* Nama : Iin Agustina
* NIM : 11.11.2481
* Kelas : Ti 11 C
Pengertian Mikroprosesor
Kata mikroprosesor dalam pengertian yang lebih luas berarti hanya sebuah CPU.
Untuk membentuk sebuah board mikroprosesor yang lengkap blok-blok fungsional
seperti memori, dan peripheral lainnya harus dihubungkan secara eksternal ke
sebuah chip mikroprosesor. Sistem yang dibangun dengan cara ini disebut sebagai
“Single-Board Microcomputer”. Contoh mikroprosesor adalah 8085, 8086 dan 80486.
Salah satu kelas penting lain dari mikroprosesor adalah ‘Bit-Slice Processor’.
Istilah bit-slice prosesor berarti bahwa prosesor dapat diinterkoneksikan
kedalam bentuk potongan-potongan prosesor yang lebar wordnya dapat ditentukan.
Bit-slice prosesor terdiri dari 4 atau 8 bit ALU, register, dan jalur kendali.
Jalur kendali terkoneksi pada setiap prosesor-prosesor dan semua prosesor
tersebut dapat melakukan operasi yang sama.
Contoh bit-slice prosesor adalah AMD seri 2900. Desain bit-slice prosesor
memilki beberapa keuntungan. Keuntungan yang pertama adalah ALU dapat
digabungkan untuk membentuk komputer yang bisa mengelola data yang cukup besar
dalam satu waktu.
Keuntungan desain bit-slice prosesor lainnya adalah dapat menggunakan teknologi
chip bipolar yang sangat cepat. Lebih jauh lagi, desain bit-slicememungkinkan
penggunanya membuat set intruksi sendiri untuk aplikasi-aplikasi yang mereka
ciptakan.
Mikroprosesor pertama adalah intel 4004 yang dikenalkan tahun 1971, tetapi
kegunaan mikroprosesor ini masih sangat terbatas, hanya dapat digunakan untuk
operasi penambahan dan pengurangan. Mikroprosesor pertama yang digunakan untuk
komputer di rumah adalah intel 8080, merupakan komputer 8 bit dalam satu chip
yang diperkenalkan pada tahun 1974. Tahun 1979 diperkenalkan mikroprosesor baru
yaitu 8088.
Setiap komputer yang kita gunakan didalamnya pasti terdapat mikroprosesor.
Mikroprosesor, dikenal juga dengan sebutan Central Processing Unit (CPU)
artinya unit pengolahan pusat. CPU adalah pusat dari proses perhitungan dan
pengolahan data yang terbuat dari sebuah lempengan yang disebut “chip”. Chip
sering disebut juga dengan “Integrated Circuit (IC)”, bentuknya kecil, terbuat
dari lempengan silikon dan bisa terdiri dari 10 juta transistor.
Mikroprosesor pertama adalah intel 4004 yang dikenalkan tahun 1971, tetapi
kegunaan mikroprosesor ini masih sangat terbatas, hanya dapat digunakan untuk
operasi penambahan dan pengurangan. Mikroprosesor pertama yang digunakan untuk
komputer di rumah adalah intel 8080, merupakan komputer 8 bit dalam satu chip
yang diperkenalkan pada tahun 1974. Tahun 1979 diperkenalkan mikroprosesor baru
yaitu 8088.
Mikroprosesor 8088 mengalami perkembangan menjadi 80286, berkembang lagi
menjadi 80486, kemudian menjadi Pentium, dari Pentium I sampai dengan sekarang,
Pentium IV. Untuk lebih lengkapnya, bisa melihat gambar dan tabel di bawah ini
:
Sumber : http://www.intel.com
Keterangan Tabel :
Transistor berbentuk seperti tabung yang sangat kecil, terdapat pada Chip.
Micron adalah ukuran dalam Micron (10 pangkat -6), merupakan kabel terkecil
dalam Chip
Clock Speed = kecepatan
maksimal sebuah prosesor
Data width = lebar dari Arithmatic Logic Unit (ALU) / Unit pengelola
aritmatika, untuk proses pengurangan, pembagian, perkalian dan sebagainya.
MIPS = Millions of Instructions Per Second / Jutaan perintah per detik.
Sejarah
Perkembangan Mikroprocessor :
- 1971: 4004 Microprocessor
Pada tahun 1971 munculah microprocessor
pertama Intel , microprocessor 4004 ini digunakan pada mesin kalkulator
Busicom. Dengan penemuan ini maka terbukalah jalan untuk memasukkan kecerdasan
buatan pada benda mati.
- 1972: 8008 Microprocessor
Pada tahun 1972 munculah microprocessor
8008 yang berkekuatan 2 kali lipat dari pendahulunya yaitu 4004.
- 1974: 8080 Microprocessor
Menjadi otak dari sebuah komputer yang
bernama Altair, pada saat itu terjual sekitar sepuluh ribu dalam 1 bulan
- 1978: 8086-8088
Microprocessor
Sebuah penjualan penting dalam divisi
komputer terjadi pada produk untuk komputer pribadi buatan IBM yang memakai
prosesor 8088 yang berhasil mendongkrak nama intel.
Intel 286 atau yang lebih dikenal dengan
nama 80286 adalah sebuah processor yang pertama kali dapat mengenali dan
menggunakan software yang digunakan untuk processor sebelumnya.
- 1985: Intel386™
Microprocessor
Intel 386 adalah sebuah prosesor yang
memiliki 275.000 transistor yang tertanam diprosessor tersebut yang jika
dibandingkan dengan 4004 memiliki 100 kali lipat lebih banyak dibandingkan
dengan 4004
- 1989: Intel486™ DX CPU Microprocessor
Processor yang pertama kali memudahkan
berbagai aplikasi yang tadinya harus mengetikkan command-command menjadi hanya
sebuah klik saja, dan mempunyai fungsi komplek matematika sehingga memperkecil
beban kerja pada processor.
- 1993: Intel® Pentium®
Processor
Processor generasi baru yang mampu
menangani berbagai jenis data seperti suara, bunyi, tulisan tangan, dan foto.
- 1995: Intel® Pentium® Pro
Processor
Processor yang dirancang untuk digunakan
pada aplikasi server dan workstation, yang dibuat
untuk memproses data secara cepat, processor ini mempunyai 5,5 jt transistor
yang tertanam.
- 1997: Intel® Pentium® II
Processor
Processor Pentium II merupakan processor
yang menggabungkan Intel MMX yang dirancang secara khusus untuk mengolah data video, audio, dan grafik secara efisien. Terdapat
7.5 juta transistor terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini
pengguna PC dapat mengolah berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih
baik.
- 1998: Intel® Pentium II
Xeon® Processor
Processor yang dibuat untuk kebutuhan
pada aplikasi server. Intel saat itu ingin memenuhi strateginya yang ingin
memberikan sebuah processor unik untuk sebuah pasar tertentu.
- 1999: Intel® Celeron®
Processor
Processor Intel Celeron merupakan
processor yang dikeluarkan sebagai processor yang ditujukan untuk pengguna yang
tidak terlalu membutuhkan kinerja processor yang lebih cepat bagi pengguna yang
ingin membangun sebuah system computer dengan budget (harga) yang tidak terlalu
besar. Processor Intel Celeron ini memiliki bentuk dan formfactor yang sama
dengan processor Intel jenis Pentium, tetapi hanya dengan instruksi-instruksi
yang lebih sedikit, L2 cache-nya lebih kecil, kecepatan (clock speed) yang
lebih lambat, dan harga yang lebih murah daripada processor Intel jenis
Pentium. Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah
processor untuk sebuah pasaran tertentu.
- 1999: Intel® Pentium® III
Processor
Processor Pentium III merupakan processor
yang diberi tambahan 70 instruksi baru yang secara dramatis memperkaya
kemampuan pencitraan tingkat tinggi, tiga dimensi, audio streaming, dan
aplikasi-aplikasi video serta pengenalan suara.
- 1999: Intel® Pentium® III
Xeon® Processor
Intel kembali merambah pasaran server dan
workstation dengan mengeluarkan seri Xeon tetapi jenis Pentium III yang
mempunyai 70 perintah SIMD. Keunggulan processor ini adalah ia dapat
mempercepat pengolahan informasi dari system bus ke processor , yang juga
mendongkrak performa secara signifikan. Processor ini juga dirancang untuk
dipadukan dengan processor lain yang sejenis.
- 2000: Intel® Pentium® 4
Processor
Processor Pentium IV merupakan produk
Intel yang kecepatan prosesnya mampu menembus kecepatan hingga 3.06 GHz.
Pertama kali keluar processor ini berkecepatan 1.5GHz dengan formafactor pin
423, setelah itu intel merubah formfactor processor Intel Pentium 4 menjadi pin
478 yang dimulai dari processor Intel Pentium 4 berkecepatan 1.3 GHz sampai
yang terbaru yang saat ini mampu menembus kecepatannya hingga 3.4 GHz.
- 2001: Intel® Xeon®
Processor
Processor Intel Pentium 4 Xeon merupakan
processor Intel Pentium 4 yang ditujukan khusus untuk berperan sebagai computer
server. Processor ini memiliki jumlah pin lebih banyak dari processor Intel
Pentium 4 serta dengan memory L2 cache yang lebih besar pula.
- 2001: Intel® Itanium®
Processor
Itanium adalah processor pertama berbasis
64 bit yang ditujukan bagi pemakain pada server dan workstation serta pemakai
tertentu. Processor ini sudah dibuat dengan struktur yang benar-benar berbeda
dari sebelumnya yang didasarkan pada desain dan teknologi Intel’s Explicitly
Parallel Instruction Computing ( EPIC ).
- 2002: Intel® Itanium® 2
Processor
Itanium 2 adalah generasi kedua dari
keluarga Itanium
- 2003: Intel® Pentium® M
Processor
Chipset 855, dan Intel® PRO/WIRELESS 2100
adalah komponen dari Intel® Centrino™. Intel Centrino dibuat untuk memenuhi
kebutuhan pasar akan keberadaan sebuah komputer yang mudah dibawa kemana-mana.
- 2004: Intel Pentium M
735/745/755 processors
Dilengkapi dengan chipset 855 dengan
fitur baru 2Mb L2 Cache 400MHz system bus dan kecocokan dengan soket processor
dengan seri-seri Pentium M sebelumnya.
- 2004: Intel E7520/E7320
Chipsets
7320/7520 dapat digunakan untuk dual
processor dengan konfigurasi 800MHz FSB, DDR2 400 memory, and PCI Express
peripheral interfaces.
- 2005: Intel Pentium 4
Extreme Edition 3.73GHz
Sebuah processor yang ditujukan untuk
pasar pengguna komputer yang menginginkan sesuatu yang lebih dari komputernya,
processor ini menggunakan konfigurasi 3.73GHz frequency, 1.066GHz FSB, EM64T,
2MB L2 cache, dan HyperThreading.
- 2005: Intel Pentium D
820/830/840
Processor berbasis 64 bit dan disebut
dual core karena menggunakan 2 buah inti, dengan konfigurasi 1MB L2 cache pada
tiap core, 800MHz FSB, dan bisa beroperasi pada frekuensi 2.8GHz, 3.0GHz, dan
3.2GHz. Pada processor jenis ini juga disertakan dukungan HyperThreading.
- 2006: Intel Core 2 Quad
Q6600
Processor untuk type desktop dan
digunakan pada orang yang ingin kekuatan lebih dari komputer yang ia miliki
memiliki 2 buah core dengan konfigurasi 2.4GHz dengan 8MB L2 cache (sampai
dengan 4MB yang dapat diakses tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal
design power ( TDP )
- 2006: Intel Quad-core Xeon
X3210/X3220
Processor yang digunakan untuk tipe
server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing memiliki konfigurasi 2.13
dan 2.4GHz, berturut-turut , dengan 8MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang
diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power
(TDP)
DASAR PEMOGRAMAN ASSEMBLY MENGGUNAKAN SOFTWARE
READ51 PADA SISTEM MICROPROSESOR ATMEL AT89S51
Mikrokontroler adalah sebuah chip yang
dapat melakukan pemrosesan data secara digital serta pengontrolan rangkaian
elektronik sesuai dengan perintah bahasa assembly yang diberikan pada IC
tersebut. Perbedaan antara mikroprosesor dan mikrokontroler yaitu mikroprosesor
merup CPU tanpa memori dan I/O pendukung sebuah komputer, sedangkan
mikrokontroler terdiri dari CPU, memori, I/O dan unit pendukung lain spt ADC
yang terintregrasi didalamnya. Penggunaan mikrokontroler menjadi tren pada desain
teknologi elektronika, karena chip ini dapat mereduksi sistem digital diskrit
dengan perangkat lunak yang diprogram dan disisipkan dalam chip tersebut.
Mikroprosesor dikembangkan kearah perangkat berbasis komputer sedangkan
mikrokontroler lebih banyak ke sistem instrumentasi elektronik.
Pemrograman Bahasa Assembly
untuk IC AT89S51
Untuk berinteraksi dengan perangkat
keras yang meliputi memberi perintah maupun pengaturan perangkat dapat
digunakan suatu bahasa pemrograman dasar tingkat rendah yaitu bahasa
pemrograman Assembly. Assembly merupakan bahasa dasar mesin, meskipun saat ini
telah banyak bahasa pemrograman tingkat tinggi yang lebih sederhana dan mudah
dipahami namun semua bahasa tersebut sesungguhnya juga merupakan pengembangan dari
bahasa assembly. Agar kita dapat menguasai lebih mendalam akan interaksi antara
user (manusia) dengan mesin maka pada kuliah microprosesor dan microkontroler
di gunakan bahasa assembly sebagai bahasa pemrograman sistem microkontroler.
Struktur dasar dari bahasa assembly terdiri atas :
Label – Mnemonic (OPcode) –
Operand 1 – Operand 2 – Komentar
misalnya, mulai :
mov P0,#13 ; pengisian data 13
Keterangan :
- Label, Kode
yang ditentukan sendiri oleh pemrogram. jika lebih dari 2 kata, harus
digabung (tidak boleh dipisah) diakhiri dengan tanda ( : )
contoh, mulai : panjangbola :
- Mnemonic
(opcode), kode perintah yang akan melakukan aksi tiap operand
contoh, mov sjmp
- Operand 1
(operand tujuan/target), data yang akan diproses oleh Mnemonic
contoh, P0 A
- Operand 2
(operand asal), data yang akan dipindahkan ke operand tujuan
contoh, #13 #110001010B
- Komentar,
dapat ditulis dengan menggunakan tanda ( ; ) dan tidak akan dieksekusi
oleh hardware.
Contoh, ; ————————— INI ADALAH PROGRAM LED ————–
Instruksi – instruksi Mnemonic yang sering digunakan pada sistem
microkontroler diantaranya adalah sebagai berikut :
- Intruksi
pemindahan data ( MOV )
instruksi (MOV) digunakan untuk memindahkan data dari satu tempat ke
tempat lain, atau juga digunakan untuk memindahkan data dari satu pin
microcontroler ke pin yang lain. Contoh : mov P3, #11001100B
keterangan :
instruksi diatas digunakan untuk memindahkan data biner 11001100 ke port 3
pada sistem microcontroler.
- Instruksi
lompatan
ada beberapa macam instruksi lompatan diantaranya :
SJMP (Short Jump), melompat ke alamat / label untuk alamat kode yang
pendek.
AJMP (Absolut Jump), sama dengan SJMP hanya jarak lompatannya lebih jauh.
ACALL, Instruksi memanggil subrutin ke sebuah label/sub program.
RET (Return), digunakan untuk menghentikan subrutin dan melanjutkan ke
instruksi berikutnya.
- Instruksi
operasi bit
SETB (Set Bit), digunakan untuk mengisi alamat bit dengan nilai 1
contoh, SETB P0.0 ; bit P0.0 diisi dengan nilai 1
CLR (Clear), Mengosongkan / mengubah alamat bit dengan nilai 0
contoh, CLR P0.0 ; bit P0.0 dikosongkan dengan nilai 0
- Instruksi
lompatan bersyarat
CJNE (Compare and Jump if Not Equal)
Membandingkan nilai sebuah register dengan suatu data/register lain dan
akan melompat ke alamat/label yang dituju jika belum sama nilainya.
Contoh, CJNE R0,#100,mulai JB (Jump if Bit
Set)
Melakukan lompatan menurut isi (nilai) sebuah bit. Yang di cari adalah
nilai “1″ pada bit yang diamati nilainya. Jika bit bernilai “0″ akan
melanjutkan instruksi berikutnya, namun jika bit bernilai “1″ akan
melompat ke alamat yang ditentukan.
Contoh, mulai : JB P0.0, eksekusi SJMP mulai
JNB (Jump if Not Bit Set)
Kebalikan dari JB, yang dicari adalah nilai NOL (0) pada bit yang
dialamati.
DJNZ (Decrement and Jump if Not Zero)
Mengurangi nilai sebuah register /alamat tertentu dengan nilai 1 dan jika
hasilnya sudah NOL (0) maka instruksi selanjutnya akan dijalankan
contoh DJNZ R4, mulai
- Instruksi
aritmatika
INC (Increment)
menambahkan “1″ angka dari register/data yang dituju dan hasilnya disimpan
pada register tersebut.
Contoh INC A ADD
Menambahkan isi Akumulator dengan sebuah nilai dan hasilnya disimpan
kembali akumulator tersebut.
DEC (Decrement)
Mengurangi “1″ angka dari register yang dituju dan hasilnya disimpan pada
register tersebut.
- Instruksi
geser
RR (Rotate Right), Menggeser ke kanan perbit isi akumulator
RL (Rotate Left), Menggeser ke kiri perbit isi akumulator
Software Read51
Software Read51 merupakan salah satu
software editor bahasa pemrograman assembly. Dengan menggunakan software ini
kita dapat merancang dan membuat pemrograman assembly, C, dll. Pada percobaan
yang dilakukan dalam kuliah ini, kita menggunakan Read51 untuk merancang
program menggunakan bahasa assembly dimana file program disimpan dalam ekstensi
.ASM. Adapun software read51 seperti ditampilkan pada gambar berikut :
Read51 terdiri dari 3 komponen utama
yaitu : Jendela Editor (sisi kiri, sebagai tempat dimana kita membuat dan
merancang bahasa pemrograman assembly), Jendela Output (terdapat output berupa
tampilan LED, berada di sisi kanan) serta jendela build (di sisi bawah, sebagai
coment yang menunjukan proses dari software).
1.Memulai membuat file baru
Untuk memulai membuat program ikuti langkah berikut :
Klik menu “File”;
pilih “New File” seperti pada gambar :
setelah dipilih maka akan muncul gambar
berikut
Kemudian pilih “Assembly File”, lalu
klik tombol “OK”:
Maka akan muncul jendela text editor di sisi kiri, setelah itu kita tinggal
menuliskan bahasa pemrograman assembly sesuai rancangan kita.
2.Menyimpan program
Setelah kita membuat halaman editor, langkah selanjutnya adalah menyimpan
program kita terlebih dahulu sebelum membuat pemrograman. Kenapa kita harus
menyimpan dulu baru kemudian membuat pemrograman? Tidak lain adalah untuk
berjaga – jaga agar nantinya jika suatu saat terjadi kerusakan komputer atau
tiba-tiba listrik padam data kita telah aman terlebih dahulu. Tips ringan bagi
anda disarankan anda menyimpan program anda secara berjangka misalnya setiap 5
menit agar apa yang telah kita ketikkan tidak sia-sia nantinya ketika terjadi
kerusakan komputer atau lainnya. Lalu bagaimana cara menyimpan pemrograman
kita? Ikutilah langkah berikut :
Langkah pertama klik menu “File”;
Pilih “Save As”; maka akan muncul gambar berikut :
ketikkan nama file yang anda kehendaki
pada form “File Name”, kemudian pilih direktori dimana anda ingin menyimpan
file tersebut.
Setelah itu tekan tombol “Save”;
Sekarang file anda telah tersimpan dan silahkan membuat program anda.
3.Mengcompile dan Mengconvert file HEX
Setelah anda membuat program yang anda inginkan langkah selanjutnya adalah
mengkompile dan mengconvert file program anda ke dalam bentu file berekstensi
.HEX . Untuk melakukan ini anda tidak perlu bersusah payah karena Read 51 akan
menjalankan prosedure Conver HEX ketika anda mengkompile program anda.
Prosedur Compile penting untuk dilakukan karena prosedur compile merupakan
prosedur untuk mengechek program yang anda buat apakah terjadi kesalahan atau
tidak. Jika terjadi kesalahan silahkan anda memperbaiki kesalahan tersebut.
Sedangkan jika berhasil, maka anda dapat mensimulasikan program anda. Cara
mengcompile cukup dengan menekan tombol compile (bergambar palu/ IDE mode / F2)
seperti digambarkan dibawah ini
Prosedur Convert HEX merupakan prosedur
dimana mengkonversi program yang telah anda buat yang sebelumnya disimpan dalam
ekstensi .ASM untuk di konversi ke dalam bentuk file berekstensi HEX. File yang
berekstensi HEX inilah yang nantinya akan di upload ke sistem microkontroler
yaitu di masukkan ke IC AT89S51 pada sistem minimum.
3.Running Program
Setelah anda mengcompile program anda, selanjutnya adalah menjalankan program
yang anda buat yaitu dengan cara mengklik tombol bergambar tanda seru “!”
seperti pada gambar berikut:
Setelah dijalankan maka dapat anda lihat hasilnya pada output program yang
telah disediakan, tampak seperti pada gambar berikut.
