Lay out PIN System clock Bus cycle Mode minimum dan Maksimum 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) Secara ideal MP mempunyai N saluran inputan dan M saluran keluaran Saluran inputan adalah data masukan ke MP yg berupa kode 0 dan 1 yg berasal dari switc-switch, sensor,keyboard, ADC,mouse,scaner,,flopy disck,dll.

Dalam MP yg ideal disimpan program MP adalah suaru kumpulan dari serangkaian instruksi atau perintah yg berurutan yg menentukan bagaimana data masukan diproses dan informasi apa yg harus dikirim ke saluran keluaran. Secara ideal memang harus ada saluran input dan output yg terpisah, akan tetapi mengingat nilai ekonomis maka saluran input dan output dapat dijadikan satu saluran saja, sedang untuk pengaturannya dapat dilakukan dengan metode three state buffer sehingga dapat diperoleh “bidirectional”

BUS DATA Data words sebanyak 8 bit disebut byte dan data sebanyak 4 bit disebut nibble Data word pada bus data disebut nibble, dan kebanyakan dinyatakan dengan angka hexadecimal,biner dan oktal. Tetapi yg paling banyak dengan hexadecimal.

BUS ALAMAT MP ideal dianggap mempunyai memori internal yg tidak terbatas Tetapi pada kenyataannya tidak demikian tetapi hanya mempunyai memori yg terbatas untuk menyimpan data dan program. Proses penyimpana data dan program disebut penulisan memori Proses pengambilan informasi dari memori disebut dengan pembacaan memory Informasi atau data disimpan dalam memori pada sejumlah lokasi, dimana setiap lokasi mengandung sebuah kata memory atau memory words.

BUS CONTROL Bus control digunakan untuk mensyncronkan cara kerja MP dengan cara kerja komponen-kmponen diluar MP. Kumpulan saluran kontrol terbagi atas dua bagian yaitu : 1. Control input 2. Control output

Catu Daya Sebagai sumber tegangan bagi MP untuk aktif karena didalam chips MP terdapat komponen-komponen elktronika aktif (transistor)

Arsitektur Mikroprosesor Arsitektur Mikroprosesor INTEL 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

ᶲ1,ᶲ2 (Clock Phase) 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

8086/88 Pinout

BHE(Bus high enable)=karena ada 16 bit bus data maka harus ada cara utk membedakan high byte dan low byte NMI(Non Maskable Interupt)=adalah sinyal input edge-trigered(dari rendah ke tinggi) utk prosesor yg akan membuat MP melompat ke table vector interups dan interupsi ini tidak dpt di masked oleh shoft ware Clock = sincronisasi event dan mengendalikan CPU. Reset=Untuk menghentikan aktifitas yang berjalan dengan memberikan sinyal high Ready=sinyal input yg digunakan utk memasukan sebuah keadaan tunggu utk memory dan I/O dgn kecepatan lebih rendah Test= untuk melihat kondisi instruksi jika input low maka program dilanjutkan dan bila high maka eksekusi di hentikan. S0,S1,S2 =Sinyal status pin 26,27,28 yaitu untuk chips bus kontrol utk menghasilkan: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=akses kode MRDC= baca memori MWTC=tulis memori None =pasif Lock=sinyal output aktif rendah untuk mencegah MP lain atau device lain dari memperoleh kontrol ke bus sistem RQ/GT0,RQ/GT1=reques/grant pin 30dan31 pin ini mengijinkan prosesor lain utk memperoleh kontrol dari bus lokal. RQ/GT0 memp prioritas lebih tinggi di bandingkan RQ/GT1

CONT.

ALE=adres latch enable, sinyal output aktif tinggi mengindikasikan bahwa alamat yg valid tersedia pd bus alamat external. ALE dapat menggunakan 74LS373 yg berfungsi sebagai demultiplexing data/alamat. DEN=sinyal output tinggi mengaktifkan 74LS245 yg memungkinkan isolasi cpu dari bus sistem . HOLD= aktif tinggi dari DMA controler yg mengindikasikan device meminta akses ke memory dan I/O dan cpu harus melepas kontrol dari bus lokal. IO/M mengindikasikan bus alamat mengakses memori atau device I/O, untuk 8086 sinyal high untuk I/O dan rendah untuk mengakses 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.

Fungsi pin 24 s/d 31 dari 8088 dan 8086 berubah sesuai mode yang digunakan, max atau min Mode Min Mode Max GND AD14 AD13 AD12 AD11 AD10 AD9 AD8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 NMI INTR CLK VCC AD15 A16/S3 A17/S4 A18/S5 A19/S6 HOLD HLDA ALE READY RESET BHE/S7 MN/MX RD WR M/IO DT/R DEN INTA TEST 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 40 39 38 37 36 35 34 33 32 8086 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

Arsitektur Mikroprosesor INTEL 8085 ALU dan Register yang digunakan ALU dalam 8085 menerima masukan dari dua register yakni AKUMULATOR (REGISTER A) dan register sementara TMP. ACCUMULATOR TEMP. REG. ALU 8-BIT INTERNAL DATA BUS Arsitektur Mikroprosesor

Arsitektur Mikroprosesor INTEL 8085 ALU 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 Mikroprosesor INTEL 8085 ALU 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 Mikroprosesor INTEL 8085 ALU dan Register yang digunakan Bendera AC akan diset (AC=1), jika dalam penjumlahan, bit ke 3 menghasilkan carry. Contoh: 0011 0010 isi 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 Mikroprosesor INTEL 8085 ALU dan Register yang digunakan Contoh yang lain 0010 1000 isi 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 Mikroprosesor INTEL 8085 ALU 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 Mikroprosesor INTEL 8085 ALU dan Register yang digunakan Bendera carry akan diset (CY=1), jika operasi ALU menghasilkan carry. Contoh: 1 ---> carry 1010 1000 isi 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 Mikroprosesor INTEL 8085 Bagian 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

Arsitektur Mikroprosesor INTEL 8085 Bagian Register Register Serbaguna Pada 8085: 8-bit REGISTER B REGISTER C REGISTER D REGISTER E REGISTER H REGISTER L 16-bit Arsitektur Mikroprosesor

Arsitektur Mikroprosesor INTEL 8085 Bagian 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

Arsitektur Mikroprosesor INTEL 8085 Bagian 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 Stack Pointer (SP) Program Counter (PC) 16-bit Arsitektur Mikroprosesor

Arsitektur Mikroprosesor INTEL 8086 Tinjauan 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 Mikroprosesor INTEL 8086 Tinjauan 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 Mikroprosesor INTEL 8086 Tinjauan 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 Mikroprosesor Arsitektur Mikroprosesor INTEL 8086 20 bit Register Antrian (FIFO) 16 bit Arsitektur Mikroprosesor

Arsitektur Mikroprosesor INTEL 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 Mikroprosesor INTEL 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 Mikroprosesor INTEL 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 Mikroprosesor INTEL 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 Mikroprosesor INTEL 8086 EXECUTION UNIT (EU): FLAG REGISTER Arsitektur Mikroprosesor