400 likes | 655 Views
SPESIFIKASI HARD WARE. Lay out PIN System clock Bus cycle Mode minimum dan Maksimum. Micro P pada umumnya terdapat sejumlah saluran data (data bus), saluran alamat (address bus), saluran control(control bus) dan saluran sumber daya (power supply)
E N D
SPESIFIKASI HARD WARE Lay out PIN System clock Bus cycle Mode minimum danMaksimum
Micro P padaumumnyaterdapatsejumlahsaluran data (data bus), saluranalamat(address bus), saluran control(control bus) dansaluransumberdaya (power supply) • Secara ideal MP mempunyai N saluraninputandan M salurankeluaran • Saluraninputanadalah data masukanke MP ygberupakode 0 dan 1 ygberasaldariswitc-switch, sensor,keyboard, ADC,mouse,scaner,,flopydisck,dll.
Dalam MP yg ideal disimpan program MP adalahsuarukumpulandariserangkaianinstruksiatauperintahygberurutanygmenentukanbagaimana data masukandiprosesdaninformasiapaygharusdikirimkesalurankeluaran. • Secara ideal memangharusadasaluran input dan output ygterpisah, akantetapimengingatnilaiekonomismakasaluran input dan output dapatdijadikansatusaluransaja, sedanguntukpengaturannyadapatdilakukandenganmetode three state buffer sehinggadapatdiperoleh “bidirectional”
BUS DATA • Data words sebanyak 8 bit disebut byte dan data sebanyak 4 bit disebut nibble • Data word pada bus data disebut nibble, dankebanyakandinyatakandenganangkahexadecimal,binerdanoktal. Tetapiyg paling banyakdengan hexadecimal.
BUS ALAMAT • MP ideal dianggapmempunyaimemori internal ygtidakterbatas • Tetapipadakenyataannyatidakdemikiantetapihanyamempunyaimemoriygterbatasuntukmenyimpan data dan program. Prosespenyimpana data dan program disebutpenulisanmemori • Prosespengambilaninformasidarimemoridisebutdenganpembacaan memory • Informasiatau data disimpandalammemoripadasejumlahlokasi, dimanasetiaplokasimengandungsebuahkata memory atau memory words.
BUS CONTROL • Bus control digunakanuntukmensyncronkancarakerja MP dengancarakerjakomponen-kmponendiluar MP. • Kumpulan salurankontrolterbagiatasduabagianyaitu : • 1. Control input • 2. Control output
CatuDaya • Sebagaisumberteganganbagi MP untukaktifkarenadidalam chips MP terdapatkomponen-komponenelktronikaaktif (transistor)
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8085 Arsitektur Mikroprosesor
Penjelasan Pin 4004 : • D0-D3 • Bidirectional Data Bus. Alamat dan semua komunikasi data antara prossesor dan chip RAM dan ROM ini terjadi pada 4 baris. • RESET RESET masukan. Sebuah logika "1" tingkat di masukan ini membersihkan semua bendera dan register status dan memaksa program counter ke nol. untuk sepenuhnya menghapus semua alamat dan register indeks, RESET harus diterapkan untuk 64 siklus clock (8 siklus mesin) • TEST UJI masukan. Keadaan logis dari sinyal ini dapat diuji dengan instruksi JCN • SYNC SYNC output. Sinyal sinkronisasi yang dihasilkan oleh prosesor dan set ke ROM dan chip RAM. itu menunjukkan awal dari sebuah siklus instruksi
CM-ROM CM-ROM output. ini adalah pilihan ROM sinyal yang dikirim oleh prosesor ketika data yang dibutuhkan dari memori program. • CM-RAM0 - CM-RAM3 CM-RAM output. ini adalah sinyal seleksi bank untuk 4002 chip RAM dalam sistem • ᶲ1,ᶲ2 (Clock Phase) Tahap masukan Dua Jam • Vss Sebagian besar tegangan positif • Vdd VSS-15 ± 5% tegangan suplai utama
Chip Pendukung : Selain chip 4004, juga ada chip lainnya yang berfungsi untuk mendukung kerja mikroprosesor 4004 ini. CHip-chip tersebut adalah: 4001 sebagai 256 x 8 mask programmable ROM 4002 sebagai 320-bit RAM dan port output 4-bit 4003 sebagai 10-bit shift register/perluasan output 4008 sebagai chip antarmuka memori, menghubungkan mikroprosesor 4004 atau 4040 ke chip PROM, ROM dan RAM yang digunakan sebagai memori program. 4009 sebagai chip antarmuka I/O
BHE(Bus high enable)=karenaada 16 bit bus data makaharusadacarautkmembedakan high byte dan low byte • NMI(Non MaskableInterupt)=adalahsinyal input edge-trigered(darirendahketinggi) utkprosesorygakanmembuat MP melompatke table vector interupsdaninterupsiinitidakdptdi masked olehshoft ware • Clock = sincronisasi event danmengendalikan CPU. • Reset=Untukmenghentikanaktifitas yang berjalandenganmemberikansinyal high • Ready=sinyal input ygdigunakanutkmemasukansebuahkeadaantungguutk memory dan I/O dgnkecepatanlebihrendah • Test= untukmelihatkondisiinstruksijika input low maka program dilanjutkandanbila high makaeksekusidihentikan. • S0,S1,S2 =Sinyal status pin 26,27,28 yaituuntuk chips bus kontrolutkmenghasilkan:DT/R,DEN,MC/PDEN,ALE,INTA,IOR,IOW,MRD,MRWT • INTA=Interups acknowledge • IORC=baca I/O
IOWC= baca I/O • None =Halt • MRDC=akseskode • MRDC= bacamemori • MWTC=tulismemori • None =pasif • Lock=sinyal output aktifrendahuntukmencegah MP lain atau device lain darimemperolehkontrolke bus sistem • RQ/GT0,RQ/GT1=reques/grant pin 30dan31 pin inimengijinkanprosesor lain utkmemperolehkontroldari bus lokal. RQ/GT0 mempprioritaslebihtinggidibandingkan RQ/GT1
ALE=adres latch enable, sinyal output aktiftinggimengindikasikanbahwaalamatyg valid tersedia pd bus alamat external. ALE dapatmenggunakan 74LS373 ygberfungsisebagaidemultiplexing data/alamat. • DEN=sinyal output tinggimengaktifkan 74LS245 ygmemungkinkanisolasicpudari bus sistem . • HOLD= aktiftinggidari DMA controlerygmengindikasikan device memintaakseske memory dan I/O dancpuharusmelepaskontroldari bus lokal. • IO/M mengindikasikan bus alamatmengaksesmemoriatau device I/O, untuk 8086 sinyal high untuk I/O danrendahuntukmengakses memory.
8284A Clock Generator Fungsi dasar • Clock generation. • RESET synchronization. • READY synchronization. • Peripheral clock signal.
8284A Clock Generator Clock generation: (a) Kristal dihubungkan ke pin X1 dan X2. (b) XTAL OSC pembangkit sinyal gelombang kotak pada frekuensi kristal diantaranya : 1. Membalikan buffer (output OSC) dimana mengunakan EFI input pada. 2. 2-to-1 MUX, F/ C memilih XTAL atau EFI sebagai masukan eksternal. (c) Pengerak MUX dari divide-by-3 counter (15MHz to 5MHz), sebagai berikut : 1. READY flipflop (READY synchronization). 2. Pada keadaan ke-2 divide-by-2 counter (2.5MHz clk for peripheral components). 3. RESET flipflop. 4. CLK sebagai pengerak 8086 CLK input.
GND 1 40 VCC AD14 2 39 AD15 AD13 3 BHE/S7 38 A16/S3 AD12 4 MN/MX 37 A17/S4 AD11 5 RD 36 A18/S5 AD10 6 35 A19/S6 AD9 7 34 AD8 8 8086 WR 33 AD7 9 M/IO 32 AD6 10 DT/R 31 HOLD AD5 11 DEN 30 HLDA AD4 12 29 AD3 13 INTA 28 AD2 14 TEST 27 AD1 15 26 AD0 16 25 ALE NMI 17 24 INTR 18 23 CLK 19 22 READY GND 20 21 RESET • Fungsi pin 24 s/d 31 dari 8088 dan 8086 berubah sesuai mode yang digunakan, max atau min Mode Min Mode Max Logic 1 Logic 0 RQ / GT0 RQ / GT1 LOCK S2 S1 S0 QS0 QS1 * Pin-pin diatas digunakan untuk sinyal kontrol memori dan I/O
8-BIT INTERNAL DATA BUS TEMP. REG. ACCUMULATOR ALU Arsitektur MikroprosesorINTEL 8085ALU dan Register yang digunakan • ALU dalam 8085 menerima masukan dari dua register yakni AKUMULATOR (REGISTER A) dan register sementara TMP. Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8085ALU dan Register yang digunakan • ALU melaksanakan penjumlahan, pengurangan dan operasi logika khusus pada pasangan byte masukan dalam register A dan TMP. • Akumulator: sebagai sumber masukan dan tujuan hasil operasi ALU, dapat diakses oleh pemrogram. • Register TMP diisi data dari lokasi lainnya, tak dapat diakses pemrogram sehingga dinamakan register tak tampak. Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8085ALU dan Register yang digunakan • Contoh: Suatu perintah untuk menambahkan isi lokasi memori ke akumulator akan menyebabkan isi lokasi tertentu dipindahkan ke register TMP sebelum proses penjumlahan yang sebenarnya dilakukan. Keadaan awal: Isi akumulator : 5, isi TMP=0 Keadaan berikutnya: Isi akumulator : 5, isi TMP=3 Keadaan setelah ALU melakukan penjumlahan: Isi akumulator : 8, isi TMP=3 Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8085ALU dan Register yang digunakan • Bendera AC akan diset (AC=1), jika dalam penjumlahan, bit ke 3 menghasilkan carry. Contoh: 0011 0010isi Akumulator 0000 0101 + isi TMP 0011 0111 isi Akumulator setelah perintah penjumlahan dilaksanakan Penjumlahan bit ke-3 tidak menghasilkan carry sehingga AC=0 Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8085ALU dan Register yang digunakan • Contoh yang lain 0010 1000isi Akumulator 0000 1001 + isi TMP 0011 0001 isi Akumulator setelah perintah penjumlahan dilaksanakan Penjumlahan bit ke-3 menghasilkan carry sehingga AC=1 Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8085ALU dan Register yang digunakan • Bendera paritas (parity flag) akan diset (P=1), jika pelaksanaan perintah oleh ALU menghasilkan jumlah bit 1 genap dan reset (P=0) jika jumlah bit 1 ganjil. Contoh: Output ALU=01100011, maka P= 1 Output ALU=00101010, maka P= 0 Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8085ALU dan Register yang digunakan • Bendera carry akan diset (CY=1), jika operasi ALU menghasilkan carry. Contoh: 1 ---> carry 1010 1000isi Akumulator 1000 1001 + isi TMP 0011 0001 isi Akumulator setelah perintah penjumlahan dilaksanakan Penjumlahan bit ke-7 menghasilkan carry sehingga CY=1 Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8085Bagian Register • Memiliki 6 buah register serbaguna yang dapat digunakan secara terpisah sebagai register 8-bit, atau berpasangan untuk menyimpan data 16 bit. • Register 8-bit: B, C, D, E, H, L • Pasangan Register HL, pasangan register DE sering digunakan sebagai register pasangan untuk menyimpan alamat memori, isi HL dan DE dapat ditukar dengan perintah tunggal. • Register B dan C sering dipakai sebagai penyimpan sementara untuk data tunggal. Arsitektur Mikroprosesor
8-bit 8-bit REGISTER B REGISTER C REGISTER D REGISTER E REGISTER H REGISTER L 16-bit Arsitektur MikroprosesorINTEL 8085Bagian Register • Register Serbaguna Pada 8085: Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8085Bagian Register • Register SP (stack pointer) atau penunjuk tumpukan merupakan register 16 bit yang menunjuk lokasi tumpukan di RAM. 8085 tidak memiliki register tumpukan internal, tetapi menggunakan sebagian lokasi RAM, sehingga panjang tumpukan tidak tetap dapat diubah sesuai keperluan. Arsitektur Mikroprosesor
Stack Pointer (SP) Program Counter (PC) 16-bit Arsitektur MikroprosesorINTEL 8085Bagian Register • Register PC (program counter): merupakan register yang berisi alamat perintah berikutnya yang akan diambil. Setelah RESET, PC=0. Register PC pada 8085 panjang 16-bit sehingga prosesor ini mampu mengalamati : 216 lokasi alamat memori atau 65536 lokasi memori atau 64 kilo byte Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8086Tinjauan Umum • 8086 merupakan mikroprosesor 16-bit, artinya bagian ALU, register internalnya, dan sebagian besar instruksi-instruksinya dirancang untuk bekerja pada data 16-bit. • 8086 memiliki bus data 16-bit, jadi ia dapat membaca data dari atau menyimpan data ke memori dan port-port yang ada dalam format 16-bit atau 8-bit . Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8086Tinjauan Umum • 8086 memiliki bus alamat 20-bit, sehingga ia dapat mengalamati 220 atau 1.048.576 lokasi memori atau 1 MB memori, sedangkan register PC atau IP (instruction pointer) yang dimilikinya panjangnya 16-bit. Hal inilahyang merupakan keunggulan dari 8086. • Prosesor lain yang sejenis dengan 8086 adalah 8088. 8088 memiliki ALU, register, dan set instruksi yang sama dengan 8086. 8088 juga memiliki bus alamat 20-bit, jadi ia juga bisa mengalamati memori 1 MB. Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8086Tinjauan Umum • Perbedaan 8088 dan 8086, 8088 memiliki bus data 8-bit, sedangkan 8086 lebar bus datanya 16-bit. 8088 hanya dapat membaca dari atau menulisi data ke memori dan port-port dengan panjang 8-bit. Untuk membaca word 16-bit dari dua lokasi memori, 8088 selalu mengerjakan dengan dua operasi baca. 8088 pada awalnya digunakan sebagai CPU pada The Original IBM Personal Computer. Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8086 20 bit Register Antrian (FIFO) 16 bit Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 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 trnasfer data dan alamat pada bus untuk membantu EU. • EU meminta BIU untuk mengambilkan instruksi dan data dari memori, mendekode dan melaksanakan instruksi Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8086 EXECUTION UNIT (EU) • EU mengandung rangkaian-rangkaian kontrol yang berfungsi mengarahkan operasi-operasi internal. • Dekoder pada EU menerjemahkan instruksi-instruksi yang telah diambil dari memori ke dalam urutan aksi. • EU memilki ALU 16-bit dan dapat melakukan penjumlahan, pengurangan, AND, OR, XOR, increment, decrement, complement, atau shift bilangan biner. Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8086 EXECUTION UNIT (EU) : FLAG REGISTER • 8086 memiliki register bendera dengan panjang 16-bit. Dari 16-bit itu terdapat 9 bendera yang aktif. • Dari 9 bendera yang aktif, 6 bendera di antaranya (bendera kondisi) digunakan untuk menunjukkan kondisi-kondisi yang dihasilkan oleh pelaksanaan instruksi yakni bendera CF(carry flag), PF(parity flag), AF(auxiliary carry flag), ZF(zero flag), SF(sign flag), dan OF(overflow flag). Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8086 EXECUTION UNIT (EU): FLAG REGISTER • Sedangkan 3 bendera lainnya (bendera kontrol) digunakan untuk mengendalikan beberapa operasi prosesor. Bendera-bendera kontrol ini berbeda dengan 6 bendera kondisi dalam hal cara set dan reset-nya. Keenam bendera kondisi diset dan direset oleh EU, berdasarkan hasil operasi-operasi aritmetika atau logika, sedangkan 3 bendera kontrol diset dan direset oleh instruksi-instruksi khusus yang ada pada program. Bendera itu adalah TF (trap flag), IF (interrupt flag), dan DF (direction flag). Arsitektur Mikroprosesor
Arsitektur MikroprosesorINTEL 8086 EXECUTION UNIT (EU): FLAG REGISTER Arsitektur Mikroprosesor