Month: January 2017

Sebelum mengenal fungsi dari register-register yang ada pada mikroprosesor 8088, sebenarnya apa itu register? Fungsi utama dari register itu sendiri apa sih? dan mengapa register-register pada mikroprosesor 8088 memiliki banyak jenis dengan fungsi yang berbeda-beda?

Register merupakan memori khusus yang ada di dalam mikroprosesor. Register di desain untuk menampung data dan dapat diakses dengan prosesor tanpa input output. Register-register tersebut memiliki empat belas register dan keseluruhannya dapat dibagi dalam lima jenis, yaitu : Register Segment, Register Data, Register Pointer, Register Index dan General Purpose Register.

1) General Purpose Register : register 16 bit yang terdiri dari AX, BX, CX dan DX. Dari setiap register dapat dialamatkan tersendiri untuk operasi byte.

2) Segmen Register : Register yang terdiri dari 16 bit dan berfungsi untuk mengambil instruksi dan menyimpan alamat segmennya.

3) Register Index : Terdiri dari 2 register 16 bit, yaitu DI (Destination Index) dan register SI (Source Index).Register Index digunakan untuk nilai-nilai offset dalam segment data memori, biasanya digunakan untuk instruksi string.

4) Register Pointer : Digunakan untuk menyimpan alamat dari instruksi berikutnya yang akan dieksekusi dan menunjukkan alamat sebuah data di lokasi memori. Register ini menangani 16 bit yang biasanya mengakses memori operand. Jadi lokasi alamat yang ditunjuk bergantung pada code segment yang terdapat pada segment register.

5) Flag Register : Register 16 bit yang difungsikan untuk menunjukkan status sesaat dari mikroprosesor atau hasil-hasil operasi aritmatika. Bit-bit pada flag register akan mengalami perubahan, tergantung proses yang baru saja dijalankan.

MACAM-MACAM REGISTER DAN FUNGSINYA :

1. General Purpose Register :

• Akumulator Register (AX) : berfungsi sebagai akumulator yang berhubungan dengan jenis operasi khusus seperti aritmatika, IN, OUT, shift, logic, rotate dan operasi desimal berkode biner.

• Base Register (BX): Digunakan sebagai register base yang mereferensikan alamat memori yang dituju. Base Register terbagi atas dua bagian yaitu BH dan BL yang masing-masing 8 bit. Operasi yang dapat dilakukan base register seperti rotate, aritmatika, shift dan logic.

• Counter Register (CX) : Digunakan sebagai pencacah implisit dengan instruksi tertentu, misalnya terhadap perintah LOOP dan operasi string. Counter Register terbagi atas dua bagian yaitu CH dan CL yang masing-masing 8 bit.

• Data Register (DX) : Digunakan sebagai penyimpan alamat port I/O selama operasi input dan output tertentu, baik alamat port 8 bit maupun alamat port 16 bit. Digunakan juga dalam operasi-operasi perkalian untuk menyimpan sebagian dari hasil kali 32 bit. Register ini dipisahkan menjadi DH dan DL yang masing-masing 8 bit.

2) Segmen Register :

• CS (Code Segment) : Digunakan untuk mencatat segment dari kode instruksi.

• DS (Data Segment) : Digunakan untuk menunjukkan alamat data operasi pemindahan data dari segment letak data.

• SS (Stack Segment): Digunakan menyimpan alamat instruksi berikutnya dan mengarahkan kembali eksekusi ke program utama.

• ES (Extra Segment): Digunakan untuk menyimpan alamat segment tambahan sesuai yang diinginkan oleh pemrogram.

3) Register Index :

• DI ( Destinaton Index ) : Sebagai penunjuk dan penyimpan data. Destination Index menjalankan secara langsung instruksi atau perintah yang menunjukkan alamat di memory register berupa operasi string. Operasi string yang dipakai untuk menunjuk ke byte atau word dalam bentuk source string.

• SI ( Source Index ) : Sebagai penunjuk dan penyimpan data. Source Index menjalankan secara langsung instruksi atau perintah yang menunjukkan alamat di memory register berupa operasi string. Operasi string yang dipakai untuk menunjuk ke byte atau word dalam bentuk string.

4) Register Pointer :

• SP (Stack Pointer) : Digunakan untuk menyimpan alamat instruksi berikutnya ketika memanggil suatu prosedur dan mengarahkan kembali control unit ketika prosedur yang dipanggil tersebut telah selesai dieksekusi.

• BP (Base Pointer) : Digunakan untuk menunjukkan alamat sebuah data di suatu lokasi memori.

• IP (Instruction Pointer) : Berfungsi menentukan alamat offset tempat tersimpannya kode instruksi berikutnya yang akan dilaksanakan oleh prosesor. IP merupakan register utama untuk menunjukkan baris perintah program. Pada saat pertama program dijalankan, IP akan langsung menunjuk pada awal program.

I.  Pengenalan Arsitektur Komputer, Mikroprosesor dan Mikrokontroler.

• Sejarah Mikroprosesor

     Mikroprosesor pertama kali diperkenalkan oleh Intel Corporation pada tahun 1971 berupa sebuah chip Intel 4004. Chip 4004 berupa LSI (Large Scale Integration) yang berisi rangkaian logika yang cukup besar yang mampu menggantikan ratusan rangkaian yang digunakan dalam sistem mikro komputer konvensional yang digunakan pada saat itu. Selanjutnya mikroprosesor tersebut dikembangkan menjadi 8 bit data dengan nama baru 8008. Pada tahun 1972, 8008 digunakan oleh Don Lancaster untuk membuat cikal-bakal personal komputer. 8008 membutuhkan 20 komponen tambahan untuk dapat bekerja penuh sebagai CPU. Lalu pada tahun 1974, 8080 menjadi otak personal pertama komputer yang mana hanya membutuhkan 2 perangkat tambahan untuk bekerja. 8080 disebut sebagai mikroprosesor generasi kedua. Tahun 1978, IBM menciptakan personal komputer PC-XT yang sangat populer menggunakan mikroprosesor 8086 dan 8088. Keduanya mampu menangani data 16 bit.

• Arsitektur Komputer

      Definisi Organisasi Komputer adalah bagian yang berhubungan dengan unit – unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam menjalankan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, dan sinyal – sinyal kontrol.

   Arsitektur komputer lebih membahas pada kajian atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan,  dan mekanisme I/O.

    Sistem komputer telah banyak mengalami perubahan. Semula mesin dengan model yang luas telah diubah menjadi sistem komputer desktop kecil karena mikroprosesor. Mikrokomputer adalah suatu sistem mikroprosesor, yang minimum terdiri dari chip mikroprosesor, ROM (Read Only Memori), RAM (Random Access Memori), dan Piranti input-output (I/O device) yang berguna untuk komunikasi antara sistem mikroprosesor dengan piranti yang dikendalikan. Gambar dibawah ini menunjukkan struktur sistem komputer berbasis mikroprosesor.

Blok diagram diatas terdiri dari 3 komponen yaitu mikroprosesor, memori dan sistem perangkat input output, yang saling terkoneksi dengan jalur-jalur yang membawa satu jenis informasi.

• Sistem Mikroprosesor :

   Sistem mikroprosesor adalah sistem mikroelektronika yang menggunakan mikroprosesor sebagai unit pemroses sentralnya sedangkan pengertian dari mikroprosesor itu sendiri adalah suatu komponen LSI (Large Scale Integration) yang melaksanakan hampir semua fungsi sebuah prosesor tradisional yaitu melakukan pemrosesan data dan mengendalikan operasi subsistem lainnya dengan meraih instruksi kode biner dari memori, lalu mengkodekan instruksi tersebut menjadi sederetan aksi untuk mengerjakannya. Mikroprosesor mampu menjalankan perintah secara berurutan dalam bentuk program sehingga dapat bekerja sesuai yang diinginkan programer. Perintah atau instruksi yang diberikan pada suatu mikroprosesor harus dapat dimengerti oleh mikroprosesor itu sendiri. Pada umumnya instruksi yang diberikan berupa instruksi terkode biner atau bahasa mesin. Setiap mikroprosesor memiliki kode instruksi yang berbeda-beda sesuai dengan yang diinginkan oleh pabrik pembuatnya. Sehingga suatu program yang ditulis dalam kode instruksi untuk mikroprosesor tertentu tidak dapat dijalankan untuk semua jenis mikroprosesor yang ada. Dalam sistem mikroprosesor terdiri atas unit pengolah pusat (CPU), unit media penyimpan (memori), dan unit masukan dan keluaran. Unit masukan dan keluaran sebagai perantara antara sistem mikroprosesor. Prinsip kerja sistem mikroprosesor adalah mengolah suatu data masukan lalu hasil olahan data tersebut akan menghasilkan keluaran yang dikehendaki. Proses pengolahan datanya dapat difungsikan sesuai dengan instruksi yang diprogramkan. Apabila sistem mikroprosesor tanpa unit masukan dan keluaran maka tidak ada masukan ataupun keluaran dari dan ke sistem, maka sistem hanya bekerja tanpa ada keluaran. Fungsi dasar CPU atau prosesor itu sendiri, yaitu :

1.  Mengenali lokasi memori tempat instruksi atau data berada.
2. Melakukan proses pengambilan instruksi atau data
3. Menyimpan sementara instruksi atau data sampai instruksi atau data tersebut dijalankan
4. Mengenali, menterjemahkan dan menjalankan setiap instruksi yang diberikan
5. Mengkoordinasikan semua proses sehingga dilakukan dalam urutan langkah yang benar
6. Mengulangi semua urutan proses selama masih ada instruksi yang harus dijalankan

Untuk melakukan beberapa buah fungsi dasar tersebut, sebuah prosesor dibangun dengan komponen-komponen dasar, yaitu ALU (Arithmetic Logic Unit), sistem bus internal, Control Unit (CU), dan beberapa buah register internal.

• Mikrokontroler

   Perkembangan teknologi elektronika digital telah berkembang dengan pesatnya di berbagai bidang, seperti bidang industri, bidang kedokteran, dll. Penggunaan teknologi mikrokontroler dirasakan cukup ampuh dalam menyelesaikan permasalahan elektronika digital dikarenakan memiliki kemudahan dalam pemrograman untuk mengendalikan input-output. Mikrokontroler dianggap sebagai suatu terobosan dari teknologi mikroprosesor dan mikrokomputer. Mikrokontroler lahir sebagai teknologi baru yang memiliki semikonduktor dengan kandungan transistor yang lebih banyak namun hanya membutuhkan ruang yang kecil sehingga harganya menjadi lebih murah dibandingkan dengan mikroprosesor.

    Mikrokontroler adalah sistem mikroprosesor yang terkandung didalam sebuah chip.  Cara kerja dari mikrokontroler dijelaskan sebagai siklus pembacaan instruksi yang tersimpan di dalam memori. Mikrokontroler menentukan alamat dari memori program yang akan dibaca dan melakukan proses baca data di memori. Data yang dibaca tersebut disebut sebagai instruksi. Alamat dari instruksi tersebut akan disimpan oleh mikrokontroler di register atau yang dikenal dengan program counter.

  Sekilas mikrokontroler hampir sama dengan mikroprosesor namun mikrokontroler umumnya telah berisi sistem minimal mikroprosesor yaitu memori dan antarmuka I/O, seperti yang telah dijelaskan pada bagian mikroprosesor diatas. Mikrokontroler memiliki komponen yang sudah terintegrasi didalamnya, sedangkan pada mikroprosesor komponen tersebut tidak terintegrasi. Gambar dibawah ini merupakan blok diagram perbedaan antara sistem mikroprosesor dan sistem mikrokontroler.