ee-2623 mikroprosesor & antarmuka
DESCRIPTION
EE-2623 Mikroprosesor & Antarmuka. Materi 1 Team Dosen 2006. Pendahuluan. Mikroprosesor telah menjadi bagian dari kehidupan modern, hampir semua benda elektronik berbasis mikroprosesor. Aplikasi Mikroprosesor ( µP). Hiburan Sistem Kendali Alat rumah tangga Alat perkantoran Kendaraan - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Materi 1Team Dosen
2006
EE-2623Mikroprosesor & Antarmuka
PendahuluanMikroprosesor telah menjadi bagian dari kehidupan modern,
hampir semua benda
elektronik berbasis
mikroprosesor
Aplikasi Mikroprosesor (µP)
HiburanSistem KendaliAlat rumah tanggaAlat perkantoranKendaraandll
Keunggulan mikroprosesorDibandingkan dengan implementasi menggunakan komponen diskrit:Lebih fleksibel (programable)Komponen lebih sedikit
Dibandingkan dengan implementasi softwareLebih cepat
SejarahSempoa Cina abad ke 10 sebelum MasehiEniac: 1943 Desimal 20 accumulator 10 digit 30 ton, 18000 tabung vacum,
daya 140 kW µP 4 bit: i4004 (1971) Hanya bisa add dan subµP 8 bit: i8008µP 16 bit: i8086/i8088/80286µP 32 bit I80386/80486/PentiumµP 64 bit AMD Athlon64
(R)Evolusi µP IntelName Date Transistors um Clock Memory Data width MIPS
8080 1974 6,000 6 2 MHz 64 kB 8 bits 0.64
8088 1979 29,000 3 5 MHz 1 MB16 bits
8-bit bus0.33
80286 1982 134,000 1.5 6 MHz 16 MB 16 bits 1
80386 1985 275,000 1.5 16 MHz 4 GB 32 bits 5
80486 1989 1,200,000 1 25 MHz 4 GB 32 bits 20
Pentium 1993 3,100,000 0.8 60 MHz 64 GB32 bits64-bit bus
100
Pentium II 1997 7,500,000 0.35 233 MHz 64 GB32 bits64-bit bus
~300
Pentium III 1999 9,500,000 0.25 450 MHz 64 GB32 bits64-bit bus
~510
Pentium 4 2000 42,000,000 0.18 1.5 GHz 64 GB32 bits64-bit bus
~1,700
Pentium 4 "Prescott"
2004 125,000,000 0.09 3.6 GHz 64 GB32 bits64-bit bus
~7,000
Core-i7 2009
Sistem Bilangan (Review TekDig)Desimal Biner Biner
8 bitBiner16 bit
Biner20 bit
Hexa Notasi Umum
59
255
1 k
32k
64 k
1 M
0011 1111 1111 1111
- 96
0111 1111 1111 1111 1111
3FF
Komponen Dasar Komputer : ALUALU (Arithmetic and Logic Unit)+ - x / or and xor notArithmetic biner pada komputer pada dasarnya
penjumlahan- adalah + menggunakan 2’s complementX adalah + dan geser kiri dilakukan berulang-ulang/ adalah – dan geser kanan
Operasi aritmetik memerlukan adder (FA & HA) dan register yang bisa digeser isinya (shift register)
FACarry in
Carry out
S1
A1B1
Sum = Carry-in xor A xor BCarry out = (A and B) or (Carry-in and B) or (Carry in and A)
A – B = A + B’ + 1 (Carry-in)
FACarry in
Carry out
S2
A2B2
FACarry in
Carry out
S3
A3B3
Model ALU Model Sis. Komp
A B
n n
+ - x / logic
Accumulator
Central Processing Unit
CPU
Memori I/O
BUS
Operasi ALUA + BAmbil A (memori)
ALUA (ALU) AccAmbil B (memori)
ALUA (Acc) ALUProses +Hasil Acc
A B
n n
+ - x / logic
Accumulator
ESCSSSDS
4321
CONTROL SYSTEM
AH ALBH BLCH CLDH DL
SPBPSIDI
OPERANDFLAGS
C-BUS
IP
ALU
INSTRUCTIONSTREAM
BYTEQUEUE
A- BUS
BIU
EU
Intel 8088
• ALU 16 bit• Accumulator
• 8 bit AL• 16 bit AX (AL+AH)
• Register data tambahan• BX Base• CX Counter• DX Data• SP Stack Pointer• BP Base Pointer• SI Source Index• DI Destination Index
Sign & Unsign NumberUnsign number adalah cara menyatakan
bilangan positif dengan menggunakan seluruh digit yang ada 8 bit (00000000 sd 11111111) menyatakan
bilangan 0 sd 255)16 bit (0000000000000000 sd
11111111111111) menyatakan bilangan 0 sd 65535
Sign number adalah cara menyatakan bilangan positif dan negatif dengan menggunakan bit MSB sebagai tanda + (0) dan – (1)8 bit (00000000 sd 01111111) menyatakan
bilangan 0 sd 127 dan (11111111 sd 10000000) menyatakan bilangan -1 sd -128
16 bit (0000000000000000 sd 01111111111111) menyatakan bilangan 0 sd 32767 dan (1111111111111111 sd 1000000000000000) menyatakan bilangan -1 sd -32768
Operasi Aritmetika dan Flag Hasil operasi aritmetik dan logic Berguna untuk memberi tahu instruksi
selanjutnya kondisi Execution Unit saat ini Zero, Carry, Overflow, Borrow, Aux. Carry
Zero
Zero adalah kondisi hasil operasi aritmetik dan logik yang menghasilkan 0
1 1 0 0 1 1 0 0
1 1 0 0 1 1 0 0 xor
0 0 0 0 0 0 0 0
CarryCarry adalah kondisi hasil penjumlahan yang
melebihi kapasitas register
1 1 1 1
1 1 0 0 1 1 0 0
1 1 0 0 1 1 0 0 +
1 0 0 1 1 0 0 0
FE
FE +
1 FC
Carry bit
BorrowBorrow adalah suatu kondisi hasil
pengurangan
1 0 1 0 0 1 1 0 0
1 1 0 0 1 1 0 0 -
1 0 0 0 0 0 0 0
Overflow
Overflow adalah kondisi yang terjadi saat penambahan dan pengurangan bilangan bertanda
1 1 1+76 0 1 0 0 1 1 0 0+68 0 1 0 0 0 1 0 0 +
+144 1 0 0 1 0 0 0 0
- (negatif)
Floating Point
S EXP exc127 Mantisa Biner
1 10000000 111000000000000000000000 - 1.111 x 21
0 10000010 000101000000000000000000 1000.101
0 01111111 000000100000000000000000 1.0000001
1 01111110 101010000000000000000000 -1.10101 2-1
0 00000000 00000000000000000000000 0.0
Reff
Tracing Instruksi
Address Code Command AX CS IP Z C V
0000 135B 0100 0 0 0
CS:0100 B8 FF FF MOV AX,FFFF FFFF 135B 0103 0 0 0
CS:0103CS:0103
05 01 0005 02 00
ADD AX,0001ADD AX,0002
00000001
135B135B
01060106
10
11
00
Tracing Instruksi
Address Code Command AX CS IP Z C V S
0000 135B 0100 0 0 0 0
CS:0100 B8 4C FF MOV AX,FF4C FF4C 135B 0103 0 0 0 0
CS:0103 2D CC FF SUB AX,FFCC FF80 135B 0106 0 1 0 1
Tracing Instruksi
Address Code Command AL CS IP Z C V A
00 135B 0100 0 0 0 0
CS:0100 B0 4C MOV AL,4C 4C 135B 0102 0 0 0 0
CS:0102 04 44 ADD AL,44 90 135B 0104 0 0 1 1