SPESIFIKASI HARD WARE pin

Report
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 komponenkmponen 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 komponenkomponen elktronika aktif (transistor)
Arsitektur Mikroprosesor
INTEL 8085
Arsitektur Mikroprosesor
8
Penjelasan Pin 4004 :
•
•
D0-D3
Bidirectional Data Bus. Alamat dan semua komunikasi data antara prossesor dan
chip RAM dan ROM ini terjadi pada 4 baris.
• RESET
RESET masukan. Sebuah logika "1" tingkat di masukan ini membersihkan semua
bendera dan register status dan memaksa program counter ke nol.
untuk sepenuhnya menghapus semua alamat dan register indeks, RESET harus
diterapkan untuk 64 siklus clock (8 siklus mesin)
• TEST
UJI masukan. Keadaan logis dari sinyal ini dapat diuji dengan instruksi JCN
• SYNC
SYNC output. Sinyal sinkronisasi yang dihasilkan oleh prosesor dan set ke ROM dan
chip RAM. itu menunjukkan awal dari sebuah siklus instruksi
• CM-ROM
CM-ROM output. ini adalah pilihan ROM sinyal yang dikirim oleh prosesor
ketika data yang dibutuhkan dari memori program.
• CM-RAM0 - CM-RAM3
CM-RAM output. ini adalah sinyal seleksi bank untuk 4002 chip RAM
dalam sistem
• ᶲ1,ᶲ2 (Clock Phase)
Tahap masukan Dua Jam
• Vss
Sebagian besar tegangan positif
• Vdd
VSS-15 ± 5% tegangan suplai utama
Chip Pendukung :
Selain chip 4004, juga ada chip lainnya yang berfungsi untuk mendukung kerja
mikroprosesor 4004 ini. CHip-chip tersebut adalah:
4001 sebagai 256 x 8 mask programmable ROM
4002 sebagai 320-bit RAM dan port output 4-bit
4003 sebagai 10-bit shift register/perluasan output
4008 sebagai chip antarmuka memori, menghubungkan mikroprosesor 4004
atau 4040 ke chip PROM, ROM dan RAM yang digunakan sebagai
memori program.
4009 sebagai chip antarmuka I/O
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
GND
AD14
AD13
AD12
AD11
AD10
AD9
AD8
AD7
AD6
AD5
AD4
AD3
AD2
AD1
AD0
NMI
INTR
CLK
GND
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
8086
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
VCC
AD15
A16/S3
A17/S4
A18/S5
A19/S6
BHE/S7
MN/MX
RD
HOLD
HLDA
WR
M/IO
DT/R
DEN
ALE
INTA
TEST
READY
RESET
Logic 1
Mode Max
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.
8-BIT INTERNAL DATA BUS
ACCUMULATOR
TEMP. REG.
ALU
Arsitektur Mikroprosesor
21
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
22
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
23
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
0000 0101
0011 0111
+
isi Akumulator
isi TMP
isi Akumulator setelah
perintah penjumlahan
dilaksanakan
Penjumlahan bit ke-3 tidak
menghasilkan carry
sehingga AC=0
Arsitektur Mikroprosesor
24
Arsitektur Mikroprosesor
INTEL 8085
ALU dan Register yang digunakan
• Contoh yang lain
0010 1000
0000 1001 +
0011 0001
Penjumlahan bit ke-3
menghasilkan carry
sehingga AC=1
isi Akumulator
isi TMP
isi Akumulator setelah
perintah penjumlahan
dilaksanakan
Arsitektur Mikroprosesor
25
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
26
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
27
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
28
Arsitektur Mikroprosesor
INTEL 8085
Bagian Register
• Register Serbaguna Pada 8085:
8-bit
8-bit
REGISTER B
REGISTER C
REGISTER D
REGISTER E
REGISTER H
REGISTER L
16-bit
Arsitektur Mikroprosesor
29
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
30
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
31
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
32
Arsitektur Mikroprosesor
INTEL 8086
Tinjauan Umum
• 8086 memiliki bus alamat
20-bit, sehingga ia
20
dapat mengalamati 2 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
33
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
34
Arsitektur Mikroprosesor
INTEL 8086
20 bit
16 bit
Arsitektur Mikroprosesor
Register
Antrian
(FIFO)
35
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
36
Arsitektur Mikroprosesor
INTEL 8086
EXECUTION UNIT (EU)
• EU mengandung rangkaian-rangkaian kontrol yang
berfungsi mengarahkan operasi-operasi internal.
• Dekoder pada EU menerjemahkan instruksiinstruksi 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
37
Arsitektur Mikroprosesor
INTEL 8086
EXECUTION UNIT (EU) : FLAG REGISTER
• 8086 memiliki register bendera dengan panjang 16bit. 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
38
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
39
Arsitektur Mikroprosesor
INTEL 8086
EXECUTION UNIT (EU): FLAG REGISTER
Arsitektur Mikroprosesor
40

similar documents