atau biner), mode transmisi data (co: serial, paralel), dan level tegangan logikanya (co: TTL, RS232). Salah satu contoh umum adalah video display terminal (VDT), yang berfungsi sebagai input maupun output. VDT mengirim dan menerima data secara serial (satu bit tiap waktu) sedangkan komputer dapat menangani data dalam bentuk paralel, dengan demikian VDT membutuhkan

(27)

Penjelasan Organisasi Komputer (6)

Unit Kontrol. Dari penjelasan-penjelasan di atas, fungsi dari unit kontrol telah tampak. Unit ini menunjukkan arah operasi dari semua unit lainnya dengan memberikan sinyal

pewaktuan (timing) dan kontrol. Unit ini tersusun dari rangkaian logika dan pewaktuan yang dapat

membangkitkan sinyal yang sesuai yang dibutuhkan untuk mengeksekusi setiap instruksi dalam program.Unit kontrol mengambil (Fetches) tiap instruksi (satu-per-satu) dari

memori dengan mengirim sebuah alamat yang sesuai (panah 7) dan perintah membaca (panah 6) ke memori. Kata (Word) instruksi yang tersimpan pada lokasi memori tersebut,

kemudian dikirimkan ke unit kontrol (panah 11). Kata instruksi yang berbentuk kode biner ini kemudian

didekodekan oleh rangkaian logika yang terdapat di dalam unit kontrol, untuk menentukan instruksi apa yang akan diaktifkan. Unit kontrol akan menggunakan informasi ini untuk mengirim sinyal-sinyal yang sesuai kepada unit-unit lainnya untuk

(28)

Penjelasan Organisasi Komputer (7)

Sekuen mengambil (fetching) dan mengeksekusi

(executing) tiap kode instruksi ini diulangi terus menerus oleh unit kontrol (seperti pada gambar 1). Sekuen

berulang fetch/execute ini akan terus berlanjut hingga komputer dimatikan atau tombol RESET diaktifkan.

RESET akan selalu membuat komputer untuk mem-fetch

instruksi pertama dalam program, pada umumnya di alamat 0000.

Fetch Execute

(29)

Komputer vs

Prosessor

Komputer (Komputer) berbeda dengan Prosessor Unit (Central Processing Unit / MPU). Komputer tersusun atas

Prosessor + unit-unit penyusun komputer lainnya (seperti: Unit I/O, Memori, dan Sistem Bus).

Clocks

MPU

Unit Memori

RAM ROM

Input Interface

Input Devices

Output Interface

Output Devices

(30)

Central Processing Unit (CPU)

(31)

Beberapa Istilah

Mnemonic (kode operasi):

merupakan istilah untuk kode instruksi (perintah) dalam bahasa assembly, seperti mov, add, jump, etc.

Register :

berfungsi untuk penyimpanan sementara (register serba guna). Digunakan untuk 16 bit (X) dan 8 bit (H,L)

Operand :

adalah suatu item data yang dimanipulasi.

Assembler :

digunakan untuk menerjemahkan bahasa Assembly ke dalam kode mesin (disebut juga dengan kode Objek). Kuliah ini digunakan Turbo Assembler

mov AX, 56FCH

Referensi

Dokumen terkait

Karena menulis merupakan bagian dari mata pelajaran Bahasa Indonesia, maka seharusnya pengajar Bahasa Indonesia adalah orang yang gemar menulis, menguasai berbagai

Saat ini cabang Freemasonry tersebar di 164 negara dengan 5 juta anggota dimana 3 juta diantaranya ada di Amerika Serikat. Namun sepertinya apa yang disebut

Hasil penelitian dan pembahasan mengenai perbandingan usia menars dan pola siklus menstruasi antara remaja putri di kota dan desa (SMP Negeri 6 Makassar dan SMP Negeri 11

Sementara penyerahan modal oleh pengelola kepada pihak (orang) lain merupakan bentuk pengkhianatan yang nantinya akan merugikan pemberi modal yang sebenarnya, karena

Jadi jelaslah bahawa elemen budaya yang mendidik masyarakat mengenai kesihatan itu amat penting dalam menjamin kesejahteraan.. Elemen keempat adalah elemen

Dari sini justru kita (pihak sekolah) tidak keberatan akan perbedaan agama antar siswa malah kita harus bisa memahamkan kepada para siswa untuk menghargai serta

stakeholder, dan 9) Implementasi. Tahapan-tahapan penelitian di atas dibagi menjadi dua bagian, Bagian pertama yang merupakan tahapan penelitian 1 sampai dengan 4