PAPER mikrokontroller dan mikroprosessor

PAPER MIKROPROSESOR DAN MIKROKONTROLLER

OLEH:

NAMA:NIKEN IRA WIDODO

NIM:0610-3070-0562

KELAS:3CB

JURUSAN:TEKNIK KOMPUTER

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

TAHUN 2011-2011

MIKROPROSESOR

BAB 1

PENDAHULUAN

A.   Latar Belakang

Pada saat ini, teknologi semakin berkembang dengan sangat cepat dan  semakin canggih. Perkembangan teknologi ini pastinya sangat berkaitan dengan perkembangan teknologi komputer. Dimana teknologi komputer merupakan pendukung bahkan penggerak kemajuan teknologi informasi pada jaman sekarang ini. Dan tidak bisa dipungkiri bahwa ilmu elektronika sangat berpengaruh kepada perkembangan Teknologi. Sebuah komputer mampu mengendalikan sebuah rangkaian alat elektronika menggunakan sebuah chip IC yang dapat diisi program dan logika yang disebut teknologi Mikroprosesor.

B. Tujuan

Tujuan dalam penulisan paper  ini adalah untuk menambah pengetahuan dan diharapkan bermanfaat bagi kita semua, sehingga kita tahu apa itu mikroprosesor.

C. Perumusan Masalah

1. Apa itu Mikroprosesor ?
2. Bagaimana karateristik dari Mikroprosesor ?
3. Bagaimana sejarah dari pembuatan Mikroprosesor ?
4. Contoh tipe – tipe dari Mikroprosesor ?
5. Prinsip kerja Mikroprosesor ?

6.Apa itu ALU?

7.Bagaimana karakteristik ALU?

8.Bagaimana cara kerja ALU pada mikroprosesor?

9.Apa itu mikroprosesor intel  8088?
10.Bagaimana karakteristik mikroprosesor 8088?

11.Apa itu Konfigurasi pena µP 8088?
12. Bagaimana aplikasi dari Mikroprosesor ?

BAB II

PEMBAHASAN 

A.    Sejarah Mikroprosesor

·         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.

·         1982: 286 Microprocessor

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 sepertisuara, 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.

·         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)

·         2007: Intel Core Duo

Intel Core Duo adalah prosesor intel pertama yang mempunyai 2 buah inti ( core ). Menggunakan teknologi fabrikasi chip 65 nm.

Evolusi µP Intel

Name	Date	Transistors	Um	Clock	Memory	Data width	MIPS
8080	1974	6,000	6	2 MHz	64 kB	8 bits	0.64
8088	1979	29,000	3	5 MHz	1 MB	16 bits 8-bit bus	0.33
80286	1982	134,000	1.5	6 MHz	16 MB	16 bits	1
80386	1985	275,000	1.5	16 MHz	4 GB	32 bits	5
80486	1989	1,200,000	1	25 MHz	4 GB	32 bits	20
Pentium	1993	3,100,000	0.8	60 MHz	64 GB	32 bits 64-bit bus	100
Pentium II	1997	7,500,000	0.35	233 MHz	64 GB	32 bits 64-bit bus	~300
Pentium III	1999	9,500,000	0.25	450 MHz	64 GB	32 bits 64-bit bus	~510
Pentium 4	2000	42,000,000	0.18	1.5 GHz	64 GB	32 bits 64-bit bus	~1,700
Pentium 4 "Prescott"	2004	125,000,000	0.09	3.6 GHz	64 GB	32 bits 64-bit bus	~7,000
Core-i7	2009

B. Pengertian Mikroprosesor

Sebuah mikroprosesor (disingkat µP atau uP) adalah sebuah central processing unit (CPU) elektronik komputer yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit terintegrasi semikonduktor.Sebelum berkembangnya mikroprosesor, CPU elektronik terbuat dari sirkuit terintegrasi TTL terpisah; sebelumnya, transistor individual; sebelumnya lagi, dari tabung vakum. Bahkan telah ada desain untuk mesin komputer sederhana atas dasar bagian mekanik seperti gear, shaft, lever, Tinkertoy, dll.Evolusi dari mikroprosesor telah diketahui mengikuti Hukum Moore yang merupakan peningkatan performa dari tahun ke tahun. Teori ini merumuskan bahwa daya penghitungan akan berlipat ganda setiap 18 bulan, sebuah proses yang benar terjadi sejak awal 1970-an; sebuah kejutan bagi orang-orang yang berhubungan. Dari awal sebagai driver dalam kalkulator, perkembangan kekuatan telah menuju ke dominasi mikroprosesor di berbagai jenis komputer; setiap sistem dari mainframe terbesar sampai ke komputer pegang terkecil sekarang menggunakan mikroprosesor sebagai pusatnya.

C. Karakteristik Mikroprosesor

Berikut adalah karakteristik penting dari mikroprosesor :

1. Ukuran bus data internal (internal data bus size): Jumlah saluran yang terdapat dalam mikroprosesor yang menyatakan jumlah bit yang dapat ditransfer antar komponen di dalam mikroprosesor.
2. Ukuran bus data eksternal (external data bus size): Jumlah saluran yang digunakan untuk transfer data antar komponen antara mikroprosesor dan komponen-komponen di luar mikroprosesor.
3. Ukuran alamat memori (memory address size): Jumlah alamat memori yang dapat dialamati oleh mikroprosesor secara langsung.
4. Kecepatan clock (clock speed): Rate atau kecepatan clock untuk menuntun kerja mikroprosesor.
5. Fitur-fitur spesial (special features) : Fitur khusus untuk mendukung aplikasi tertentu seperti fasilitas pemrosesan floating point, multimedia dan sebagainya.

D. Tipe – tipe microprocessor

1.      Pentium (diproduksi oleh Intel Corporation).

Pentium merupakan prosesor yang paling popular .berkembang sejak Pentium dengan kecepatan 60 Megahertz kemudian Pentium II, lalu Pentium III, hingga saat ini yang paling mutakhir adalah Pentium 4 dengan kecepatan hingga 2000 Megahertz atau 2 Gigahertz.

2.      Celeron (produksi Intel).

Celeron sebenarnya adalah Pentium II yang di kurangi atau di tiadakan komponen memori cache level 2-nya. Beberapa jenis prosesor ini adalah : a Celeron dengan cache L2 0 KB b Celeron dengan cache L2 128 KB c Celeron –II dengan cache L2 256 KB.

3.      Thunderbird (produksi AMD).

Thunderbird adalah kelanjutan dari Athlon dan Duron .ketiganya di produksi AMD sebagai saingan terberat Intel Pentium .K7(istilah lebih ringkas dari Thunderbirtd) dipercaya memiliki ketahanan dan kecepatan lebih baik dari pada Intel Pentium yang setara , sangat cocok bagi pemakai komputer yang gemar melakukan overclocking.

4.      WinChip (produksi IBM )

DT merupakan perusahaan yang lebih kecil yang menghasilkan CPU seperti Pentium MMX dengan harga murah. WinChip C6 pertama IDT diperkenalkan pada Mei 1997.

E. Prinsip kerja mikroprosesor

            Cara suatu mikroprosesor bekerja dalam suatu rangkaian elektronik diarahkan oleh suatu program dalam kode-kode bahasa mesin (machine language) yang telah “dimasukkan” terlebih dahulu kedalam memory sistem rangkaian berbasis mikroprosesor itu. Di dalam sebuah mikroprosesor paling tidak terdiri dari rangkaian-rangkaian digital; memory/register, pengolah logika aritmatika, rangkaian kontrol operasi sekuensial. Walau sebenarnya pekerjaan mikroprosesor jauh lebih rumit, tetapi pada dasarnya hanya ada 3 pekerjaan yang dilakukan :

1. Menggunakan ALU, mikroprosesor dapat melakukan operasi aritmatik(penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian). Mikroprosesor modern memiliki prosesor floating point yang bisa melakukan operasi-operasi yang sangat rumit untuk membantu CPU.
2. Mikroprosesor bisa memindahkan data dari lokasi memori ke peranti lainnya dan sebaliknya.
3. Mikroprosesor bisa membuat keputusan dan melompat ke set instruksi yang baru, berdasar pada keputusan itu.

Jalur data mikroprosesor :

1. Bus alamat (bisa berukuran 8, 16, atau 32-bit) : mempunyai fungsi untuk mengirim alamat ke memori.
2. Bus data (juga bisa berukuran 8, 16, atau 32-bit) : mempunyi fungsi untuk mengirim/menerima data ke/dari memori.
3. Jalur RD (read) dan WR (write) mempunyai fungsi untuk memberitahu memori apakah ia harus membaca atau menulis data di lokasi yang dialamati.
4. Jalur clock : mempunyai fungsi memberikan deretan pulsa clock pada prosesor.
5. Jalur reset : mempunyai fungsi mereset penghitung program ke nol (atau ke sesuatu nilai) dan memulai lagi pekerjaan dari awal.

Fungsi komponen di dalam mikroprosesor :

1. Register A, B, dan C terdiri dari untai latch yang disusun dari untai flip-flop. Address Latch hanya meregister A, B, dan C.
2. Program counter : sebuah latch dengan kemampuan tambahan untuk  menaikkan satu angka, dan juga bisa me-reset ke nol jika diperintahkan.
3. ALU bekerja seperti penjumlah 8-bit sederhana : melakukan operasipenjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian nilai-nilai 8-bit.
4. Test register : sebuah latch yang bisa menyimpan nilai perbandingan-perbandingan yang dilakukan di ALU. Sebuah ALU secara normal bias membandingkan dua buah angka dan menentukan apakah keduanya sama besar nilainya atau salah satu lebih besar dari yang lain.
5. Tri-state buffer : bisa melewatkan dan memutus keluarannya (seperti saklar). Buffer ini memungkinkan keluaran yang berjumlah banyak bisa tersambung pada sebuah jalur, tetapi pada satu waktu hanya satu dari mereka yang secara memberikan nilai “1” atau “0” ke jalur.
6. Instruction Register dan instruction decoder bertanggungjawab untuk mengendalikan semua komponen-komponen lainnya.

 Instruksi Pada Mikroprosesor

Mikroprosesor yang sangat sederhana sekalipun tetap memiliki instruksi-instruksi yang jumlahnya cukup banyak. Instruksi diimplementasikan dalam pola-pola bit (disebut juga bahasa mesin, machine language), masing-masing memiliki arti sendiri-sendiri saat dimuatkan ke dalam instruction register.Manusia pada umumnya tidak mungkin mengingat-ingat pola-pola bit, maka sebagai jalan keluar dirancanglah satu set kata pendek yang melukiskan pola-pola bit tersebut, yang lebih mudah dipahami. Koleksi kata-kata pendek ini disebut sabagai bahasa assembly. Untuk menterjemahkan kata-kata pendek ini ke dalam bahasa yang dimengerti oleh mesin, digunakan peranti yang disebut assembler. Instruksi yang telah diterjemahkan oleh assembler ditempatkan ke dalam memori untuk dieksekusi oleh mikroprosesor.

Contoh Instruksi Mikroprosesor Sederhana :

 1.      LOADA memuat register A dari alamat memori

2.      LOADB mem – Muat register B dari alamat memori
3.      CONB con – Muat sebuah nilai konstan ke register B
4.      SAVEB mem – Simpan register B ke alamat memori
5.      SAVEC mem – Simpan register B ke alamat memori
6.      ADD – Tambahkan A dan B dan simpan hasilnya di C
7.      SUB – Kurangi A dan B dan simpan hasilnya di C
8.      MUL – Kalikan A dan B dan simpan hasilnya di C
9.      DIV – Bagi A dan B dan simpan hasilnya di C
10.  COM – Bandingkan A dan B dan simpan hasilnya di C
11.  JUMP addr – Melompat ke sebuah alamat
12.  JEQ addr – Melompat, jika setara, ke alamat
13.  JNEQ addr – Melompat, jika tak setara, ke alamat
14.  JG addr – Melompat, jika lebih besar dari, ke alamat
15.  JGE addr – Melompat, jika lebih besar dari atau setara, ke alamat
16.  JL addr – Melompat, jika lebih kecil dari, ke alamat
17.  JLE addr – Melompat, jika lebih kecil dari atau setara, ke alamat
18.  STOP – Berhenti melakukan eksekusi

ALU (Arithmetic Logical Unit)

ALU adalah Arithmetic and Logic Unit yang dalam bahasa Inggris kamus adalah Unit logika dan Aritmatematika. ALU ini terletak di microprocessor (processor) baik yang bermerek Intel, Power PC, atau AMD. Sesuai dengan namanya, ALU bertindak untuk melakukan operasi aritmatik seperti pengurangan-penambahan dan operasi logika seperti lebih besar, lebih kecil, dan sama dengan.

Arithmetic Logical Unit merupakan unit penalaran secara logic.ALU ini adalah merupakan Sirkuit CPU berkecepatan  tinggi yang bertugas menghitung dan membandingkan. Angka-angka dikirim dari memori ke ALU untuk dikalkulasi dan kemudian dikirim kembali ke memori. Jika CPU diasumsikan sebagai otaknya komputer, maka ada suatu alat lain di dalam CPU tersebut yang kenal dengan nama Arithmetic Logical Unit (ALU), ALU inilah yang berfikir untuk menjalankan perintah yang diberikan kepada CPU tersebut. ALU sendiri merupakan suatu kesatuan alat yang terdiri dari berbagai komponen perangkat elektronika termasuk di dalamnya sekelompok transistor, yang dikenal dengan nama logic gate, dimana logic gate ini berfungsi untuk melaksanakan perintah dasar matematika dan operasi logika. Kumpulan susunan dari logic gate inilah yang dapat melakukan perintah perhitungan matematika yang lebih komplit seperti perintah “add” untuk menambahkan bilangan, atau “devide” atau pembagian dari suatu bilangan. Selain perintah matematika yang lebih komplit, kumpulan dari logic gate ini juga mampu untuk melaksanakan perintah yang berhubungan dengan logika, seperti hasil perbandingan dua buah bilangan.

 Instruksi yang dapat dilaksanakan oleh ALU disebut dengan instruction set. Perintah yang ada pada masing-masing CPU belum tentu sama, terutama CPU yang dibuat oleh pembuat yang berbeda, katakanlah misalnya perintah yang dilaksanakan oleh CPU buatan Intel belum tentu sama dengan CPU yang dibuat oleh Sun atau perusahaan pembuat mikroprosesor lainnya. Jika perintah yang dijalankan oleh suatu CPU dengan CPU lainnya adalah sama, maka pada level inilah suatu sistem dikatakan compatible. Sehingga sebuah program atau perangkat lunak atau software yang dibuat berdasarkan perintah yang ada pada Intel tidak akan bisa dijalankan untuk semua jenisprosesor, kecuali untuk prosesor yang compatible dengannya. Seperti halnya dalam bahasa yang digunakan oleh manusia, instruction set ini juga memiliki aturan bahasa yang bisa saja berbeda satu dengan lainnya. Bandingkanlah beda struktur bahasa Inggris dengan Indonesia, atau dengan bahasa lainnya, begitu juga dengan instruction set yang ada pada mesin, tergantung dimana lingkungan instruction set itu digunakan.

Karakteristik dari ALU adalah sebagai berikut:

1.      Melakukan kalkulasi: tambah, kurang, bagi, kali.

2.      Melakukan operasi logika

3.      Terletak pada CPU (microprocessor)

4.      Melakukan kalkulasi terhadap bilangan integer (bulat) dan floating point (pecahan)

5.      Khusus pada floating point, ALU terpisah dengan microprocessor (CPU) dengan nama FPU (Floating Point Unit) namun pada saat ini sudah terintegrasi dengan CPU

Secara garis besar, posisi ALU pada kerja komputer dapat dilihat di bawah ini:

ALU akan bekerja setelah mendapat perintah dari Control Unit yang terletak pada processor. Contorl Unit akan memberi perintah sesuai dengan komando yang tertulis(terdapat) pada register. Jika isi register memberi perintah untuk melakukan proses penjumlahan, maka PC akan menyuruh ALU untuk melakukan proses penjumlahan. Selain perintah, register pun berisikan operand-operand. Setelah proses ALU selesai, hasil yang terbentuk adalah sebuah register yang berisi hasil atau suatu perintah lainnya. Selain register, ALU pun mengeluarkan suatu flag yang berfungsi untuk memberi tahu kepada kita tentang kondisi suatu processor seperti apakah processor mengalami overflow atau tidak.

ALU (Arithmethic and Control Unit) adalah bagian dari CPU yang bertanggung jawab dalam proses komputasi dan proses logika. Semua komponen pada CPU bekerja untuk memberikan asupan kepada ALU sehingga bisa dikatakan bahwa ALU adalah inti dari sebuah CPU. Perhitungan pada ALU adalah bentuk bilangan integer yang direpresentasikan dengan bilangan biner. Namun, untuk saat ini, ALU dapat mengerjakan bilangan floating point atau bilangan berkoma, tentu saja dipresentasikan dengan bentuk bilangan biner.

ALU mendapatkan data (operand, operator, dan instruksi) yang akan disimpan dalam register. Kemudian data tersebut diolah dengan aturan dan sistem tertentu berdasarkan perintah control unit. Setelah proses ALU dikerjakan, output akan disimpan dalam register yang dapat berupa sebuah data atau sebuah instruksi. Selain itu, bentuk output yang dihasilkan oleh ALU berupa flag signal. Flag signal ini adalah penanda status dari sebuah CPU.

·         Cara kerja ALU

Cara kerja ALU 1 bit:

ALU 1 bit yang dapat mengerjakan fungsi logika(AND, OR, NOT) dan fungsi Full Adder sekaligus. ALU ini menggunakan Gerbang logika untuk operasinya yaitu AND, OR, dan NOT, serta sebuah IC Full Adder(7483). Untuk melakukan kontrol digunakan multiplexer 4 to 1 dengan 2 selector.

Seperti terlihat pada rangkaian diatas, A, B, dan Cin adalah input data utama yang berhubungan langsung dengan 4 operasi dasar yang dapat dilakukan ALU tersebut. Kemudian output dari operasi- operasi dasar itu dimasukkan ke input dari multiplexer 4 to 1. Seperti yang kita ketahui multiplexer hanya akan mengeluarkan 1 output tergantung dari nilai selectornya. Karena itulah F0, dan F1 digunakan sebagai selector pada multiplexer sehingga selector ini dapat berfungsi sebagai kontrol operasi terhadap ALU tersebut. 

·         Selector (F0,F1) bernilai 00 untuk operasi Not dengan input A sehingga B dan Cin tidak berpengaruh pada output

·         Selector (F0,F1) bernilai 01 untuk operasi OR dengan input A dan B sehingga Cin tidak berpengaruh pada output

·         Selector (F0,F1) bernilai 10 untuk operasi AND dengan input A dan B sehingga Cin tidak berpengaruh pada output

·         Selector (F0,F1) bernilai 11 untuk operasi Full Adder dengan input A, B dan Cin dengan output hasil Q dan output tambahan Cout.

Tabel Hasil Output

Khusus untuk full adder dibutuhkan output tambahan yaitu Cout. Cout hanya digunakan saat fungsi Full adder yang dipilih karena itu digunakan gerbang AND untuk membuat output Cout bernilai 0(tidak berfungsi) saat mengerjakan fungsi yang bukan Full adder. Selector digabungkan dengan gerbang AND sehingga hanya akan bernilai 1 saat mengerjakan fungsi full adder(F0,F1 = 11)dan hasil output selector ini di masukkan gerbang AND lagi bersama dengan output dari IC Full Adder(7483).ALU yang telah dibahas adalah ALU 1 bit karena outputnya hanya 1 bit saja meskipun ada nilai Cout. Untuk ALU yang lebih dari 1 bit misal ALU 4 bit dapat dirancang sedemikian rupa sehingga dapat mengerjakan fungsi lain misal subtractor. ALU semacam ini menggunakan prinsip detak(Clock) seperti pada register.

 MIKROPROSESOR 8088
I. Mikroprosesor intel 8088

Mikroprosesor 8088 mulai diperkenalkan oleh Intel Corporation pada tahun 1978. Mikroprosesor ini mengawali sejarah perkembangan mikroprosesor Intel selanjutnya, seperti 80186, 80286, 80386, 80486, Intel Pentium I, sampai yang sekarang Intel Pentium IV. Semua instruksi yang terdapat pada mikroprosesor 8088 sepenuhnya dapat dijalankan pada mikroprosesor-mikroprosesor Intel tersebut. Karena itu, untuk memahami perancangan hardware dan software pada PC sekarang, ada baiknya jika Anda lebih dahulu memahami perancangan hardware dan software pada mikroprosesor 8088 ini.

Mikroprosesor 8088 mempunyai 8 bit jalur data dan 20 bit jalur alamat. Jalur data memiliki pin yang sama dengan jalur alamat, artinya pada saat tertentu digunakan sebagai jalur data dan pada saat yang lain digunakan sebagai jalur alamat. Karena satu pin memiliki dua fungsi, yaitu sebagai jalur data dan jalur alamat maka digunakanlah sistem time multiplexing, yaitu penggunaan jalur yang sama untuk fungsi dan waktu yang berbeda, sehingga tidak bisa data dan alamat dikirim pada saat yang bersamaan. Mikroprosesor 8088 dibuat dalam bentuk IC dengan kaki sebanyak 40 pin (jenis DIP 40).

Ada dua mode yang dapat digunakan pada mikroprosesor 8088, yaitu mode minimum dan mode maksimum. Pena yang menjadi penentu penggunaan mode adalah pena MN/MX. Mode minimum biasanya digunakan untuk sistem yang sederhana yang umumnya menggunakan prosesor pada satu PCB. Sedangkan mode maksimum umumnya digunakan untuk sistem yang lebih kompleks yang menggunakan multi I/O dan memori yang terpisah serta dapat pula digunakan dengan co-prosesornya (co-prosesor untuk 8088 adalah 8087). Dalam homepage ini, penulis hanya akan menjelaskan perancangan pada mode minimum saja, karena umumnya cukup dengan mode minimum saja suatu alat pengontrol/kendali otomatis sudah dapat diwujudkan.

Mikroprosesor 8088 mampu mengalamati memori sampai 1 MB. Memori ini digunakan untuk menyimpan kode biner dari instruksi yang akan dijalankan oleh µP, selain itu memori juga digunakan untuk menyimpan data secara sementara. Dengan tambahan unit I/O memungkinkan µP 8088 untuk menerima data dari luar (operasi input) ataupun mengirim data keluar (operasi output).

II. Konfigurasi pena µP 8088

Gambar dibawah ini memperlihatkan diagram pewaktuan yang menunjukkan siklus baca tulis ketika terjadi operasi I/O dan Memori oleh µP. Seluruh penjelasan tentang pena-pena pada mikroprosesor 8088 ini akan selalu mengacu pada diagram pewaktuan tersebut.

Pena pada µP 8088 ada yang tidak dipengaruhi oleh perubahan mode baik mode maksimum ataupun mode minimum dan ada pula pena yang berfungsi hanya pada saat mode maksimum.

Pena yang tidak dipengaruhi oleh perubahan mode baik mode maksimum ataupun mode minimum, diantaranya adalah :

a. Bus alamat ( AD0-AD7, A8-A15, dan A16/S3-A19/S6). Mikroprosesor 8088 mempunyai 20 pin jalur alamat sehingga dapat menjangkau 220 ( 1 MB) lokasi memori. Pena-pena ini hanya berfungsi pada saat T1 (lihat diagram pewaktuan). Pada saat T2 sampai T4 ada sebagian pin yang berfungsi sebagai data dan juga sebagai status.

b. Bus data ( AD0-AD7). Mikroprosesor 8088 mempunyai jalur data sebanyak 8 pin dan bisa digunakan secara biderectional (dua arah). Pin-pin ini berfungsi sebagai jalur data hanya pada saat T2-T4. Pada saat T1 berfungsi sebagai jalur alamat.

c. Kontrol baca (RD). Sinyal ini aktif rendah. Jika pena ini berlogic nol berarti µP sedang melaksakan pembacaan data. Sinyal ini aktif dipertengahan T2 dan kembali tidak aktif dipertengahan T4.

d. Clock (CLK). Yaitu masukan sinyal detak yang diberikan dari luar untuk mensinkronkan segala kegiatan pada µP. Miroprosesor 8088 dapat bekerja pada frekuensi clock 4,77 MHz atau 8 MHz untuk versi turbo.

e. Kontrol waktu tunggu (READY). Sinyal READY ini disampel pada sisi naik T2. Jika sinyal READY ini berlogic 0 berarti akan disisipkan TW/Twait antara T3 dan T4. Hal ini terus diulangi sampai sinyal READY diberi logika 1. Sinyal ini biasanya digunakan jika ada hardware lain yang memiliki kecepatan lebih lambat dari kecepatan µP ketika sedang bekerja dalam keadaan normal.

f. Reset sistem (RESET). Sinyal ini aktif tinggi. Bila logika 1 diberikan pada pena ini, mikroprosesor akan menghentikan segala kegiatan yang sedang terjadi saat itu. Semua register akan dibuat 0 kecuali register code segment dibuat FFFF0H (akan dijelaskan pada penjelasan mengenai segment register ).

g. Interupsi (INTR dan NMI). INTR dan NMI (Non Maskable Interrupt) adalah permintaan interupsi yang dipanggil secara hardware. Sinyal INTR merupakan sinyal aktif tinggi, sedangkan NMI dapat aktif menggunakan trigger sisi naik dari sinyal clock. INTR tidak akan berfungsi jika interupsi flag dikosongkan (menggunakan instruksi CLI ), sedangkan NMI tidak dapat dihalangi dengan instruksi CLI.

h. Kontrol tunggu test (TEST). Untuk mengaktifkan sinyal TEST, digunakan instruksi WAIT. Jika pin ini berlogic 1 ketika µP sedang menjalankan instrruksi WAIT, CPU akan berada pada keadaan idle mode, artinya mikroprosesor tidak melakukan kegiatan apa-apa sebelum pin ini berlogic 0. Jika pin ini berlogic 0 kembali, maka pelaksanaan instruksi akan dilanjutkan.

i. Status (A16/S3-A19/S6). Sinyal status digunakan untuk mendeteksi suatu keadaan-keadaan atau operasi-operasi yang sedang berlangsung, diantaranya pengambilan instruksi, membaca memori, menulis memori, dan operasi-operasi yang lain. Sinyal ini dikeluarkan pada saat keadaan T2-T4. Definisi dari status S4 dan S3 adalah :

S4.. S3	Yang Dijangkau saat terjadi siklus bus
0.. ...0	Extra segment (ES)
0..... 1	Stack segment (SS)
1..... 0	Code segment (CS) atau tidak sama sekali
1..... 1	Data segment (DS)

j. Catu daya ( VCC dan GND). Mikroprosesor 8088 membutuhkan Vcc = +5 V yang masih bisa bertoleransi sebesar ± 10% dari +5 V.

Sinyal yang berfungsi hanya pada mode minimum ( mode maksimum tidak digunakan ) adalah :

a. Sinyal tulis (WR). Sinyal ini aktif rendah. Jika sinyal ini berlogic 0, berarti µP sedang melaksanakan operasi tulis data ke unit memori atau I/O. Sinyal ini aktif pada saat T2-T4.

b. Sinyal kontrol memori dan I/O ( IO/M ). Jika pena ini berlogic 0, berarti saat ini pada siklus bus sedang berlangsung operasi input/output. Jika pena ini berlogic 1, berarti saat ini pada siklus bus sedang berlangsung operasi memori.

c. Address Latch Enable (ALE). Sinyal ini digunakan sebagai penahan alamat yang baru masuk dalam suatu proses siklus mesin. Sinyal ini dapat digunakan untuk dimultipleks dengan alamat, data, dan status. Sinyal ini mengeluarkan logic 1 pada saat clock T1.

d. Pengiriman dan penerimaan data ( DT/R ). Jika sinyal ini berlogic 1, arah data adalah dari µP menuju keluar. Jika sinyal ini berlogic 0 maka arah data dari luar menuju µP.

e. Data Enable ( DEN ). Sinyal ini biasanya digunakan untuk meng"on"kan buffer (latch) yang dihubungkan kebus data.

f. Interrupt Acknowledge ( INTA ). Sinyal ini secara khusus digunakan sebagai tanggapan terhadap suatu instruksi INTR.

g. Hold Request ( HOLD). Bila logika 1 diberikan pada pena HOLD, µP akan menghentikan kegiatan dan melepas bus yang berhubungan dengan unit memori dan I/O, sehingga hal ini memberikan kesempatan bagi proses lain untuk mengambil alih sistem.

h. Hold Acknowledge (HLDA) Sinyal ini digunakan sebagai pengakuan dari µP bahwa sinyal HOLD telah diterima dan sistem dapat diambil alih oleh prosesor lain.

Sinyal yang berfungsi hanya pada saat mode maksimum adalah :

a. Status siklus bus ( S0, S1, S2 ). Sinyal ini merupakan keluaran yang akan diberikan oleh IC lain yang berfungsi sebagai bus kontroller .

b. Kunci ( LOCK ). Sinyal ini akan mengeluarkan logika 0 selama pelaksanaan instruksi LOCK sehingga akan mencegah prosedur lain menjangkau sistem.

c. Status antrian ( QS0, QS1). Sinyal ini akan memberitahu informasi apa yang telah dipindahkan dan informasi apa yang ada dalam antrian sewaktu terjadi siklus clock sebelumnya.

d. Local Bus Control ( RQ/ GT1 dan RQ/ GT0 ). Sinyal ini menggantikan fungsi HOLD dan HLDA pada mode minimum.

III. Arsitektur Internal µP 8088

Arsitektur internal µP 8088 dibagi menjadi dua bagian, yaitu BIU (Bus Interface Unit) dan EU (Execution Unit). BIU berfungsi untuk menjalankan operasi bus seperti menjemput instruksi, membaca data dan menulis ke memori, menerima input dan mengeluarkan output ke unit periferal. Dari BIU ini, dihasilkan bus data sebanyak 8 bit. Untuk menjalankan fungsinya, BIU memiliki register segment, register komunikasi internal, pointer instruksi, antrian kode objek instruksi, bus alamat, dan bus kontrol logika. EU berfungsi untuk menterjemahkan dan menjalankan instruksi.Mikroprosesor 8088 mempunyai 4 kelompok register internal yaitu register penunjuk instruksi (indeks pointer register), register data (general purpose register), register segment (segment register), serta flag register.

Register Penunjuk Instruksi (Indeks Pointer Register).

Register Penunjuk instruksi merupakan register 16 bit yang berfungsi untuk menunjukkan lokasi instruksi berikutnya yang akan dijalankan. Register IP ini berpasangan dengan CS (code segment) dimana penulisannya adalah sebagai berikut [CS : IP]. Jadi lokasi alamat yang ditunjuk bergantung pada code segment yang terdapat pada segment register.

Register Data (General Purpose Register).

Register data pada µP 8088 dibagi menjadi 4 kelompok register yang semuanya berfungsi untuk penyimpanan data secara sementara. Keempat kelompok register ini adalah register AX, BX, CX. dan DX. Register AX, BX, CX, dan DX merupakan register data 16 bit. Register-register 16 bit dari kelompok ini mempunyai suatu ciri khas, yaitu dapat dipisah menjadi 2 bagian dimana masing-masing bagian terdiri dari 8 bit, yaitu register data AH; AL (untuk AX), BH; BL (untuk BX), CH; CL (untuk CX), dan DH; DL (untuk DX). Akhiran H menunjukkan High dan akhiran L menunjukkan Low. Selain berfungsi sebagai penyimpan data serba guna yang dapat digunakan secara bebas oleh pemogram, register-register tersebut memiliki juga fungsi-fungsi lainnya secara khusus, yaitu : Register AX biasanya digunakan pada operasi aritmatika (perkalian dan pembagian), dan operasi I/O 16 bit. Register BX biasanya digunakan untuk menunjukkan suatu alamat offset dari suatu segment. Register CX biasanya digunakan untuk menunjukkan banyaknya looping yang akan terjadi. Register DX biasanya digunakan untuk menampung sisa hasil pembagian 16 bit serta pada operasi I/O secara tidak langsung (16 bit) 

Register Penunjuk dan Register Indeks (Indeks and Pointer Register).

Mikroprosesor 8088 mempunyai dua buah register penunjuk (register SP dan BP) serta dua buah register indeks ( register SI dan DI). Data yang terdapat pada SP ( Stack Pointer) memungkinkan pemogram untuk menjangkau lokasi memori dari stack segment. Stack pointer yang berpasangan dengan stack segment (SS : SP) digunakan untuk menunjukkan alamat dari stack RAM (Random Access Memory). Stack RAM ini biasanya digunakan untuk menyimpan informasi yang berhubungan dengan operasi stack, seperti isi PC, alamat kembali (return address) pada instruksi CALL, dan akumulator. Penyimpanan informasi pada stack RAM menggunakan sistem LIFO (Last In First Out), artinya data yang terakhir dimasukkan (PUSH) merupakan data pertama yang akan diambil (POP). BP (Base Pointer) yang berpasangan dengan register stack segment (SS) digunakan untuk mencatat suatu alamat dimemori tempat data. Source Indeks (SI) dan Destination Indeks (DI) biasanya digunakan pada operasi string dengan mengakses secara langsung pada alamat dimemori yang ditunjukkan oleh kedua register ini .

 Register Segment (Segment Register).

Mikroprosesor 8088 menghasilkan 20 bit alamat sehingga dapat menjangkau 1 MB lokasi memori ( 220 = 1048576 Byte atau disingkat 1 MB). Namun pada µP 8088 register yang tersedia hanya 16 bit ( 216 = 64 KB), sehingga untuk menjangkau alamat 1 MB, memori pada µP 8088 dibagi menjadi ruas-ruas 64 KB, sehingga setiap saat hanya ada 4 segment (ruas) yang dapat aktif. Segment-segment register ini adalah: Code Segment (CS), Data Segment (DS), Stack Segment (SS), dan Extra Segment (ES). Code segment digunakan untuk menyimpan program. Data segment digunakan untuk menyimpan data program. Extra segment digunakan untuk menyimpan segment data tambahan. Stack segment digunakan nuntuk menyimpan alamat kembalinya interupsi dan subrutin. Keempat register diatas menunjuk kelokasi masing-masing segment. Karena register segment hanya terdiri dari 16 bit, sedangkan memori yang dapat dijangkau sebanyak 20 bit, maka unit BIU ( Bus Interface Unit) akan menambah 4 bit lagi pada LSB. Sebagai contoh, jika register ES=2721H, maka register akan menunjuk kelokasi 27210H. Setiap segment hanya dapat menampung 64 KB lokasi memori, sehingga jika CS=A000H, maka lokasi memori untuk Code Segment dimulai dari A0000H sampai AFFFFH (64 KB).

Setiap kali catu daya dihidupkan, µP berada dalam keadaan sembarang dimana semua register berisi data yang tidak dapat diramalkan. Hal ini memungkinkan terjadinya pembacaan maupun penulisan lokasi memori yang acak pula. Karena itu semua register µP harus dibuat nol kecuali Code Segment register dibuat FFFF0H, sehingga µP akan menjemput instruksi yang berada pada alamat fisik FFFF0H. Jadi dengan memberikan sinyal RESET ketika pertama kali dihidupkan, µP akan selalu menjemput instruksi pada lokasi FFFF0H. Setelah menempatkan suatu instruksi pada lokasi tersebut, maka instruksi itu merupakan instruksi yang pertama kali dijalankan ketika µP dinyalakan atau ketika diberi sinyal RESET 

Flag Register.

Flag register merupakan register 16 bit, namun pada µP 8088 yang digunakan hanya 12 bit, yaitu 9 bit untuk status dan 3 bit untuk kontrol. Diagram blok flag register adalah sebagai berikut :

X	X	X	X	OF	DF	IF	TF	SF	ZF	X	AF	X	PF	X	CF
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0

Fungsi masing-masing register tersebut adalah:

CF (Carry Flag)	jika berlogic 1 berarti terdapat carry atau borrow pada MSB (Most Significant Bit) yang terjadi selama operasi aritmatika. Jika berlogic 0 berarti tidak terdapat carry atau borrow.
PF (Parity Flag)	jika berlogic 1 berarti 8 bit terendah menghasilkan paritas genap dan jika manghasilkan paritas ganjil PF akan berlogic 0
AF (Auxillary Carry Flag)	jika berlogic 1 berarti terdapat carry pada bit ke 4 pada register AL dan bila tidak akan berlogic 0. Register ini biasanya digunakan pada operasi BCD, seperti perintah AAA. ZF (Zero Flag), jika berlogic 1 maka operasi aritmatika menghasikan sisa 0, jika berlogic 1 maka tidak menghasilkan 0
SF (Sign Flag)	jika digunakan bilangan bertanda bit ini akan bernilai 1. Sedangkan bila SF berlogic 0 berarti bilangan diperlakukan sebagai bilangan tidak bertanda. Bilangan bertanda dibagi menjadi bilangan positif (+) dan bilangan negatif (-). Pada bilangan bertanda, bit terakhir (bit ke-16) diperlakukan sebagai tanda (+) atau tanda(-). Jika bit terakhir tersebut bernilai 1 berarti bilangan tersebut negatif dan jika bit terakhir bernilai 0 berarti bilangan tersebut positif
TF (Trace Flag)	jika berlogic 1 berarti berada pada keadaan single step. Keadaan ini digunakan pada program Debug
IF (Interrupt Flag)	jika berlogic 1 berarti Maskable Interrupt Request dapat dilakukan. Jika berlogic 0 maka permintaan interupsi tidak dapat dipenuhi oleh CPU
OF (Over Flow Flag)	jika terjadi Over Flow pada operasi aritmatika, bit ini akan bernilai 1. Dan jika tidak terjadi Over Flow pada operasi aritmatika, bit ini akan bernilai 0
DF (Direction Flag)	jika berlogic 1 berarti pada instruksi string nilai register akan diturunkan secara otomatis dan jika berlogic 0 maka akan dinaikkan secara otomatis
X	Tidak digunakan

Floating-point

Floating-point atau bilangan titik mengambang, adalah sebuah format bilangan yang dapat digunakan untuk merepresentasikan sebuah nilai yang sangat besar atau sangat kecil. Bilangan ini direpresentasikan menjadi dua bagian, yakni bagian mantisa dan bagian eksponen(E). Bagian mantisa menentukan digit dalam angka tersebut, sementara eksponen menentukan nilai berapa besar pangkat pada bagian mantisa tersebut (pada posisi titik desimal). Sebagai contoh, bilangan 314600000 dan bilangan 0.0000451 dapat direpresentasikan dalam bentuk bilangan floating point: 3146E5 dan 451E-7 (artinya 3146 * 10 pangkat 5, dan 451 * 10 pangkat -7).

Kebanyakan CPU atau mikroprosesor sederhana tidak mendukung secara langsung operasi terhadap bilangan floating-point ini, karena aslinya mikroprosesor ini hanya memiliki unit aritmetika dan logika, serta unit kontrol yang beroperasi berdasarkan pada bilangan bulat(integer) saja.

Perhitungan atau kalkulasi terhadap nilai floating point pada jenis mikroprosesor sederhana dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak, sehingga operasinya sangat lambat. Untuk itulah, sebuah prosesor tambahan dibutuhkan untuk melakukan operasi terhadap jenis bilangan ini, yang disebut dengan unit titik mengambang.

Dalam bahasa pemrograman, khususnya keluarga bahasa pemrograman C, bilangan titik mengambang direpresentasikan dengan tipe data float.

Alamat Relatif dan Alamat Absolut

Didalam suatu segment, alamat dimulai dari 0000H sampai FFFFH (64KB). Alamat ini disebut juga alamat relatif / offset. Sedangkan alamat absolut dari 0000H s/d FFFFH adalah 00000H s/d FFFFFH. Berikut kita lihat cara pengkonversian alamat relatif kealamat absolut. Pengkonversian dapat dilakukan dengan menggeser nilai segment sebanyak 4 bit kekiri dan kemudian dijumlahkan dengan nilai offset. Atau cara yang lebih sederhana adalah dengan mengalikan nilai segment dengan 2 pangkat 4 (10H) kemudian dijumlahkan dengan nilai offset. Cara ini dikembangkan dari besarnya selisih segment yang satu dengan yang berikutnya sebesar 2 pangkat 4 (10H). Lihatlah contoh dibawah ini:

Alamat relatif :	1357H : 2468H	1356H : 2478H
Pengkonversian :	13570H	13560H
	2468H	2478H
	__________+	__________+
Alamat absolut :	159D8H	159D8H

Pada kedua contoh diatas terlihat jelas alamat relatif 1357H : 2468H sebenarnya menunjukkan lokasi yang sama didalam memori (alamat absolutnya) dengan alamat relatif 1356H : 2478H yang disebabkan adanya overlapping.

Generator Clock Untuk Mikroprosesor 8088

Tidak seperti 8085, mikroprosesor 8088 tidak mempunyai pembangkit clock sendiri, ia harus diberi clock dari luar. Miroprosesor 8088 dapat bekerja pada frekuensi clock 4,77 MHz atau 8 MHz (untuk versi turbo). Mikroprosesor 8088 juga membutuhkan sinyal sinkronisasi reset terhadap clock. Untuk memenuhi persyaratan diatas, tersedia dipasaran IC yang telah dirancang sebagai generator clock yaitu IC 8284 (sekedar informasi tambahan, Anda dapat saja menggunakan pembangkit-pembangkit clock yang lain, asalkan sesuai dengan spesifikasi clock untuk 8088). Gambar dibawah ini memperlihatkan pena-pena dari IC 8284.

Arti pena-penanya adalah sebagai berikut:

Vcc	Catu daya + 5V
GND	Ground
X1&X2	Masukan untuk crystal eksternal
OSC	Keluaran osilator yang mempunyai frekuensi yang sama dengan frekuensi crystal
CLK	Sinyal clock untuk dikirimkan keµP.Sinyal ini mempunyai frekuensi 2/3 dari frekuensi crystal dengan siklus kerja 33%
PCLK	Sinyal ini mempunyai frekuensi ½ dari frekuensi yang dikeluarkan pena CLK, dan memiliki siklus kerja 50%
F/ C	Pena ini merupakan penentu referensi untuk clock. Jika pena ini berlogic 1, maka clock mendapat sumber dari pena EFI, sedangkan jika berlogic 0 mendapat sumber dari pena OSC
EFI	Masukan frekuensi eksternal yang digunakan untuk sebagai sumber clock
CSYNC	Sinkronisasi clock yang digunakan untuk sinkronisasi beberapa IC 8284. Jika menggunakan crystal pena ini dibuat 0
RES	Digunakan untuk sinyal menghasilkan reset
RESET	Digunakan menghasilkan sinyal reset untuk µP setelah disinkronisasi dahulu dengan RES dan CLK
READY	Sinyal ini berfungsi untuk memberitahukan µP bahwa unit I/O dan memori siap untuk mengirim atau menerima data
AEN1 dan RDY1	Sinyal ini digunakan untuk membangkitkan keadaan tunggu ke µP
AEN2 dan RDY2	Sama dengan pena AEN1 dan RDY1, sinyal ini digunakan untuk membangkitkan keadaan tunggu ke µP
ASYNC	Sinkronisasi untuk memilih tipe masukan yang diberikan pada IC 8284

Untuk membangkitkan sinyal clock pada IC 8284 ini ada 2 cara, cara pertama yaitu dengan memasang crystal pada masukan X1 dan X2 serta dengan memberikan logic 0 pada pena F/C. Cara yang kedua adalah dengan memberikan frekuensi eksternal pada pena EFI dan pena F/C dibuat 1.

F. Aplikasi mikroprosesor pada sistem Robotic

Pengendali mikro (microcontroller) adalah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor serba guna yang digunakan dalam sebuah personal computer karena sebuah mikrokontroler umumnya telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor, yakni memori dan antarmuka I/O. Untuk mengontrol robot, maka digunakan mikrokontroler dengan pertimbangan faktor ukuran yang relatif kecil sehingga cocok untuk pengontrol robot. Pada prinsipnya mikrokontroler adalah mikroprosesor yang diprogram dengan bahasa assembly dan dirancang sebagai pengendali bukan untuk komputasi. Kontroler adalah rangkaian elektronik berbasis mikroprosesor yang berfungsi sebagai pengatur seluruh komponen dalam membentuk fungsi kerja.

Sensor adalah perangkat atau komponen yang bertugas mendeteksi (hasil) gerakan atau fenomena lingkungan yang diperlukan oleh sistem kontroler. Aktuator adalah perangkat elektromekanik yang menghasilkan daya gerakan. Sistem controller adalah rangkaian elektronik yang setidak-tidaknya terdiri dari rangkaian prosesor (CPU, Memori, komponen interface Input/Output), signal conditioning untuk sensor (analog dan atau digital), dan driver untuk aktuator. Mekanik robot adalah sistem mekanik yang dapat terdiri dari setidak-tidaknya sebuah fungsi gerak. Mikroprosesor dan mikrokontroler mengimplementasikan suatu komputasi pada hardware yang tetap. Antarmuka semacam keyboard, tampilan, disket, atau printer yang umumnya ada pada sebuah komputer pribadi justru tidak ada pada sistem mikrokontroler. Sistem mikrokontroler lebih banyak melakukan pekerjaan-pekerjaan sederhana yang penting seperti mengendalikan motor, saklar, resistor variabel, atau perangkat elektronis lain. Seringkali satu-satunya bentuk antarmuka yang ada pada sebuah sistem mikrokontroler hanyalah sebuah LED, bahkan ini pun bisa dihilangkan jika tuntutan konsumsi daya listrik mengharuskan demikian. Mikroprosesor adalah unit pengendali pusat dari interface. Mikroprosesor membawa perintah-perintah yang disimpan di RAM dan di EPROM. Proses ini mempunyai dua mode yaitu Mode Aktif dan Mode Pasif. Ditinjau dari segi arsitekturnya, mikroprosesor hanya merupakan single chip CPU, sedangkan mikrokontroler dalam IC-nya selain CPU juga terdapat device lain yang memungkinkan mikrokontroler berfungsi sebagai suatu single chip computer. Dalam sebuah IC mikrokontroler telah terdapat ROM, RAM, EPROM, serial interface dan paralel interface, timer, interrupt controller, konverter Analog ke Digital, dan lainnya (tergantung feature yang melengkapi mikrokontroler tersebut). Sedangkan dari segi aplikasinya, mikroprosessor hanya berfungsi sebagai Central Processing Unit yang menjadi otak komputer, sedangkan mikrokontroller, dalam bentuknya yang mungil, pada umumnya ditujukan untuk melakukan tugas–tugas yang berorientasi kontrol pada rangkaian yang membutuhkan jumlah komponen minimum dan biaya rendah (low cost).

Maka dapat diambil kesimpulan, microprocessor merupakan beberapa komponen CPU yang dipaket menjadi satu chip. Microcontroller merupakan keseluruhan (instruksi) computer yang dibuat dalam satu chip.

BAB III

PENUTUP

 Demikian paper tentang mikroprosesor yang saya buat, semoga dapat bermanfaat dan berguna bagi kita semua.

Kesimpulan :

1. Sebuah mikroprosesor (disingkat µP atau uP) adalah sebuah central processing unit (CPU) elektronik komputer yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit terintegrasi semikonduktor.
2. Cara suatu mikroprosesor bekerja dalam suatu rangkaian elektronik diarahkan oleh suatu program dalam kode-kode bahasa mesin (machine language) yang telah “dimasukkan” terlebih dahulu kedalam memory sistem rangkaian berbasis mikroprosesor itu.
3. Mikroprosesor adalah unit pengendali pusat dari interface. Mikroprosesor membawa perintah-perintah yang disimpan di RAM dan di EPROM. Proses ini mempunyai dua mode yaitu Mode Aktif dan Mode Pasif. Ditinjau dari segi arsitekturnya, mikroprosesor hanya merupakan single chip CPU.
4. ALU ini adalah merupakan Sirkuit CPU berkecepatan  tinggi yang bertugas menghitung dan membandingkan. Angka-angka dikirim dari memori ke ALU untuk dikalkulasi dan kemudian dikirim kembali ke memori.
5. Mikroprosesor 8088 mempunyai 8 bit jalur data dan 20 bit jalur alamat.
6. mikroprosesor 8088 tidak mempunyai pembangkit clock sendiri, ia harus diberi clock dari luar. Miroprosesor 8088 dapat bekerja pada frekuensi clock 4,77 MHz atau 8 MHz (untuk versi turbo).

DAFTAR PUSTAKA

http://yosieandrearizky.com/internet/contoh-makalah-mikroprosesor.html

alif kurniawan(2010).ALU pada komputer.from http://hanyacatatankecil.wordpress.com/2010/06/12/alu-pada-komputer/,7 april 2011

Roghib Muhammad Hujja (2010).Cara kerja ALU.from

http://digishared.blogspot.com/2010/04/cara-kerja-alu-1-bit.html,7 april 2011

 

http://id.wikipedia.org/wiki/Floating-point

http://opi.110mb.com/opihomepage/teori_8088.htm