2 simple as possible

Upload: wiladhianty-yulianova

Post on 07-Jan-2016

42 views

Category:

Documents


9 download

DESCRIPTION

OAK

TRANSCRIPT

  • 17/03/2015

    1

    ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

    1rsp-oak-informatika

    Informatika UNDIP

    Komputer SAP (Simple As Possible)artinya sesederhana mungkin, telahdirancang untuk pemula dalam bidangini, dengan memperkenalkan semuagagasan operasi komputer

    rsp-oak-informatika 2

  • 17/03/2015

    2

    Arsitektur SAP-1 merupakan sebuahkomputer berorganisasi bus, semuakeluaran register menuju bus Wmerupakan saklar tiga keadaan, yangmemungkinkan transfer data secarateratur. Semua keluaran register yanglain hanya memiliki dua keadaan,keluaran-keluaran ini secara kontinuemenggerakkan kotak-kotak yangdisambungkan kepadanya

    rsp-oak-informatika 3

    rsp-oak-informatika 4

    Arsitektur SAP-1

  • 17/03/2015

    3

    Pencacah program, yang merupakanbagian dari unit kendali, mencacah dari0000 sampai 1111. Tugasnya adalahmengirimkan ke memori alamat dariinstruksi berikutnya yang akan diambildan dilaksanakan. Pencacah programdireset ke 0000 setiap kali sebelumkomputer dijalankan.

    rsp-oak-informatika 5

    Ketika komputer mulai bekerja,pencacah program mengirimkanalamat 0000 ke memori. Kemudianpencacah program meningkatkanangka cacahannya menjadi 0001.setelah instruksi pertama diambil dandilaksanakan, pencacah programmengirimkan 0001 ke memori.

    rsp-oak-informatika 6

  • 17/03/2015

    4

    Pencacah program kembalimeningkatkan angka cacahannya.Sesudah instruksi kedua diambil dandieksekusi, pencacah programmengirimkan alamat 0010 ke memori.Dengan demikian pencacah programdapat menentukan instruksi berikutnyayang akan diambil dan dieksekusi.

    rsp-oak-informatika 7

    Termasuk register saklar, yangmemungkinkan pengiriman 4 bit dan8 bit alamat kepada RAM. MemoryAddres Register(MAR), pada saatkomputer bekerja, alamat pencacahprogram ditahan (latched) pada MAR,kemudian MAR mengirimkan alamat4 bit kedalam RAM, dimana operasimembaca dilaksanakan

    rsp-oak-informatika 8

  • 17/03/2015

    5

    RAM diprogram dengan registersaklar alamat dan register saklar data.RAM menerima masukan dari MAR,instruksi dan kata-data ditempatkandalam bus W untuk digunakan bagianlain dari komputer

    rsp-oak-informatika 9

    Isi dari lokasi memori yang ditunjukalamatnya ditempatkan pada bus W,register instruksi disiapkan untukpengisisan tepi positif dari sinyaldetak(clock) berikutnya.

    rsp-oak-informatika 10

  • 17/03/2015

    6

    Sebelum komputer bekerja, sinyal-sinyal CLR dikirim ke pencacahprogram dan register instruksi,akibatnya pencacah program direset ke0000, dan bersamaan ini instruksiterakhir dalam register dihapus.Kemudian sinyal detak CLK dikirim kesemua register bufer, sinyal inimensinkronkan operasi komputer.

    rsp-oak-informatika 11

    Adalah sebuah register buffer yangmenyimpan jawaban sementara

    rsp-oak-informatika 12

  • 17/03/2015

    7

    SAP-1 menggunakan penjumlah-pengurang komplemen-2 (ekivalendengan perubahan tanda bilangandesimal)

    rsp-oak-informatika 13

    Digunakan dalam operasi aritmetik,keluaran register B menggerakkanpenjumlah -pengurang, memasukkanyang akan dijumlahkan dengan ataudikurangkan dari isi akumulator.

    rsp-oak-informatika 14

  • 17/03/2015

    8

    Disebut juga bandar keluaran (outputport), mengeluarkan data yang telahdiproses komputer.

    rsp-oak-informatika 15

    Suatu barisan terdiri dari 8 buahLED,yang dihubungkan dengan sebuahflip-flop dari bandar keluaran.

    rsp-oak-informatika 16

  • 17/03/2015

    9

    Unit Kendali SAP-1 mengandung pencacahprogram, register instruksi dan pengendalipengurut yang menghasilkan kata kendali,sinyal-sinyal CLEAR,dan sinyal-sinyal detak.

    ALU SAP-1 terdiri dari sebuah akumulator,sebuah penjumlah-pengurang dan sebuahregister B.

    Memori SAP-1 memiliki MAR dan sebuahRAM 16 x 8.

    Unit I/O mengandung saklar pemrogramanmasukan,bandar keluaran dan peraga biner.

    rsp-oak-informatika 17

    1. LDAMerupakan singkatan dari load theaccumulator (isilah akumulator),mengandung alamat heksadesimal dari datayang hendak dimasukkan.

    Contoh : LDA 8H (isilah akumulator denganisi dari lokasi memori 8H)

    Misalnya R8 = 1111 0000Maka eksekusi LDA 8H A = 1111 0000

    rsp-oak-informatika 18

  • 17/03/2015

    10

    2. ADDMengandung alamat dari kata yanghendak ditambahkan.

    Contoh : ADD 9H (tambahkan isi darilokasi memori 9H pd akumulator)

    Misalkan A = 0000 0010, Isi pada lokasi9H,mis : R9 = 0000 0011

    Maka selama intruksi ADD 9H akanberlangsung operasi sbb :

    rsp-oak-informatika 19

    R9 diisikan ke register B sehingga : B = 0000 0011 bagian penjumlah-pengurang

    melakukan penjumlahan dari A dan B : SUM = 0000 0101 hasil jumlahan diisikan ke akumulator A = 0000 0101

    rsp-oak-informatika 20

  • 17/03/2015

    11

    3. SUBDisertai alamat dari kata yang hendakdikurangkan.

    Contoh : SUB CH (kurangkan isi lokasimemori CH dari isi akumulator)

    Misalkan A = 0000 0111,RC = 0000 0011

    Maka selama intruksi SUB CH akanberlangsung operasi sbb :

    rsp-oak-informatika 21

    RC diisikan ke register B sehinggaB = 0000 0011,bagian penjumlah-pengurangmelakukan penjumlahan dari A dan B :

    DIFF = 0000 0100Hasil jumlahan diisikan ke akumulatorA = 0000 0100

    rsp-oak-informatika 22

  • 17/03/2015

    12

    4. OUTUntuk memindahan isi akumulator kebandar keluaran.

    5. HLTSingkatan dari halt (berhenti), untukmenghentikan pemrosesan data.

    rsp-oak-informatika 23

    LDA, ADD, SUB disebut instruksi-instruksi rujukan memori (memory-reference instructions) karena semuainstruksi menggunakan data yangtersimpan dalam memori.

    OUT dan HLT bukan intruksi-instruksirujukan memori karena tidakmelibatkan data yang tersimpan dalammemori.

    rsp-oak-informatika 24

  • 17/03/2015

    13

    LDA, ADD, SUB, OUT dan HLT adalahinstruksi singkat disebut mnemonik(mnemonic artinya pembantu ingatan)

    rsp-oak-informatika 25

    Alamat Mnemonik0H LDA 9H1H ADD AH2H ADD BH3H SUB CH4H OUT5H HLT

    rsp-oak-informatika 26

    Berikut ini program SAP-1(dalam betuk mnemonik ):

  • 17/03/2015

    14

    Alamat Mnemonik

    6H FFH7H FFH8H FFH9H 01HAH 02H

    Alamat Mnemonik

    BH 03HCH 04HDH FFHEH FFHFH FFH

    rsp-oak-informatika 27

    Data dalam memori dengan alamatselanjutnya adalah :

    Mengisi akumulator dengan isi darimemori 9H, A = 01H

    Menambahkan isi lokasi memori AH pdisi akumulator untuk memperoleh isiakumulator yang baru,A = 01H + 02H = 03H

    Menambahkan isi lokasi memori BH pdakumulator, A = 03H + 03H = 06H

    rsp-oak-informatika 28

  • 17/03/2015

    15

    Insruksi SUB akan mengurangkan isilokasi memori CH, sehingga :A = 06H 04H = 02H

    Instruksi OUT memindahkan isiakumulator ke bandar keluaran,dengan demikian peraga binermenyajikan angka : 0000 0010

    Instruksi HLT menghentikanpemrosesan data.

    rsp-oak-informatika 29

    Untuk memasukkan instruksi dan kata-data kedalam memori SAP-1 harusmenggunakan kode yang dapatmemberitahu kepada komputertentang operasi yang harusdilaksanakan, disebut kode operasi(operation code).

    rsp-oak-informatika 30

  • 17/03/2015

    16

    Mnemonik Kode Operasi

    LDA 0000

    ADD 0001

    SUB 0010

    OUT 1110

    HLT 1111

    rsp-oak-informatika 31

    Contoh :

    Alamat Instruksi

    01 LDA FH

    10 ADD EH

    11 HLT

    rsp-oak-informatika 32

  • 17/03/2015

    17

    Pertama, ubah instruksi kedalambentuk biner :

    LDA FH = 0000 1111 ADD EH = 0001 1110 HLT = 1111 XXXX

    rsp-oak-informatika 33

    Alamat Data/Instruksi

    DDDD DDDD UUUU

    DDDU DDDU UUUD

    DDUD UUUU XXXX

    rsp-oak-informatika 34

    Susunlah saklar-saklar alamat dan data sbb :

    U :Up (atas) = 1 dan D : Down (bawah) = 0

  • 17/03/2015

    18

    rsp-oak-informatika 35

    Tiga lokasi memori yg pertama mempunyai isi :

    Alamat Data/Instruksi

    0000 0000 11110001 0001 11100010 1111 XXXX

    Instrusi = xxxx xxxxmedan alamatmedan instruksi

    Bahasa asembli (assembly language)menyangkut tata cara penulisan programdan mnemonik, sedangkan bahasa mesin(machine language) menyangkut tatacara penulisan program dengan bilangan0 dan 1.

    rsp-oak-informatika 36

  • 17/03/2015

    19

    Terjemahkan soal contoh 1 ke dalambahasa mesin SAP-1?

    dikerjakan!

    rsp-oak-informatika 37

    Bagaimana cara memprogram SAP-1untuk menyelesaikan persoalan aritmatikini ?16 + 20 + 24 -32

    rsp-oak-informatika 38

  • 17/03/2015

    20

    Pertama, menyimpan data (16, 20, 24, 32)pada lokasi memori 9H sampai CH

    Kedua, ubah data desimal ke dalam dataheksadesimal untuk mendapatkan versiasembli:

    rsp-oak-informatika 39

    Alamat Isi

    0H LDA 9H

    1H ADD AH

    2H ADD BH

    3H SUB CH

    4H OUT

    5H HLT

    6H XX

    Alamat Isi

    7H XX

    8H XX

    9H 10H

    AH 14H

    BH 18H

    CH 20H

    rsp-oak-informatika 40

  • 17/03/2015

    21

    Dalam bhs mesin data-data ini menjadi :Alamat Isi0000 0000 10010001 0001 10100010 0001 10110011 0010 11000100 1110 XXXX0101 1111 XXXX0110 XXXX XXXX

    Alamat Isi0111 XXXX XXXX1000 XXXX XXXX1001 0001 00001010 0001 01001011 0001 10001100 0010 0000

    rsp-oak-informatika 41

    Penyimpanan program mendahulukanpenyimpanan kata-kata data. Programmenempati lokasi lebih rendah dan datamenempati lokasi memori yang lebihtinggi.

    rsp-oak-informatika 42

  • 17/03/2015

    22

    Any Questions??

    rsp-oak-informatika 43

    Bagaimana cara memprogram SAP-1untuk menyelesaikan persoalan aritmatikberikut ini ?30 + 47 + 12 - 21

    rsp-oak-informatika 44