BAB IV (Komponen Utama)

Komponen Utama Mikroprosesor

 A.Pengertian Mikroprosesor

     Mikroprosesor atau CPU adalah “otak” yang merupakan pengendali utama semua operasi dalam sistem komputer. 

     Secara umum, mikroprosesor terdiri dari bebrapa komponen utama. Antara lain :

1.Alu ( Aritmetic and Logic Unit)

2.Register

3.Control Unit

4.Bus

Penjelasan :

1. Arithmatic Logical Unit (ALU)

     salah satu bagian / komponen dalam sistem di dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan. 

2.Register 

     Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses, sementara data dan instruksi lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di dalam memori utama.

3. Control Unit

    Unit kendali (Control Unit ) adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/ kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU tersebut. 

4. Bus

     Bus adalah kumpulan jalur yang menghubungkan ketiga komponen di atas. Bus dalam sistem komputer dibagi menjadi 3 kelompok:

1. Bus alamat (address bus) 

  Digunakan oleh mikroprosesor untuk mengirim informasi alamat memori atau port I/O yang akan dihubungi olehnya

2. Bus data (data bus)

   Digunakan untuk lewatnya data dari dan ke masing- masing komponen di atas.

3. Bus Kendali (control bus)

   Berisi jalur-jalur untuk keperluan pengiriman sinyal kendali antar komponen

Rangkaian Komponen Utama Mikroprosesor

1. Rangkaian Mikroprocessor 

   Rangkaian mikroprosesor akan meng-output-kan address sesuai address memori atau I-O yang ingin dituju.

2.  Rangkaian Lacth Dan Buffer

Untuk menghubungkan address ke memori atau I-O maka diperlukan pemisahan address rendah yang multiplek dengan data dengan memakai rangkaian latch dan buffer.

3.Rangkaian Decoder Sinyal Kontrol RD Dan WR

Rangkaian decoder ini berfungsi memisahkan sinyal RD dan WR untuk Memori yaituMEMR dan MEMW serta untuk I-O yaitu IOR dan IOW. Dengan input IO/-M ke kaki Cdari IC 74LS138 maka output-nya langsung menghasilkan sinyal kontrol RD dan WRterpisah untuk memori atau I-O. 

4. Rangkaian Memori Dan Decoder Memori

5.  Rangkaian I-O Dan Decoder I-O

 *  Bahan presentasi lengkap (rangkaian,video dan html)  download

Read More

BAB III (MIKROPROSESOR)

BAB III

MIKROPROSESOR 8088

             Adapun konfigurasi pin-pin IC mikroprosesor 8088 adalah seperti

 gambar 11.

 Fungsi masing-masing pin dari mikroposessor 8088 adalah:

1.    AD0 – AD7 adalah Bus address - data

Jalur yang dimultipleks untuk menyalurkan data pada saat ALE aktif (1) atau byte rendah address pada saat ALE tidak aktif (0)

2.    A8 – A15 adalah Bus address

Bit – bit dimana  A8 – A15 ada selama siklus bus

3.    A19/S6,  A18/S5,  A17/S4, A16/S3 adalah Address / Status

Kaki – kaki yang multiplek yang digunakan untuk bus address bit A16 – A19 pada saat ALE berlevel logika 1 dan untuk sisa silkus bus lainnya digunakan bit – bit status S3 – S6. Bit status S6 selalu berlogika 0, bit S5 menandakan kondisi dari bit flag I dan bit S3 san S4 yang mendakan segmen yang diakses selama siklus bus yang sedang berlangsung.

Gambar 11 Konfigurasi pin-pin IC mikroprosesor 8088

4.    RD adalah Read

Sinyal kontrol yang akan berlevel logika 0 pada saat data bus siap menerima data dari memori atau I/O yang diteruskan ke mikroprosesor.

5.    WR adalah Read

Sinyal kontrol yang akan berlevel logika 0 pada saat data bus siap menerima data dari mikroprosesor yang diteruskan ke memori atau I/O

6.    READY adalah Ready

Input ini diperiksa oleh 8088 pada akhir dari siklus T2. Jika dalam kondisi logika 0, maka siklus pembacaan atau penulisan data akan diperpanjang sampai input ini kembali ke logika 1.

7.    INTR adalah Interrup Request

Satu dari dua kali yang digunakan untuk menerima interupt hard-ware. Jika INTR diberi logika 1 pada saat flag 1 set, 8088 masuk ke siklus interupt acknowledge (INTA aktif) setelah intruksi yang sedang berlangsung selesai.

8.    TEST adalah Test

Diperiksa oleh intruksi WAIT. Jika TEST berlogika 0, maka instruksi WAIT akan meneruskan ke instruksi selanjutnya, jika TEST ‘1’, WAIT akan menunggu sampai TEST ‘0’.

9.    NMI adalah Nonmaskable Interrupt

Input yang mengaktifkan interrupt tipe 2 pada akhir dari instruksi yang sedang dilaksanakan.

10. RESET adalah Reset

Kaki yang jika diberi level logika 1 untuk minimum 4 clock, akan mereset 8088. Pada saat 8088 reset, 8088 mulai melaksanakan instruksi pada address memori FFFF0H. Dan menon-aktifkan interupsi dengan mereset flag 1.

11. CLK adalah Clok

Sebuah input yang menyediakan pewaktu dasar untuk 8088. Clok ini terus ber-duty-cycle 33 persen untuk memberikan  pewaktu yang benar ke 8088.

12. VCC adalah Vcc

Input tegangan pencatu +5V

13. GND adalah Ground

Hubungan ke ground

14. MN/-MX adalah Mode Minimum / Maksimun 

Pin yang digunakan untuk memilih mode operasi minimum jika dihubungkan ke +5V dan mode maksimum jika dihubungkan ke ground.

15. IO/-M adalah Input/Output atau Memori

Pin yang menunjukkan isi dari bus address adalah informasi pengaddress memori atau I/O

16. INTA adalah Interrupt Acknowledge

Respon untuk INTR. Selama permintaan interupsi, pin INTA akan berlogika 0 untuk menunjukkan bahwa bus 8088 menunggu vector-number.

17. ALE adalah Addres Latch Enable

Pin yang digunakan untuk menunjukkan bahwa bus address berisi address memori atau alamat port I/O

18. DT/-R adalah Transmite/ - Receive

Pin yang digunakan untuk mengendalikan arah aliran data melewati buffer data.

19. –DEN adalah Data Bus Enable

Pin yang aktif bila bus data telah berisi data.

Mikroprosesor 8088 diset pada mode minimum dengan memberi logika HIGH pada pin 33 dan logika LOW jika difungsikan dalam mode maksimum. Untuk pengaddressan memori, mikroprosesor 8088 menyediakan 20 bit address yang 8 diantaranya dimultipleks dengan data yaitu AD0-AD7. Sedangkan A16-A19 dimultipleks dengan sinyal kontrol S3-S6.

Untuk pengaddressan I/O port dan memori, 8088 menggunakan pin 28, jika pin 28 dalam kondisi HIGH maka address yang dikirim adalah address untuk I/O port dan jika dalam kondisi LOW maka address yang difungsikan adalah address dari memori. Selain itu 8088 juga dapat mengirimkan sinyal RD dan WR (keduanya aktif low) yang bertujuan untuk membaca dan menulis di memori atau I/O Port.

Misalkan sistem minimum menggunakan dua buah macam memori yaitu EPROM 27128 berkapasitas 16 K Bytes dan RAM statis 6116 yang berkapasitas 2 K Bytes. Setelah tombol RESET ditekan maka mikroprosesor akan menunjuk pertama kali pada address FFFF0h sehingga address tersebut harus sudah ada instruksi lompat ke awal program. Oleh karena itu EPROM diletakkan pada bagian terakhir memori sedangkan RAM diletakkan pada bagian awal memori karena untuk penggunaan interrupt, 8088 memakai address 00000h-003FFh sebagai tabel vector interrupt.

Mikroprosessor 8088 memiliki empat kelompok register 16-bit, yaitu :

Ø Data Register

Ø Pointer dan Index Register

Ø Flag Register dan Instruction Pointer

Ø Segment Register

Read More

BAB II (Memory dan I-O)

MEMORY dan INPUT/OUTPUT RAM (Random Acces Memory)

RAM merupakan memori tempat penyimpanan data dan atau program untuk sementara waktu.

Ada 2 macam RAM yaitu : RAM statis dan RAM dinamis.

Apabila diperlukan memori RAM yang cukup kecil seperti dalam rangkaian sistem minimum  maka pemakaian RAM statis akan lebih menguntungkan karena tanpa menggunakan RAM Controller seperti pada RAM Dinamis. Untuk selanjutnya RAM statis disebut saja dengan RAM.

RAM 6116 yang dipakai didalam sistem minimum mempunyai pin CS (Chip Select) untuk mengaktifkan IC tersebut, pin OE (Output Enable) sebagai pin sinyal kontrol RD untuk membaca data dan pin WE (Write Enable) sebagai pin sinyal kontrol WR untuk menulis data seperti gambar 2. Selain itu,  terdapat pin-pin untuk addresing A0-A10, pin data D0-D7 untuk masukan dan keluaran data 8 bit. Sisa bus address mulai A11-A19 dipergunakan untuk rangkaian decoding bagi RAM yang bersangkutan.

Kombinasi dari ketiga pin-pin

-CS	-OE	-WE	Mode	Pin–pin I-O
1	X	X	Non aktif	High Z
0	0	1	Read	Out
0	1	0	Write	In

Tabel 1 Fungsi pin-pin CS, OE dan WE pada RAM 6116

ROM (Read OnIy Memory)

ROM

  

salah satu jenis memori yang hanya dapat dibaca saja isinya dengan instruksi-instruksi bahasa mesin.

Perbedaan utama ROM dengan RAM adalah bahwa data di ROM tidak akan terhapus walaupun tegangan supply terputus dari rangkaian.

Saat ini sudah banyak ROM yang memanfaatkan IC EEPROM yang bisa ditulis dan dihapus datanya dengan memberikan tegangan tententu. 

ROM jenis EPROM seperti 27128

Tabel Fungsi pin-pin CE, OE, PGM dan VPP pada ROM 27128

-CE	-OE	PGM	VPP	Mode	Pin-pin I-O
0	0	1	Vcc	Read	D-out
1	X	X	Vcc	Program	High Z
0	X	0	Vpp	Program Verify	D-in
1	X	X	Vpp	Program Inhibit	High Z

Input-Output (I/O)

          Penjelasan IC I/O seperti PPI 8255, PIT 8253, PIC 8259 dan AD/DA Converter dapat dilihat pada buku teknik Interface. 

 

Hubungan antara Microprossesor 8088 dengan memori atau input output dilakukan dengan menggunakan fungsi read and write

 *  Rangkaian  Memory IO  download

 *  Video simulasi Rangkaian   download

Read More

BAB I (Pendahuluan)

MICROPROCESSOR 8088

Referensi :

Mikroprosessor 8088 oleh Rachmad Setiawan dan The Intel Microprosessor 6th. Barry B Brey 2015

Pendahuluan :

Tujuan dari pembahasan ini adalah untuk memperkenalkan mikroprosesor intel 8086 dan 8088, dan bagaimana mikroprosesor berkembang.

Selain itu, setiap instruksi pada uP 8088 dapat dilaksanakan pada 8086 dan sampai mikroprosesor saat ini yang banyak dipakai di PC yang berstandardkan prosesor Intel tanpa ada perubahan sama sekali

Mikroprosesor 8088 memiliki 3 sitem bus yaitu :

• address bus
• data bus
• control bus.

Minimum Sistem 8088 terdiri dari 3 bagian utama yaitu :

• Unit Pengolah Pusat(CPU)
• Unit Memori
• Unit Input Output

1. Unit CPU ( Central Processing Unit ) yaitu tempat pengolahan data berupa operasi logika maupun operasi arithmatik yang dilakukan dalam register-register 16 bit, antara lain register dasar AX,B X, CX, DX; register Pinter dan Index SI, DI, SP,BP; Register Segment CS, DS, SE, SS dan Register Flag IP.

. Rangkaian mikroprosesor 8088 dilengkapi dengan:

• IC 8284 yang merupakan Generator Sinyal Persegi dan rangkaian kristal serta rangkaian Reset.
• Rangkaian Buffer menggunakan IC 74LS240
• Rangkaian Latch menggunakan IC 74LS373
• Rangkaian dekoder untuk sinyal kontrol RD & WR menggunakan IC 74LS138 

2. Unit Memori (RAM dan ROM) yaitu ROM 2716, 2732, 2764 atau 27128 digunakan sebagai tempat penyimpanan data / program secara permanen dan RAM 6116 6232, 6264, atau 62128 digunakan sebagai tempat penyimpanan data sementara selama CPU tidak diReset atau tegangan supply tidak putus. Untuk saat ini, ROM bersifat EEPROM yaitu data / program dapat ditulis dan dihapus dengan memberikan suatu tegangan tertentu ke IC tersebut. Unit memori dilengkapi dengan rangkaian dekoder IC 74LS139 atau 74LS138 untuk menghasilkan sinyal kontrol CS (chip select) bagi RAM dan ROM.

3. Unit Input Output (PPI 8255, PIT 8253, PIC 8259 maupun AD/DA Converter) yaitu digunakan mikroprosesor untuk dapat berhubungan dengan peripheral luar seperti switch, keypad, 7-segment, Dot-matrik, LCD, motor DC dan lain-lain. Unit I-O dilengkapi dengan rangkaian dekoder IC 74LS139 atau 74LS138 untuk menghasilkan sinyal kontrol CS (chip select) I/O.

Mikroprosesor PENTIUM

• Struktur cache yang lebih kompleks untuk cache data dan intruksi lain
• Prosesor integer dual lebih akurat yang dapat melakukan dua instruksi per clock (secara bersamaan)
• Bus data yang lebih lebar, dimana ditambah dari 32 bit menjadi 64 bit. Sehingga instruksi akan lebih besar kemungkinan untuk melakukan dalam waktu yang bersamaan.
• Koprosesor numerik yang lebih cepat yang beroperasi sekitar lima kali lipat lebih cepat dari koprosesor numerik 80486 atau mikroprosesor versi sebelumnya.
• Logika prediksi percabangan yang dapat memungkinkan program bercabang dieksekusi dengan lebih efisien.
• Tehnologi MMX (Multimedia Extention) yang dirancang untuk mengeksekusi instruksi dengan kecepatan tinggi dan hanya di khususkan untuk device (peralatan) multimedia.

*Pentium Pro

• Arsitektur internal dapat menjadwalkan sampai lima instruksi untuk eksekusi dan unit floting point yang masih lebih cepat lagi.
• Cache untuk tingkat 2 adalah 256 Kbyte / 512 Kbyte. Dan cache tingkat satu adalah 16 Kbyte.
• Terdapat bus alamat 36 bit, yang memungkinkan akses ke memori sampai dengan 64 Gbyte.
• Catu daya +3,3 Volt dengan arus maksimum 9,9 mA untuk 150 MHz Pentium Pro untuk masukan, dan Arus 48 mA pada tingkat logika 0 untuk keluaran (output).

*Pentium II

Cache pada Pentium pro tidak ditemukan lagi, karena mikroprosesor pentium II di kemas dalam bentuk papan rangkaian yang tercetak yang berbeda dari bentuk sebelumnya.

*Pentium III

• Sistem bus antara 133 MHz atau 100 MHz
• Terdapatnya Advanced Tranfer Cache sebesar 256 Kbyte dalam kemasan Level 2 (L2) dengan Error Correcting Code (ECC).
• Terdapat Data Prefetch Logic (DPL) sebagai antisipasi jika membutuhkan data

*Pentium IV

• Terdapat mPGA-487
• Support pada intel 850 dan 845 family.
• Terdapat cache 12 K micro-op trace cache dan 8 Kbyte L1 data cache pada addition ke L2 cache memori.

* Bahan Presentasi (*html , ppt dan video simulasi)   download

Read More

INFO BAHAN PRESENTASI

Bahan ini dipresentasikan untuk mata kuliah

“Mikroprosesor dan Mikrokontroler  2016”

oleh

ROZA FIRDAUS
1310951026

Dosen Pengampuh:

Darwison,MT

Jurusan Teknik Elektro

Universitas Andalas

Padang

2016

Referensi:

1. Darwison MT,2010,”Teknik Interface (antarmuka): Perancangan Hardware dan Simulasi Software serta Aplikasinya “,CV Ferilla, Padang
2. Darwison,2007,”Teori,Rancangan,Simulasi dan Aplikasi Mikroprosesor dan Mikrokontroller
3. Barry B Brey,The Intel Microprocessors 5th edition ,Erlangga

Read More