bagus pak ahmadi
Post on 27-Jan-2016
245 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
MAKALAH MICROPROSESOR DENGAN BAHASA ASSEMBLY
Dosen :Achmadi,ST.MT.
Disusun Oleh :
1. BAGUS HIDAYAT (13041039)
PRODI TEKNIK ELEKTRO(ELEKTRONIKA SORE)SEMESTER V
UNIVERSITAS BHAYANGKARA
SURABAYA
1
A. Sejarah Mikroprosesor
Pada tahun 1971 : 4004 munculah microprocessor pertama Intel , microprocessor
4004 ini digunakan pada mesin kalkulator Busicom. Dengan penemuan ini maka
terbukalah jalan untuk memasukkan kecerdasan buatan pada benda mati.
Pada tahun 1972 munculah microprocessor 8008 yang berkekuatan 2 kali lipat
dari pendahulunya yaitu 4004.
Pada tahun 1974: 8080 Microprocessor Menjadi otak dari sebuah komputer yang
bernama Altair, pada saat itu terjual sekitar sepuluh ribu dalam 1 bulan
Pada tahun 1982: 286 Microprocessor Intel 286 atau yang lebih dikenal dengan
nama 80286 adalah sebuah processor yang pertama kali dapat mengenali dan
menggunakan software yang digunakan untuk processor sebelumnya.
2
Pada tahun 1985: Intel386™ Microprocessor Intel 386 adalah sebuah prosesor
yang memiliki 275.000 transistor yang tertanam diprosessor tersebut yang jika
dibandingkan dengan 4004 memiliki 100 kali lipat lebih banyak dibandingkan dengan
4004
Pada tahun 1989: Intel486™ DX CPU Microprocessor Processor yang pertama
kali memudahkan berbagai aplikasi yang tadinya harus mengetikkan command-
command menjadi hanya sebuah klik saja, dan mempunyai fungsi komplek matematika
sehingga memperkecil beban kerja pada processor.
1993: Intel® Pentium® Processor Processor generasi baru yang mampu menangani berbagai jenis data seperti suara, bunyi, tulisan tangan, dan foto.
3
Pada tahun 1995: Intel® Pentium® Pro Processor Processor yang dirancang
untuk digunakan pada aplikasi server dan workstation, yang dibuat untuk memproses
data secara cepat, processor ini mempunyai 5,5 jt transistor yang tertanam.
Pada tahun 1997: Intel® Pentium® II Processor Processor Pentium II merupakan
processor yang menggabungkan Intel MMX yang dirancang secara khusus untuk
mengolah data video, audio, dan grafik secara efisien. Terdapat 7.5 juta transistor
terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini pengguna PC dapat mengolah
berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih baik.
Pada tahun 1998: Intel® Pentium II Xeon® Processor Processor yang dibuat
untuk kebutuhan pada aplikasi server. Intel saat itu ingin memenuhi strateginya yang
ingin memberikan sebuah processor unik untuk sebuah pasar tertentu.
Pada tahun 1999: Intel® Celeron® Processor Processor Intel Celeron merupakan
processor yang dikeluarkan sebagai processor yang ditujukan untuk pengguna yang tidak
4
terlalu membutuhkan kinerja processor yang lebih cepat bagi pengguna yang ingin
membangun sebuah system computer dengan budget (harga) yang tidak terlalu besar.
Processor Intel Celeron ini memiliki bentuk dan formfactor yang sama dengan processor
Intel jenis Pentium, tetapi hanya dengan instruksi-instruksi yang lebih sedikit, L2 cache-
nya lebih kecil, kecepatan (clock speed) yang lebih lambat, dan harga yang lebih murah
daripada processor Intel jenis Pentium. Dengan keluarnya processor Celeron ini maka
Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.
Pada tahun 1999: Intel® Pentium® III Processor Processor Pentium III
merupakan processor yang diberi tambahan 70 instruksi baru yang secara dramatis
memperkaya kemampuan pencitraan tingkat tinggi, tiga dimensi, audio streaming, dan
aplikasi-aplikasi video serta pengenalan suara.
Pada tahun 1999: Intel® Pentium® III Xeon® Processor Intel kembali merambah
pasaran server dan workstation dengan mengeluarkan seri Xeon tetapi jenis Pentium III
yang mempunyai 70 perintah SIMD. Keunggulan processor ini adalah ia dapat
mempercepat pengolahan informasi dari system bus ke processor , yang juga
mendongkrak performa secara signifikan. Processor ini juga dirancang untuk dipadukan
dengan processor lain yang sejenis.
5
Pada tahun 2000: Intel® Pentium® 4 Processor Processor Pentium IV
merupakan produk Intel yang kecepatan prosesnya mampu menembus kecepatan hingga
3.06 GHz. Pertama kali keluar processor ini berkecepatan 1.5GHz dengan formafactor
pin 423, setelah itu intel merubah formfactor processor Intel Pentium 4 menjadi pin 478
yang dimulai dari processor Intel Pentium 4 berkecepatan 1.3 GHz sampai yang terbaru
yang saat ini mampu menembus kecepatannya hingga 3.4 GHz.
Pada tahun 2001: Intel® Xeon® Processor Processor Intel Pentium 4 Xeon
merupakan processor Intel Pentium 4 yang ditujukan khusus untuk berperan sebagai
computer server. Processor ini memiliki jumlah pin lebih banyak dari processor Intel
Pentium 4 serta dengan memory L2 cache yang lebih besar pula.
Pada tahun 2001: Intel® Itanium® Processor Itanium adalah processor pertama
berbasis 64 bit yang ditujukan bagi pemakain pada server dan workstation serta pemakai
tertentu. Processor ini sudah dibuat dengan struktur yang benar-benar berbeda dari
sebelumnya yang didasarkan pada desain dan teknologi Intel’s Explicitly Parallel
Instruction Computing ( EPIC ).
6
Pada tahun 2002: Intel® Itanium® 2 Processor Itanium 2 adalah generasi kedua
dari keluarga Itanium
Pada tahun 2003: Intel® Pentium® M Processor Chipset 855, dan Intel®
PRO/WIRELESS 2100 adalah komponen dari Intel® Centrino™. Intel Centrino dibuat
untuk memenuhi kebutuhan pasar akan keberadaan sebuah komputer yang mudah
dibawa kemana-mana.
Pada tahun 2004: Intel Pentium M 735/745/755 processors Dilengkapi dengan
chipset 855 dengan fitur baru 2Mb L2 Cache 400MHz system bus dan kecocokan
dengan soket processor dengan seri-seri Pentium M sebelumnya.
2005: Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.73GHz Sebuah processor yang
ditujukan untuk pasar pengguna komputer yang menginginkan sesuatu yang lebih dari
komputernya, processor ini menggunakan konfigurasi 3.73GHz frequency, 1.066GHz
FSB, EM64T, 2MB L2 cache, dan HyperThreading.
7
Pada tahun 2005: Intel Pentium D 820/830/840 Processor berbasis 64 bit dan
disebut dual core karena menggunakan 2 buah inti, dengan konfigurasi 1MB L2 cache
pada tiap core, 800MHz FSB, dan bisa beroperasi pada frekuensi 2.8GHz, 3.0GHz, dan
3.2GHz. Pada processor jenis ini juga disertakan dukungan HyperThreading.
Pada tahun 2006: Intel Core 2 Quad Q6600 Processor untuk type desktop dan
digunakan pada orang yang ingin kekuatan lebih dari komputer yang ia miliki memiliki
2 buah core dengan konfigurasi 2.4GHz dengan 8MB L2 cache (sampai dengan 4MB
yang dapat diakses tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power ( TDP
)
Pada tahun 2006: Intel Quad-core Xeon X3210/X3220 Processor yang digunakan
untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing memiliki konfigurasi
2.13 dan 2.4GHz, berturut-turut , dengan 8MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang
diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power (TDP)
8
Pada tahun 2007: Intel Core Duo Intel Core Duo adalah prosesor intel pertama
yang mempunyai 2 buah inti ( core ). Menggunakan teknologi fabrikasi chip 65 nm.
B. Pengertian Mikroprosesor
Sebuah mikroprosesor (disingkat µP atau uP) adalah sebuah central processing
unit (CPU) elektronik komputer yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di
atas sebuahsirkuitterintegrasisemikonduktor. Sebelum berkembangnya mikroprosesor,
CPU elektronik terbuat dari sirkuit terintegrasi TTL terpisah; sebelumnya, transistor
individual; sebelumnya lagi, dari tabung vakum. Bahkan telah ada desain untuk mesin
komputer sederhana atas dasar bagian mekanik seperti gear, shaft, lever, Tinkertoy dan
lain-lain.
Evolusi dari mikroprosesor telah diketahui mengikuti Hukum Moore yang
merupakan peningkatan performa dari tahun ke tahun. Teori ini merumuskan bahwa
daya penghitungan akan berlipat ganda setiap 18 bulan, sebuah proses yang benar terjadi
sejak awal 1970-an; sebuah kejutan bagi orang-orang yang berhubungan. Dari awal
sebagai driver dalam kalkulator, perkembangan kekuatan telah menuju ke dominasi
mikroprosesor di berbagai jenis komputer; setiap sistem dari mainframe terbesar sampai
ke komputer pegang terkecil sekarang menggunakan mikroprosesor sebagai pusatnya.
C. Karakteristik Mikroprosesor
Berikut adalah karakteristik penting dari mikroprosesor :
1. Ukuran bus data internal (internal data bus size): Jumlah saluran yang terdapat
dalam mikroprosesor yang menyatakan jumlah bit yang dapat ditransfer antar
komponen di dalam mikroprosesor.
9
2. Ukuran bus data eksternal (external data bus size): Jumlah saluran yang
digunakan untuk transfer data antar komponen antara mikroprosesor dan
komponen-komponen di luar mikroprosesor.
3. Ukuran alamat memori (memory address size): Jumlah alamat memori yang
dapat dialamati oleh mikroprosesor secara langsung.
4. Kecepatan clock (clock speed): Rate atau kecepatan clock untuk menuntun
kerja mikroprosesor.
5. Fitur-fitur spesial (special features): Fitur khusus untuk mendukung aplikasi
tertentu seperti fasilitas pemrosesan floating point, multimedia dan sebagainya
D. Tipe – tipe microprocessor
1. Pentium (diproduksi oleh Intel Corporation).
Pentium merupakan prosesor yang paling popular .berkembang sejak Pentium
dengan kecepatan 60 Megahertz kemudian Pentium II, lalu Pentium III, hingga saat ini
yang paling mutakhir adalah Pentium 4 dengan kecepatan hingga 2000 Megahertz atau 2
Gigahertz.
2. Celeron (produksi Intel).
Celeron sebenarnya adalah Pentium II yang di kurangi atau di tiadakan
komponen memori cache level 2-nya. Beberapa jenis prosesor ini adalah : a Celeron
dengan cache L2 0 KB b Celeron dengan cache L2 128 KB c Celeron –II dengan cache
L2 256 KB.
3. Thunderbird (produksi AMD).
Thunderbird adalah kelanjutan dari Athlon dan Duron .ketiganya di produksi
AMD sebagai saingan terberat Intel Pentium .K7(istilah lebih ringkas dari Thunderbirtd)
10
dipercaya memiliki ketahanan dan kecepatan lebih baik dari pada Intel Pentium yang
setara , sangat cocok bagi pemakai komputer yang gemar melakukan overclocking.
4. WinChip (produksi IBM )
DT merupakan perusahaan yang lebih kecil yang menghasilkan CPU seperti
Pentium MMX dengan harga murah. WinChip C6 pertama IDT diperkenalkan pada Mei
1997.
E. Prinsip kerja mikroprosesor
Cara suatu mikroprosesor bekerja dalam suatu rangkaian elektronik diarahkan
oleh suatu program dalam kode-kode bahasa mesin (machine language) yang telah
“dimasukkan” terlebih dahulu kedalam memory sistem rangkaian berbasis
mikroprosesor itu. Di dalam sebuah mikroprosesor paling tidak terdiri dari rangkaian-
rangkaian digital; memory/register, pengolah logika aritmatika, rangkaian kontrol
operasi sekuensial. Walau sebenarnya pekerjaan mikroprosesor jauh lebih rumit, tetapi
pada dasarnya hanya ada 3 pekerjaan yang dilakukan :
a. Menggunakan ALU, mikroprosesor dapat melakukan operasi aritmatik
(penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian). Mikroprosesor modern
memiliki prosesor floating point yang bisa melakukan operasi-operasi yang
sangat rumit untuk membantu CPU.
b. Mikroprosesor bisa memindahkan data dari lokasi memori ke peranti lainnya dan
sebaliknya.
c. Mikroprosesor bisa membuat keputusan dan melompat ke set instruksi yang baru,
berdasar pada keputusan itu. Jalur data mikroprosesora.
11
d. Bus alamat (bisa berukuran 8, 16, atau 32-bit) : berfungsi untuk mengirim alamat
ke memori.
e. Bus data (juga bisa berukuran 8, 16, atau 32-bit) : berfungsi untuk
mengirim/menerima data ke/dari memori.
f. Jalur RD (read) dan WR (write) berfungsi untuk memberitahu memori apakah ia
harus membaca atau menulis data di lokasi yang dialamati.
d. Jalur clock : berfungsi memberikan deretan pulsa clock pada prosesor.
g. Jalur reset : berfungsi mereset penghitung program ke nol (atau ke sesuatu nilai)
dan memulai lagi pekerjaan dari awal. Fungsi komponen di dalam mikroprosesor.
h. Register A, B, dan C terdiri dari untai latch yang disusun dari untai flip-flop.
Address Latch hanya meregister A, B, dan C
i. Program counter : sebuah latch dengan kemampuan tambahan untuk menaikkan
satu angka, dan juga bisa me-reset ke nol jika diperintahkan.
j. ALU bekerja seperti penjumlah 8-bit sederhana : melakukan operasi
penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian nilai-nilai 8-bit.
d .Test register : sebuah latch yang bisa menyimpan nilai perbandingan-
perbandingan yang dilakukan di ALU. Sebuah ALU secara normal bisa
membandingkan dua buah angka dan menentukan apakah keduanya sama besar
nilainya atau salah satu lebih besar dari yang lain.
k. Tri-state buffer : bisa melewatkan dan memutus keluarannya (seperti saklar).
Buffer ini memungkinkan keluaran yang berjumlah banyak bisa tersambung pada
sebuah jalur, tetapi pada satu waktu hanya satu dari mereka yang secara
memberikan nilai “1” atau “0” ke jalur.
l. mengendalikan semua komponen-komponen lainnya. Instruksi Pada
Mikroprosesor Mikroprosesor yang sangat sederhana sekalipun tetap memiliki
instruksi-instruksi yang jumlahnya cukup banyak. Instruksi diimplementasikan
dalam pola-pola bit (disebut juga bahasa mesin, machine language), masing-
masing memiliki arti sendiri-sendiri saat dimuatkan ke dalam instruction
register.Manusia pada umumnya tidak mungkin mengingat-ingat pola-pola bit,
maka sebagai jalan keluar dirancanglah satu set kata pendek yang melukiskan
pola-pola bit tersebut, yang lebih mudah dipahami. Koleksi kata-kata pendek ini
disebut sabagai bahasa assembly. Untuk menterjemahkan kata-kata pendek ini ke
dalam bahasa yang dimengerti oleh mesin, digunakan peranti yang disebut
12
assembler. Instruksi yang telah diterjemahkan oleh assembler ditempatkan ke
dalam memori untuk dieksekusi oleh mikroprosesor.
Contoh Instruksi Mikroprosesor Sederhana :
• LOADA mem – Muat register A dari alamat memori
• LOADB mem – Muat register B dari alamat memori
• CONB con – Muat sebuah nilai konstan ke register B
• SAVEB mem – Simpan register B ke alamat memori
• SAVEC mem – Simpan register B ke alamat memori
• ADD – Tambahkan A dan B dan simpan hasilnya di C
• SUB – Kurangi A dan B dan simpan hasilnya di C
• MUL – Kalikan A dan B dan simpan hasilnya di C
• DIV – Bagi A dan B dan simpan hasilnya di C
• COM – Bandingkan A dan B dan simpan hasilnya di C
• JUMP addr – Melompat ke sebuah alamat
• JEQ addr – Melompat, jika setara, ke alamat
• JNEQ addr – Melompat, jika tak setara, ke alamat
• JG addr – Melompat, jika lebih besar dari, ke alamat
• JGE addr – Melompat, jika lebih besar dari atau setara, ke alamat
• JL addr – Melompat, jika lebih kecil dari, ke alamat
• JLE addr – Melompat, jika lebih kecil dari atau setara, ke alamat
• STOP – Berhenti melakukan eksekusi
F. Aplikasi mikroprosesor pada sistem Robotic
Pengendali mikro (microcontroller) adalah sistem mikroprosesor lengkap yang
terkandung di dalam sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor serba guna
yang digunakan dalam sebuah personal computer karena sebuah mikrokontroler
umumnya telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor, yakni
memori dan antarmuka I/O. Untuk mengontrol robot, maka digunakan mikrokontroler
dengan pertimbangan faktor ukuran yang relatif kecil sehingga cocok untuk pengontrol
robot. Pada prinsipnya mikrokontroler adalah mikroprosesor yang diprogram dengan
bahasa assembly dan dirancang sebagai pengendali bukan untuk komputasi. Kontroler
adalah rangkaian elektronik berbasis mikroprosesor yang berfungsi sebagai pengatur
seluruh komponen dalam membentuk fungsi kerja. Secara umum diagram ilustrasi
sistem robotik yang berhubungan dengan dunia nyata seperti diagram di bawah ini :
13
Sensor adalah perangkat atau komponen yang bertugas mendeteksi (hasil)
gerakan atau fenomena lingkungan yang diperlukan oleh sistem kontroler. Aktuator
adalah perangkat elektromekanik yang menghasilkan daya gerakan. Sistem controller
adalah rangkaian elektronik yang setidak-tidaknya terdiri dari rangkaian prosesor (CPU,
Memori, komponen interface Input/Output), signal conditioning untuk sensor (analog
dan atau digital), dan driver untuk aktuator. Mekanik robot adalah sistem mekanik yang
dapat terdiri dari setidak-tidaknya sebuah fungsi gerak. Mikroprosesor dan
mikrokontroler mengimplementasikan suatu komputasi pada hardware yang tetap.
Antarmuka semacam keyboard, tampilan, disket, atau printer yang umumnya ada pada
sebuah komputer pribadi justru tidak ada pada sistem mikrokontroler. Sistem
mikrokontroler lebih banyak melakukan pekerjaan-pekerjaan sederhana yang penting
seperti mengendalikan motor, saklar, resistor variabel, atau perangkat elektronis lain.
Seringkali satu-satunya bentuk antarmuka yang ada pada sebuah sistem mikrokontroler
hanyalah sebuah LED, bahkan ini pun bisa dihilangkan jika tuntutan konsumsi daya
listrik mengharuskan demikian.
Mikroprosesor adalah unit pengendali pusat dari interface. Mikroprosesor
membawa perintah-perintah yang disimpan di RAM dan di EPROM. Proses ini
mempunyai dua mode yaitu Mode Aktif dan Mode Pasif. Ditinjau dari segi
arsitekturnya, mikroprosesor hanya merupakan single chip CPU, sedangkan
mikrokontroler dalam IC-nya selain CPU juga terdapat device lain yang memungkinkan
mikrokontroler berfungsi sebagai suatu single chip computer. Dalam sebuah IC
mikrokontroler telah terdapat ROM, RAM, EPROM, serial interface dan paralel
interface, timer, interrupt controller, konverter Analog ke Digital, dan lainnya
(tergantung feature yang melengkapi mikrokontroler tersebut). Sedangkan dari segi
aplikasinya, mikroprosessor hanya berfungsi sebagai Central Processing Unit yang
menjadi otak komputer, sedangkan mikrokontroller, dalam bentuknya yang mungil, pada
umumnya ditujukan untuk melakukan tugas–tugas yang berorientasi kontrol pada
rangkaian yang membutuhkan jumlah komponen minimum dan biaya rendah (low cost).
Maka dapat diambil kesimpulan, microprocessor merupakan beberapa komponen CPU
14
yang dipaket menjadi satu chip. Microcontroller merupakan keseluruhan (instruksi)
computer yang dibuat dalam satu chip.
15
top related