Indexed, Relative, Register Direct, dan Register Indirect Addressing

Transkripsi

1 MODUL KE 8 Sistem Mikroprosesor (3 sks) 8 MATERI KULIAH : Pengertian dan perbandingan indexed, relative, register direct, dan register indirect addressing; beberapa contoh program pendek menggunakan salah satu addressing methods tersebut; beberapa contoh menggunakan kombinasi beberapa addressing methods (termasuk menggunakan direct, indirect, dan immediate addressing). POKOK BAHASAN : Indexed, Relative, Register Direct, dan Register Indirect Addressing Oleh Ir. INDRAGUNG PRIYAMBODO, MT. 8.1 Pendahuluan Telah dijelaskan pada modul sebelumnya bahwa addressing methods/modes (teknik atau metode pengalamatan) yang digunakan pada umumnya seperti berikut ini. 1. Direct addressing 2. Indirect addressing 3. Immediate addressing 4. Indexed addressing 5. Relative addressing 6. Register direct addressing 7. Register indirect addressing 8. Stack addressing Pada modul sebelumnya juga telah dijelaskan mengenai direct, indirect, dan immediate addressing. Pada modul ini akan dijelaskan satu persatu mengenai metode pengalamatan lainnya (dari nomor 3 s/d 7) tersebut, sedangkan mengenai stack addressing (nomor 8) dijelaskan pada modul berikutnya. 8.2 Indexed Addressing Pada umumnya digunakan untuk program yang membutuhkan array dan/atau tabel. Mikroprosesor menambahkan isi index register ke alamat pada instruksi tersebut (offset), atau dengan kata lain bahwa alamat yang dituju (= alamat efektif) merupakan hasil penjumlahan dari isi index register dengan offset, jadi : Sistem Mikroprosesor/Teknik Elektro/FTI/Universitas Jayabaya/Modul ke 8/Hal 8-1

2 efektif = isi index register (IX) + offset (alamat pada instruksi Ini berarti bahwa isi index register (yang digunakan sebagai referensi) harus ditentukan terlebih dulu. Diberikan tanda X, yang merupakan isi dari index register Contoh 1 (satu) instruksi : LOAD 50, X tanda X adalah indexing atau isi index register Mikroprosesor menghitung alamat efektif terlebih dahulu (alamat yang dituju), yaitu 50 ditambah dengan isi index register. Dengan instruksi LOAD berarti memasukkan/meng-copy isi alamat efektif tersebut ke akumulator (A), atau biasa ditulis : (50 + (IX)) A ; tanda (IX) menunjukkan isi index register yang ditambahkan ke offset (dalam hal ini offset-nya adalah 50) Misalnya isi index register = 23, maka menjadi : ( ) A atau (73) A ; berarti isi alamat 73 dimasukkan/di-copy ke akumulator atau sama dengan instruksi LOAD 73 ADD 50, X Yaitu menambahkan/menjumlahkan isi alamat efektif (yaitu alamat 50 + isi index register) ke isi akumulator (A), dan hasilnya disimpan kembali di akumulator, atau biasa ditulis : (50 + (IX)) + (A) A STORE 50, X Yaitu memasukkan/meng-copy/menyimpan isi akumulator (A) ke lokasi memori atau alamat efektif (yaitu alamat 50 + (IX)), atau biasa ditulis : (A) 50 + (IX) Contoh dalam program pendek : 1. Misalnya program berikut ini LOAD # 35 LOAD INDEXREG # 1900 STORE 65, X Hasil dari eksekusi program ini seperti berikut ini. Setelah instruksi LOAD # 35 : data 35 A Maka data/angka 35 dimasukkan ke Akumulator, sehingga Akumulator berisi data 35. Sistem Mikroprosesor/Teknik Elektro/FTI/Universitas Jayabaya/Modul ke 8/Hal 8-2

3 Setelah instruksi LOAD INDEXREG # 1900 : data 1900 IX IX adalah Index Register, berarti data/angka 1900 dimasukkan ke index register, sehingga index register berisi data Setelah instruksi STORE 65, X : (A) 65 + (IX) Maka isi akumulator dimasukkan ke alamat 65 + (IX) yaitu alamat (isi index register), berarti dimasukkan/di-copy-kan ke alamat 1965, sehingga alamat 1965 berisi data 35. Setelah seluruh instruksi dilaksanakan maka kondisil akhir adalah : (A) = 35 : isi akumulator = 35 (IX) = 1900 : isi index register = 1900 (1965) = 35 : isi lokasi memori atau alamat 1965 adalah Misalnya akan mengkuadratkan bilangan pada index register. Tabel kuadrat tersebut disimpan pada lokasi memori atau alamat 50 s/d 59. Kondisi awal 0 LOAD 50, X Mikroprosesor Program Counter Accumulator Index Register Setelah instruksi LOAD 50, X : (50 + 3) A efektif = = 53, berarti isi alamat 53 dimasukkan/di-copy-kan ke akumulator, sehingga kondisi setelah eksekusi seperti berikut ini. Sistem Mikroprosesor/Teknik Elektro/FTI/Universitas Jayabaya/Modul ke 8/Hal 8-3

4 0 LOAD 50, X Mikroprosesor Program Counter Accumulator Index Register Akumulator sekarang berisi kuadrat dari bilangan pada index register. Keuntungan Pengalamatan Berindeks (Indexed Addressing) : Isi index register dapat ditambah dengan 1 (increment) atau dikurangi 1 (decrement). Dapat dituju suatu daerah alamat yang cukup lebar dengan menambah atau mengurangi isi index register. 8.3 Relative Addressing Mikroprosesor menambahkan isi program counter (PC) ke alamat pada instruksi tersebut (offset), atau dengan kata lain bahwa alama t yang dituju (= alamat efektif) merupakan hasil penjumlahan dari isi PC dengan offset, jadi : efektif = isi program counter (PC) + offset (alamat pada instruksi Diberikan tanda atau $, yang merupakan isi dari PC Contoh 1 (satu) instruksi : LOAD + 50 tanda adalah isi PC (Program Counter) Mikroprosesor menghitung alamat efektif terlebih dahulu (alamat yang dituju), yaitu 50 ditambah dengan isi PC. Dengan instruksi LOAD berarti memasukkan/meng-copy isi alamat efektif tersebut ke akumulator (A), atau biasa ditulis : (50 + (PC)) A ; tanda (PC) menunjukkan isi PC yang ditambahkan ke offset (dalam hal ini offset-nya adalah 50) Sistem Mikroprosesor/Teknik Elektro/FTI/Universitas Jayabaya/Modul ke 8/Hal 8-4

5 Misalnya isi PC = 34, maka menjadi : ( ) A atau (84) A ; berarti isi alamat 84 dimasukkan/di-copy ke akumulator atau sama dengan instruksi LOAD 84 ADD + 50 Yaitu menambahkan/menjumlahkan isi alamat efektif (yaitu alamat 50 + isi PC ke isi akumulator (A), dan hasilnya disimpan kembali di akumulator, atau biasa ditulis : (50 + (PC)) + (A) A STORE + 50 Yaitu memasukkan/meng-copy/menyimpan isi akumulator (A) ke lokasi memori atau alamat efektif (yaitu alamat 50 + (PC)), atau biasa ditulis : (A) 50 + (PC) Contoh Aplikasi : Misalnya instruksi ADD + 50 Kondisi awal 31 ADD Program Counter Accumulator Setelah instruksi ADD + 50 : efektif = 50 + (PC) = = 81, jadi alamat efektifnya 81, maka instruksi di atas sama dengan instruksi : ADD 81 ; berarti (81) + (A) A, maka = 45 A atau (A) = ADD Program Counter Accumulator Sistem Mikroprosesor/Teknik Elektro/FTI/Universitas Jayabaya/Modul ke 8/Hal 8-5

6 Jika posisi program dipindah sejauh 400 lokasi dari alamat semula, maka kondisi awalnya sbb : 431 ADD Program Counter Accumulator Maka hasil pelaksanaan instruksi ADD + 50 : efektif = 50 + (PC) = = 481, jadi alamat efektifnya 481, maka instruksi di atas sama dengan instruksi : ADD 481 ; berarti (481) + (A) A, maka = 45 A atau (A) = ADD Program Counter Accumulator Keuntungan Pengalamatan Relatif (Relative Addressing) : Relocatable bahwa program yang menggunakan pengalamatan relatif dapat ditempatkan dalam daerah/lokasi memori yang mana pun dengan tanpa mempengaruhi proses pengolahan data. Instruksi lebih pendek bila alamat efektif letaknya dekat dengan alamat instruksi tersebut (current instruction). 8.4 Register Direct Addressing Serupa dengan direct addressing, perbedaannya hanya pada alamat yang dituju bukan di memori tetapi di register yang merupakan bagian dari instruksi. Jadi data yang dimaksud ada dalam register tersebut, bukan di memori. Hal ini berarti datanya ada di dalam mikroprosesor. Contoh 1 (satu) instruksi : LOAD R1, 23 Yaitu memasukkan/meng-copy isi alamat 23 ke general purpose register 1, atau biasa ditulis : (23) R1 Sistem Mikroprosesor/Teknik Elektro/FTI/Universitas Jayabaya/Modul ke 8/Hal 8-6

7 MOVE A, R1 Yaitu memasukkan/meng-copy isi general purpose register 1 ke akumulator, atau biasa ditulis : (A) R1 ADD R1 Yaitu menambahkan/menjumlahkan isi general purpose register 1 ke isi akumulator (A), dan hasilnya disimpan kembali di akumulator, atau biasa ditulis : (R1) + (A) A Contoh sebuah program pendek : Program untuk menjumlahkan isi dari lokasi memori (alamat) 50 dengan isi alamat 51, kemudian hasil penjumlahan tersebut disimpan di lokasi memori 52. Bila ditulis secara singkat seperti berikut ini. (50) + (51) 52 Maka programnya : LOAD 50 LOAD R1, 51 ADD R1 STORE 52 Proses yang terjadi antara mikroprosesor dengan memori seperti berikut ini. Kondisi awal Memori Program LOAD 50 LOAD R1, 51 ADD R1 STORE Program Counter Accumulator Register 1 Sistem Mikroprosesor/Teknik Elektro/FTI/Universitas Jayabaya/Modul ke 8/Hal 8-7

8 Setelah instruksi LOAD 50 : (50) A Program Counter Accumulator Register 1 Setelah instruksi LOAD R1, 51 : (51) R Program Counter Accumulator Register 1 Setelah instruksi ADD R1 : (R1) + (A) A Program Counter Accumulator Register A Setelah instruksi STORE 52 : (A) Program Counter Accumulator Register 1 Sistem Mikroprosesor/Teknik Elektro/FTI/Universitas Jayabaya/Modul ke 8/Hal 8-8

9 Keuntungan dan Kerugian Register Direct Addressing dibandingkan Direct Addressings : Untuk sebuah instruksi, register direct addressing jumlah Byte-nya lebih kecil dan waktu eksekusinya lebih cepat dibandingkan direct addressing. Register direct addressing banyak dimanfaatkan untuk program yang membutuhkan proses looping, karena lebih mudah dalam pembuatan programnya dan lebih cepat eksekusinya. Untuk program yang sederhana, pada umumnya lebih mudah menggunakan direct addressing serta waktu eksekusinya dapat lebih cepat dibandingkan register direct addressing, 8.5 Register Indirect Addressing Serupa dengan Indirect addressing, perbedaannya hanya pada informasi alamat yang dituju tidak disimpan di dalam memori, tetapi disimpan dalam register yang merupakan bagian dari instruksi. Jadi alamat tempat data yang dimaksud ada dalam register tersebut. Juga diberikan Contoh 1 (satu) instruksi : R1 Yaitu menambahkan/menjumlahkan isi dari alamat yang ada dalam general purpose register 1 ke isi akumulator (A), dan hasilnya disimpan kembali di akumulator, atau biasa ditulis : ((R1)) + (A) A Contoh sebuah program pendek : Program untuk menjumlahkan isi dari isi alamat 50 dengan isi dari isi alamat 51, kemudian hasil penjumlahan tersebut disimpan di lokasi memori yang ada di dalam alamat 52. Bila ditulis secara singkat seperti berikut ini. ((50)) + ((51)) (52) Maka programnya : 50 LOAD R1, 51 R1 STORE 52 Proses yang terjadi antara mikroprosesor dengan memori seperti berikut ini. Sistem Mikroprosesor/Teknik Elektro/FTI/Universitas Jayabaya/Modul ke 8/Hal 8-9

10 Kondisi awal Memori Program 50 LOAD R1, 51 R1 STORE Mikroprosesor Program Counter Accumulator Register 1 Setelah instruksi 50 : ((50)) A Mikroprosesor Program Counter Accumulator Register 1 Sistem Mikroprosesor/Teknik Elektro/FTI/Universitas Jayabaya/Modul ke 8/Hal 8-10

11 Setelah instruksi LOAD R1, 51 : (51) R Mikroprosesor Program Counter Accumulator Register 1 Setelah instruksi R1 : ((R1)) + (A) A Mikroprosesor Program Counter Accumulator Register = 65 Setelah instruksi 52 : (A) (52) Mikroprosesor Program Counter Accumulator Sistem Mikroprosesor/Teknik Elektro/FTI/Universitas Jayabaya/Modul ke 8/Hal 8-11

12 Keuntungan dan Kerugian Register Indirect Addressing dibandingkan Indrect Addressing : Untuk sebuah instruksi, register indirect addressing jumlah Byte-nya lebih kecil dan waktu eksekusinya lebih cepat dibandingkan indirect addressing. Register indirect addressing banyak dimanfaatkan untuk program yang membutuhkan proses looping, karena lebih mudah dalam pembuatan programnya dan lebih cepat eksekusinya. Untuk program yang sederhana, pada umumnya lebih mudah menggunakan indirect addressing serta waktu eksekusinya dapat lebih cepat dibandingkan register indirect addressing, DAFTAR PUSTAKA [1] Lance A. Leventhal, Introduction to Microprocessors : Software, Hardware, Programming, Prentice Hall,1978. [2] Pasahow, Edward, J., Microprocessor and Microcomputer Interfacing for Electronics Technicians, McGraw-Hill, New York, [3] Chris H. Pappas dan Willian H. Murray III, Mikroprocessor Handbook, Osborne McGraw-Hill, 1988 [4] Avtar Singh dan Walter A. Triebel, The 8088 Microprocessor : Programmnig, Interfacing, Software, Hardware, and Applications, Prentice Hall, International Editions, 1989 [5] Charles M.Gilmore, Microprocessors:Principles and Applications, Glencoe/McGraw-Hill, 2 nd International Ed., 1995 [6] Rodnay Azks (alih bahasa : S.H. Nasution), From Chips to Systems : An Introduction to Microprocessors ( Dari Chip ke Sistem : Pengantar Mikroprosesor), Sybec Inc., 1981 (Penerbit Erlangga, 1986). [7] Harry Garland (alih bahasa : M. Barmawi dan M.O. Tjia), Introduction to Microprocessor System Design ( Pengantar Desain Sistem Mikroprosesor), McGraw-Hill Inc., 1979 (Penerbit Erlangga, 1984). [8] Barry B. Brey, Microprocessors and Peripherals : Hardware,Software,Interfacing, and Applications, Merrill Publishing Company, Sistem Mikroprosesor/Teknik Elektro/FTI/Universitas Jayabaya/Modul ke 8/Hal 8-12