kontrak pembelajaran mikroprosesor - E

MIKROPROSESOR
PENDAHULUAN
PROGRAM STUDI
TEKNIK INFORMATIKA
STIMIK AMIKOM PURWOKERTO
Mikroprosesor
SILABUS
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Pengenalan & Perkembangan
Mikroprosesor.
Teknologi Bipolar, Unipolar, serta Change
Couple device.
Model Saluran > Data Bus, Address Bus,
Saluran Kontrol & Catu Daya.
Memory; RAM, ROM & Komponen I/O.
Sistem I/O, Serial dan Paralel Transducer.
MID Semester
SILABUS
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Mikroprosesor
Model Hardware minimum, address decoder.
Hubungan memori, I/O dan Saluran Kontroler.
Instruction set mikroprosesor.
Transfer Data (LD), Pergeseran, Rotasi, loncatan
dari instruction set.
Macam-macam program rutin dan subrutin.
Contoh Program Mikroprosesor, mikrokomputer
dan mikrokontroler
Basic Interface Device Analog & Digital
Aplikasi Mikroprosesor, mikrokontroler &
mikrokomputer.
Ujian Akhir Semester
Mikroprosesor
SISTEM PENILAIAN
 Menggunakan
Standar Acuan Patokan
Angka
Nilai
80 ≤ X ≤ 100
70 ≤ X ≤ 79
60 ≤ X ≤ 69
50 ≤ X ≤ 59
0 ≤ X ≤ 49
A
B
C
D
E
Mikroprosesor
Bobot Penilaian
 Kehadiran
 Tugas
Kuliah
 Tugas Besar
 Ujian Tengah Semester
 Ujian Akhir Semester
10%
10%
20%
30%
30%
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
6800.
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.
Mikroprosesor
PENGENALAN
 Ada
3 pengertian dasar yang harus
dibedakan, yakni:
1. Mikroprosesor
2. Mikrokomputer
3. Mikrokontroler
Mikroprosesor
 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)
Mikroprosesor
Mikroprosesor
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.
Memor
y
µP
Sistem Interkoneksi
I/O
Interfac
e
Mikroprosesor
Sistem Interkoneksi Bus Pada
Mikroprosesor
Bus : Kumpulan konduktor, yang membawa
sinyal-sinyal : alamat, data, dan kontrol.
Mikroprosesor
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.
Mikroprosesor
Sistem Mikrokomputer
Mikrokontroler
 Chip
Mikroprosesor
yang didalamnya terkandung sistem
interkoneksi antara Mikroprosesor, RAM,
ROM, I/O interface, dan beberapa
peripheral.
 Mikrokontroler
disebut juga On-chipPeripheral.
Mikroprosesor
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.
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
Mikroprosesor
Contoh Mikrokontroler
Mikroprosesor
Jenis Mikroprosesor
Jenis-jenis mikroprosesor digolongkan dalam
beberapa kelompok berdasarkan kategori :





Teknologi Bahan
Lebar Bus Data
Pabrik Pembuat
Generasi
Instruksi
Mikroprosesor
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)
Mikroprosesor
Mikroprosesor
Berdasarkan Lebar Bus Data
Mikroprosesor
Mikroprosesor Intel & Motorola
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.
Mikroprosesor
Intel 8008, Januari 1972
 Merupakan
mikroprosesor 8-bit yang
mampu melaksanakan 48 instruksi
dengan ukuran memori 16 Kbyte (16K x 8bit).
 Adanya instruksi tambahan
menyebabkan prosesor ini dapat
diaplikasikan dalam sejumlah aplikasi
yang lebih maju.
Mikroprosesor
Intel 8080, November 1973
 Merupakan
mikroprosesor modern 8-bit
yang pertama dan diperkenalkan pada
November 1973.
 Dapat melaksanakan instruksi 10 kali lebih
cepat dari 8008.
Mikroprosesor
Intel 8085, 1977
 Merupakan
versi yang lebih baru dari
8080, diperkenalkan oleh Intel
Corporation pada tahun 1977.
 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.
Mikroprosesor
Intel 8086/8088, 1978



Mikroprosesor 8086 dikeluarkan oleh INTEL
Corporation pada tahun1978 dan setahun
kemudian 8088.
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.
Mikroprosesor
Intel 80286, 1983



Intel 80286 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
Mikroprosesor
Intel 80386, 1986
 Mikroprosesor
32-bit pertama Intel yang
mengandung data bus 32-bit dan alamat
memori 32-bit.
 Intel 80386 mampu mengalamakan
memori sebesar 4 Gbyte yang mampu
menyimpan 1.000.000 halaman ketikan,
spasi rangkap data ASCII
Mikroprosesor
Intel 80486, 1989
 Merupakan
gabungan antara 80386
sebagai mikroprosesor, 80387 sebagai
numeric coprosesor dan 8Kbyte cache
memory system dalam satu paket
terpadu.
 Intel 80486 pertama bekerja pada 50 MHz
dengan kecepatan eksekusi instruksi
sebesar 25 ns (50 MIPS).
Mikroprosesor
Bagaimana dengan
prosesor sekarang?
Mikroprosesor
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
Mikroprosesor
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 20.000 sehingga dikatakan
sebagai mikroprosesor CISC
Mikroprosesor
Diagram Arsitektur Intel 8086
Mikroprosesor
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.
Mikroprosesor
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.