KOMPUTER SIMPLE-AS

KOMPUTER
SIMPLE-AS-POSSIBLE
Cp
CLK
L
A
8
Program Counter
Accumulator
A
4
CLR
Ep
8
E
A
L
M
CE
I
8
CLK
Instruction
Register
CLR
E
8
8
8
L
RAM
16 x 8
S
4
8
CLK
Input &
MAR
Adder/Substractor
B
Register
Output
Register
4
I
CLK
ControllerSequencer
CLK
CLK
CLR
CLR
Binary Display
E
L
U
U
B
CLK
L
O
CLK
KOMPONEN SAP-1
PROGRAM COUNTER
Mengirimkan ke memori alamat dari instruksi berikutnya yang akan diambil dan
dilaksanakan.
INPUT & MAR
Bagian dari memori SAP-1, Selama komputer bekerja, alamat dari PC ditahan pada
MAR.
RAM 16 x 8
Memori SAP-1, tempat dimana instruksi dan data disimpan.
INSTRUCTION REGISTER (IR)
Lokasi dimana Instruksi yang diambil dari RAM diterjemahkan.
ACCUMULATOR
Untuk penyimpanan sementara selama komputer beroperasi.
KOMPONEN SAP-1
CONTROLLER & SEQUENCER
Pengendali Komputer : CP EP LM CE
LI EI LA EA
SU EU LB LO
ADDER/SUBSTRACTOR
Menggunakan 2’s Compl. Bila SU = 0 maka operasi yang dilakukan penjumlahan
sebaliknya menjadi pengurangan.
REGISTER B
Register Bufer. Register ini digunakan dalam operasi aritmatika
OUTPUT REGISTER
Mengeluarkan isi ACCUMULATOR ke BINARY DISPLAY
BINARY DISPLAY
Terdiri dari 8 buah LED, yang akan menampilkan isi register keluaran. Masing-masing
LED dihubungkan dengan sebuah flip-flop dari register keluaran.
PEMROSESAN INSTRUKSI
1. Fase Pengambilan (Fetch Cycle),
bersifat tetap yaitu 3 pulsa
 T1 : Address State
 T2 : Increment State
 T3 : Memory State
2. Fase Eksekusi (Execution Cycle), jumlah
pulsa tergantung instruksi
FETCH CYCLE
Cp
EP
LM
PC
A
PC
A
MAR
MAR
Add/Sub
Add/Sub
RAM
RAM
B
B
IR
IR
O
O
CON
CON
D
CON
D
CON
T1
T2
FETCH CYCLE
CLK
PC
A
T1
MAR
Add/Sub
CE
T1
T2
RAM
B
T3
LI
IR
O
T4
T5
CON
D
CON
T3
T6
T2
T3
T4
T5
T6
T1
INSTRUKSI SAP-1
LDA address
ADD address
SUB address
OUT
HLT
; isikan Accumulator (A)
dengan isi yang ada di alamat
address
; tambahkan isi A dengan isi
yang ada di alamat address simpan
di A
; kurangkan isi A dengan isi yang
ada di alamat address simpan di A
; Tampilkan isi A ke Binary Dis
; Hentikan Proses di Komputer
LDA (Load The Accumulator)
PC
LM
PC
A
A
MAR
MAR
Add/Sub
Add/Sub
CE
RAM
RAM
B
B
EI
IR
IR
O
O
CON
CON
D
D
CON
T4
CON
T5
LA
LDA (Load The Accumulator)
PC
A
MAR
Add/Sub
RAM
B
IR
O
CON
D
CON
T6
ADD/SUB
PC
LM
A
PC
MAR
A
MAR
Add/Sub
Add/Sub
RAM
B
CE
RAM
B
IR
IR
O
O
EI
CON
CON
D
D
CON
CON
T4
T5
Lb
ADD/SUB, OUT
PC
A
LA
PC
Add/Sub
EU
MAR
MAR
RAM
B
IR
O
CON
D
A
Add/Sub
RAM
B
IR
O
CON
D
CON
CON
T6
EA
T4
LO
INSTRUKSI SAP-1
LDA 8H
Misalkan
Eksekusi instruksi
Menghasilkan
: R8 = 1111 0000
: LDA 8H
: A = 1111 0000
INSTRUKSI SAP-1
ADD 9H
Misalkan
Eksekusi instruksi
Menghasilkan
: A
R9
: B
: A
= 0000 0010
= 0000 0011
= 0000 0011
= 0000 0101
INSTRUKSI SAP-1
SUB CH
Misalkan
: A
RC
Eksekusi instruksi : B
Menghasilkan
: A
= 0000 0111
= 0000 0011
= 0000 0011
= 0000 0100
MACHINE CYCLE
INSTRUCTION CYCLE
T1
T2
T3
T4
Pengambilan
T5
T6
Eksekusi
Siklus mesin
Siklus instruksi
T1
T2
T3
T4
Pengambilan
T5
T6
T1
Eksekusi
Siklus mesin
T2
T3
T4
Eksekusi
Siklus mesin
Siklus instruksi
T5
T6
ASSEMBLY & MACHINE LANG.
Alamat
Instruksi
Alamat
Instruksi
0H
LDA 9H
0000
0000 1001
1H
ADD AH
0001
0001 1010
2H
ADD BH
0010
0001 1011
3H
SUB CH
0011
0010 1100
4H
OUT
0100
1110 XXXX
5H
HLT
0101
1111 XXXX
MICROPROGRAM SAP-1
MAKRO
KEADAAN
CON
LDA
T4
1A3H
LM , EI
T5
2C3H
CE , LA
T6
3E3H
Tidak Ada
T4
1A3H
LM , EI
T5
2E1H
CE , LB
T6
3C7H
LA , EU
T4
1A3H
LM , EI
T5
2E1H
CE , LB
T6
3CFH
LA , SU , LU
T4
3F2H
EA , LO
T5
3E3H
Tidak Ada
T6
3E3H
Tidak Ada
ADD
SUB
OUT
CON = CP EP LM CE
LI EI LA EA
SU EU LB LO
YANG AKTIF
CONTOH
Tuliskan program SAP-1 dalam bentuk
Bahasa Assembly dan Bahasa Machine
untuk Aritmatika berikut :
16 + 20 + 24 -32
Jika data tersimpan di memori mulai alamat
9H sampai CH !!
Solusi
Address
0H
1H
2H
3H
4H
5H
6H
7H
8H
9H
AH
BH
CH
Instruction
LDA 9H
ADD AH
ADD BH
SUB CH
OUT
HLT
XXX
XXX
XXX
10H
14H
18H
20H
CONTOH
Tuliskan program SAP-1 dalam bentuk
Bahasa Assembly dan Bahasa Machine
untuk Aritmatika berikut :
8+4–3+5-2
Jika data tersimpan di memori mulai alamat
BH sampai FH !!
CONTOH
Misalkan sebuah 8085 menggunakan clock
dengan frekuensi 4MHz. Instruksi ADD
pada 8085 tsb membutuhkan 4 state untuk
fetch cycle dan execution cycle. Berapa
lama instruksi ADD pada 8085 tersebut
berlangsung ?
Solusi
Periode dari Clock diketahui :
T = (1 / f) = 1 / 4 MHZ
= 250 ns
Jadi setiap state memerlukan 250 ns.
Karena ADD membutuhkan 4 state maka
mesin tsb memerlukan waktu
4 x 250 ns = 1000 ns = 1 μs