MIKROPROSESOR PENDAHULUAN PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STIMIK AMIKOM PURWOKERTO

Transkripsi

1 MIKROPROSESOR PENDAHULUAN PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA STIMIK AMIKOM PURWOKERTO

2 SILABUS 1. Pengenalan & Perkembangan Mikroprosesor. 2. Teknologi Bipolar, Unipolar, serta Change Couple device. 3. Model Saluran > Data Bus, Address Bus, Saluran Kontrol & Catu Daya. 4. Memory; RAM, ROM & Komponen I/O. 5. Sistem I/O, Serial dan Paralel Transducer. 6. MID Semester

3 SILABUS Mikroprosesor 7. Model Hardware minimum, address decoder. 8. Hubungan memori, I/O dan Saluran Kontroler. Instruction set mikroprosesor. 9. Transfer Data (LD), Pergeseran, Rotasi, loncatan dari instruction set. 10. Macam-macam program rutin dan subrutin. 11. Contoh Program Mikroprosesor, mikrokomputer dan mikrokontroler 12. Basic Interface Device Analog & Digital 13. Aplikasi Mikroprosesor, mikrokontroler & mikrokomputer. 14. Ujian Akhir Semester

4 SISTEM PENILAIAN Menggunakan Standar Acuan Patokan Angka Nilai 80 X 100 A 70 X 79 B 60 X 69 C 50 X 59 D 0 X 49 E

5 Bobot Penilaian Kehadiran 10% Tugas Kuliah 10% Tugas Besar 20% Ujian Tengah Semester 30% Ujian Akhir Semester 30%

6 REFERENCE Barry B Brey., (1987), Mikroprosesor Intel, Bandung, Prentice Hall. Lavental., (1985), Introduction ti Microprocessor; Software, Hardware, Programming. Prentice Hall. Lavental, (1986)., Z80 Assembly Language Programming, Mc Graw Hill, Singapore. Hall, (1985)., Microprocessor and Digital System, Mc Graw Hill. Rodnay Zaks and Austin Lesea., (1979), Microprocessor Interfacing Techniques. Sybex Inc. Hartono Partoharsodjo., (1990), Bahasa Assembly. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo. James W. Coffron., (1983), Practical Hardware Details For 8080, Z80, and Inelco., (1986), Guru Mikro Saya. Hayes., (1986), Digital System Design and Microprocessor. Mc Graw Hill. Sencer., (1997), Programming Interfacing 8051 Microcontroller. Mc Graw Hill. Intel., (1994), MCS 51 Microcontroller Familly User Manual. Myke Predko., (1995), Programming and Customizing The 8051Microcontroller. Mc Graw Hill. Allen I Wyatt., (1995), Using Assembly Language. Que.

7 PENGENALAN Ada 3 pengertian dasar yang harus dibedakan, yakni: 1. Mikroprosesor 2. Mikrokomputer 3. Mikrokontroler

8 Mikroprosesor Mikroprosesor adalah suatu chip (IC=integrated circuits) yang didalamnya terkandung rangkaian ALU (arithmeticlogic unit), rangkaian CU (control unit), dan register-register. Mikroprosesor disebut juga dengan CPU (Central Processing Unit)

9 Mikroprosesor

10 Mikrokomputer Mikroprosesor Mikrokomputer adalah interkoneksi antara mikroprosesor (CPU) dengan memori utama (main memory) dan antarmuka input-output (I/O interface) yang dilakukan dengan menggunakan sistem interkoneksi bus. µp Memor y Sistem Interkoneksi I/O Interfac e

11 Sistem Interkoneksi Bus Pada Mikroprosesor Bus : Kumpulan konduktor, yang membawa sinyal-sinyal : alamat, data, dan kontrol.

12 Sistem Interkoneksi Bus Bus alamat : Kumpulan konduktor, yang membawa kode-kode alamat dari mikroprosesor ke unit-unitnya, dan memiliki sifat aliran satu arah. Bus data : Kumpulan konduktor, yang membawa kode-kode instruksi atau data dari mikroprosesor ke unit-unitnya atau sebaliknya, dan memiliki sifat aliran dua arah. Bus kontrol : Kumpulan konduktor, yang membawa sinyal-sinyal kontrol.

13 Sistem Mikrokomputer Mikroprosesor

14 Mikrokontroler Chip yang didalamnya terkandung sistem interkoneksi antara Mikroprosesor, RAM, ROM, I/O interface, dan beberapa peripheral. Mikrokontroler disebut juga On-chip- Peripheral.

15 Mikrokontroler Pengendali mikro (Inggris: microcontroller) adalah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor serba guna yang digunakan dalam sebuah PC, karena sebuah mikrokontroler umumnya telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor, yakni memori dan antarmuka I/O.

16 Mikrokontroler Mikroprosesor Sebuah chip mikrokontroler umumnya memiliki fitur: central processing unit - mulai dari prosesor 4-bit yang sederhana hingga prosesor kinerja tinggi 64-bit. input/output antarmuka jaringan seperti port serial (UART) antarmuka komunikasi serial lain seperti I²C, Serial Peripheral Interface and Controller Area Network untuk sambungan sistem periferal seperti timer dan watchdog RAM untuk penyimpanan data ROM, EPROM, EEPROM atau Flash memory untuk menyimpan program komputer pembangkit clock - biasanya berupa resonator rangkaian RC pengubah analog-ke-digital

17 Contoh Mikrokontroler Mikroprosesor

18 Jenis Mikroprosesor Jenis-jenis mikroprosesor digolongkan dalam beberapa kelompok berdasarkan kategori : Teknologi Bahan Lebar Bus Data Pabrik Pembuat Generasi Instruksi

19 Berdasarkan Teknologi Bahan Mikroprosesor dan keluarga komponen sejenis seperti memori dan rangkaian I/O dibuat dengan berbagai teknologi bahan. Beberapa dari teknologi tersebut adalah : TTL (Transistor-transistor Logic) STTL (Schottky-clamped TTL) LSTTL ( Low Power STTL) ECL (Emitter Coupled Logic) IIL (Integrated-injection Logic) PMOS (P-Channel Metal Oxide Semiconductor) NMOS (N-Channel Metal Oxide Semiconductor) CMOS (Complementary MOS) HSCMOS (High Speed CMOS)

20

21 Berdasarkan Lebar Bus Data

22 Mikroprosesor Intel & Motorola

23 Intel 4004, 1971 Mikroprosesor Mikroprosesor ini dikeluarkan pada tahun 1971 oleh Intel Corporation, merupakan mikroprosesor pertama didunia. INTEL 4004 merupakan mikroprosesor 4-bit dengan kecepatan108 KHz yang terdiri dari 2300 transistor. Kecepatan pengiriman data mencapai 0,06 MIPS (Mega Instruction Per Second). Mikroprosesor ini hanya bisa menangani lokasi memori 4bit sebanyak 4096 lokasi. Instruksi yang dapat dilaksanakan hanya45 buah sehingga hanya dapat diaplikasikan terbatas seperti pada video games dan kontroler-kontroler skala kecil.

24 Intel 8008, Januari 1972 Merupakan mikroprosesor 8-bit yang mampu melaksanakan 48 instruksi dengan ukuran memori 16 Kbyte (16K x 8- bit). Adanya instruksi tambahan menyebabkan prosesor ini dapat diaplikasikan dalam sejumlah aplikasi yang lebih maju.

25 Intel 8080, November 1973 Merupakan mikroprosesor modern 8-bit yang pertama dan diperkenalkan pada November Dapat melaksanakan instruksi 10 kali lebih cepat dari 8008.

26 Intel 8085, 1977 Merupakan versi yang lebih baru dari 8080, diperkenalkan oleh Intel Corporation pada tahun Tidak ada kemajuan yang berarti dari versi ini, menangani jumlah memori yang sama, melaksanakan jumlah instruksi yang sama, kemajuannya hanya pada penambahan 1,3 Us kontroler instruksi yang merupakan komponen eksternal dari sistem berdasar 8080.

27 Intel 8086/8088, 1978 Mikroprosesor 8086 dikeluarkan oleh INTEL Corporation pada tahun1978 dan setahun kemudian Keduanya merupakan mikroprosesor 16-bit yang melaksanakan instruksi dengan kecepatan sedikitnya400 ns per instruksi dan mampu menangani alamat memori 1 Mbyte. Teknologi prosesor ini merupakan landasan pengembangan bagi prosesor INTEL berikutnya.

28 Intel 80286, 1983 Intel merupakan mikroprosesor 16-bit yang mampu mengalamatkan memori sebesar 16Mbyte dengan adanya penambahan instruksi. Mampu melakukan instruksi dengan kecepatan 250ns (4,0 MIPS) dengan versi asli 8 MHz. Terjadi perubahan pada eksekusi internak sehingga kecepatan eksekusinya menjadi 8x lebih besar dibandingkan 8086/8088

29 Intel 80386, 1986 Mikroprosesor 32-bit pertama Intel yang mengandung data bus 32-bit dan alamat memori 32-bit. Intel mampu mengalamakan memori sebesar 4 Gbyte yang mampu menyimpan halaman ketikan, spasi rangkap data ASCII

30 Intel 80486, 1989 Merupakan gabungan antara sebagai mikroprosesor, sebagai numeric coprosesor dan 8Kbyte cache memory system dalam satu paket terpadu. Intel pertama bekerja pada 50 MHz dengan kecepatan eksekusi instruksi sebesar 25 ns (50 MIPS).

31 Bagaimana dengan prosesor sekarang?

32 Berdasarkan Jenis Instruksi Mesin Berbasis Instruksi 1-Alamat Salah satu mikroprosesor jenis ini adalah dari keluarga MOTOROLA. Contoh: Untuk mengisi akumulator dengan bilangan 5 heksadesimal, pada mesin MOTOROLA digunakan instruksi : LDAA #$5 Mesin Berbasis Instruksi 2-Alamat Keluarga INTEL termasuk jenis mesin ini. Contoh : MOV AL, 5

33 Generasi Awal Pentium Intel 8086 Mikroprosesor 16-bit yang dapat mengeksekusi instruktesi dalam waktu 400 ns (2,5 MIPS) Mampu mengalokasikan memori sebesar 1Mbyte Memiliki jumlah instruksi yang kompleks sebanyak sehingga dikatakan sebagai mikroprosesor CISC

34 Diagram Arsitektur Intel 8086

35 Arsitektur Intel 8086 Prosesor 8086 terbagi menjadi 2 bagian fungsional yang independen, yakni BIU(bus interface unit) dan EU(execution unit). BIU bertugas mengirim kode-kode alamat keluar, mengambil instruksi dari memori, dan membaca data dari port dan memori. BIU menangani semua transfer data dan alamat pada bus untuk membantu EU. EU meminta BIU untuk mengambilkan instruksi dan data dari memori, mendekode dan melaksanakan instruksi.

36 Execution Unit (EU) EU mengandung rangkaian-rangkaian kontrol yang berfungsi mengarahkan operasi-operasi internal. Dekoder pada EU menerjemahkan instruksiinstruksi yang telah diambil dari memori kedalam urutan aksi. EU memilki ALU 16-bit dan dapat melakukan penjumlahan, pengurangan, AND, OR, XOR, increment, decrement, complement, atau shift bilangan biner.