1 Dasar-dasar Mikroprosesor

DASAR-DASAR MIKROPROSESOR S1 TEKNOBIOMEDIK 

Pengertian Dasar Mikroprosesor •

•

•

Mikroprosesor adalah sebah !hip "keping# $ang dapat %elaksanakan operasi-operasi hitngan& operasi nalar& dan operasi kendali se!ara elektronis "digital# Biasan$a %ikroprosesor dike%as dengan plastik ata kera%ik Mikroprosesor %erpakan rangkaian terpad "integreted !ir!it# dala% bentk ko%ponen !hip '(SI ")er$ large s!ale integration# $ang %a%p %en*alankan perintah se!ara berrtan dala% bentk progra% sehingga dapat beker*a sesai $ang diinginkan

Mikroko%pter •

Mikroko%pter adalah sat siste% %ikroprosesor& $ang %ini%% terdiri dari !hip %ikroprosesor "+P, +entral Pro!essing ,nit#& ROM "Read Onl$ Me%ori# $ang berisi .r%/are "Progra% kendali siste% P#& RAM "Rando% A!!ess Me%ori# $ang berisi progra% ata data se%entara& dan Piranti inpt-otpt "I0O de)i!e# $ang bergna ntk ko%nikasi antara siste% %ikroprosesor dengan piranti $ang dikendalikan

Arsitektr Mikroko%pter

Mikrokontroler •

•

Mikrokontroler +hip $ang didala%n$a terkandng siste% interkoneksi antara Mikroprosesor& RAM& ROM& I0O inter2a!e& dan beberapa peripheral Mikrokontroler disebt *ga On-!hipPeripheral

Salran-Salran pada Mikroprosesor Se!ara .sik %ikroprosesor %e%iliki beberapa salran %askan %apn kelaran $ang dignakan ntk sa%bngan dengan ko%ponen-ko%ponen pendkng siste% %ikroprosesor Salran-salran tersebt dikelo%pokkan sebagai berikt 1 Bs Ala%at "Address Bs# 3 Bs Data "Data Bs# 4 Bs Kendali "+ontrol Bs#

Address Bs •

•

•

Address bs diperlkan ntk %enentkan lokasi ala%at %e%ori %apn lokasi ala%at dari perangkat inpt0otpt Me%or$ address   %ikroprosesor 5ilog dengan tipe 567 %e%iliki kapasitas %e%ori sebesar 89 kb$te "sekarang 1:B# 

Pengala%atan %enggnakan siste% bilangan biner "7777 - ;;;;#

Address Bs "3# I0O address •

•

•

•

Selain terdapat ala%at-ala%at $ang dapat dignakan ntk %enghbngi perangkat ingatan& pada +P, 567 *ga %e%iliki ala%at-ala%at $ang dignakan ntk keperlan penanganan perangkat-perangkat I0O seban$ak 3<8 ala%at ala%at I0O ditangani oleh address bs bagian ba/ah "A7 sa%pai A=# seban$ak 6 salran address bs bagian "pen$angga# data

atas

"A6-A1<#

dignakan

ntk

b>er

address bs %e%iliki 2ngsi ganda sebagai ala%at ingatan dan ala%at %askan ata kelaran

Data Bs •

•

Data bs "salran data# diperlkan sebagai *alan %askan ata kelaran data $ang ber2ngsi sebagai instrksi ata pen$erta instrksi antara perangkat ingatan dan perangkat I0O dengan +P, 567 %e%iliki 6 bah salran data "D7- D=# ata 6 bit data

Si2at dari salran data adalah da arah "bidire!tional#&  *adi arahn$a dapat bolak-balik antara %ikroprosesor dengan perangkat ingatan %apn perangkat %askan kelaran

•

+ontrol Bs •

•

Salran kendali "+ontrol Bs# dignakan ntk %elakkan pengendalian terhadap ko%ponenko%ponen pendkng dala% siste% %ikroprosesor Se%a akti.tas lal lintas data %apn penga%bilan instrksi ke perangkat ingatan& perangkat kelaran0%askan dan lain-lainn$a diatr dan dikendalikan le/at salran kendali tersebt

+ontrol Bs "3# Pada %ikroprosesor salran-salran kendali ada da kelo%pok $ait •

•

Salran kendali $ang bersi2at kelaran& artin$a sat pengendalian $ang arahn$a dari %ikroprosesor %en* ke perangkat pendkng "perangkat ingatan& I0O& dekoder dan lain-lainn$a# Salran kendali $ang bersi2at %askan artin$a sat pengendalian $ang arahn$a dari perangkat lar %ikroprosesor %en* ke %ikroprosesor tersebt

Kon.grasi Pin 567 •

•

•

Address bs terdiri dari 18 salran $ang diberikan notasi dari A7-A1< $ang %erpakan salran kelaran ntk pengala%atan %e%ori dengan kapasitas seban$ak 8<<48 b$tes ata 89 kb Data bs terdiri dari 6 salran $ang diberikan notasi D7D=& ber2ngsi ntk salran lal lintas data %apn data instrksi dari %ikroprosesor dan sebalikn$a  Merpakan salran sin$al kontrol kelaran $ang apabila berlogika 7 %enn*kkan bah/a sikls $ang sedang berlangsng adalah sikls penga%bilan kode operasi dala% pelaksanaan sat instrksi

•

•

  Singkatan dari %e%ori re@est& %erpakan salran sin$al kontrol kelaran $ang apabila berlogika 7 %enn*kkan bah/a bs ala%at berisi ala%at %e%ori ntk pe%ba!aan atapn penlisan %e%ori Singkatan dari inpt otpt re@est& %erpakan salran kelaran $ang apabila berlogika 7 %enn*kkan bah/a bs ala%at rendah "A7-A=# berisi ala%at I0O ntk pe%ba!aan ata penlisan Sedangkan bs ala%at tinggi "A6-A1<# berisi data $ang akan dikelarkan dari ak%lator "register A#

•

•

•

  Singkatan dari read "%e%ba!a# sebagai salran sin$al kelaran $ang ber2ngsi ntk %elakkan kendali pada pe%ba!aan %e%ori atapn perangkat I0O   Singkatan dari /rite "%enlis# sebagai salran sin$al kelaran $ang ber2ngsi ntk %elakkan kendali pada penlisan %e%ori atapn perangkat I0O   Singkatan dari re2resh "pen$egaran# sebagai sin$al kelaran $ang ber2ngsi ntk %e%berikan sin$al pen$egaran pada %e%ori RAM

• •

•

•

 Merpakan sin$al kontrol kelaran $ang akan %e%berikan le)el 7 *ika instrksi A(T dilaksanakan pada saat halt +P, akan dilaksanakan instrksi NOP "no operation#   Merpakan sin$al kontrol %askan ika pada salran ini diberikan logik 7& akan %e%beritahkan pada +P, bah/a data dari %e%ori atapn perangkat I0O bel% siap ntk ditrans2er ke salran bs data   Merpakan sin$al kontrol %askan ika pada salran ini diberikan logik 7& +P, akan diberitah bah/a peralatan lar %e%inta sat interpsi "sela#

•

•

 Merpakan salran kontrol %askan ika diberi logik 7 akan %en$ebabkan +P, %elaksanakan rotin dari NMI pada ala%at %e%ori 7788 Interpsi ini tidak dapat dihalangi baik se!ara hard/are %apn so2t/are  Merpakan sin$al kontrol %askan ika diberikan logik 7 akan %ereset +P, ntk %engisi register P+ dengan 7777 dan se%a I;; akan disable& Register I dan R diisi 7777 Se%a bs dala% keadaan Coating Setelah salran ini dinonakti2kan ke%bali %aka berarti +P, akan %elaksanakan instrksi a/al %e%ori seperti

•

•

•

 Merpakan sin$al kontrol %askan ika diberikan logik 7& berarti %erpakan per%intaan ntk salran-salran bs data& bs salran ala%at dan bs salran kontrol ntk %en*adi Coating "dala% keadaan i%pedansi tinggi#   Merpakan sin$al kontrol kelaran $ang akan %e%berikan logik 7 sebagai tanda bah/a salran bs ala%at& salran bs data dan salran bs kontrol dala% keadaan Coating   Merpakan salran %askan ntk !lo!k siste% $ang

Si2at-si2at Salran pada Mikroprosesor Ko%patibel dengan siste%  TT(& $ait %en$angkt le)el tegangan %apn ars pada kondisi logik 7 dan 1 adalah sesai dengan siste% TT( Dengan de%ikian dapat langsng dihbngkan dengan gerbang-gerbang  TT( baik sebagai kelaran %apn sebagai %askan

•

•

Bersi2at three state $ait dala% keadaan %enngg "si2at salran selain dala% keadaan logik 7 ata logik 1# akan %e%iliki nilai i%pedansi $ang tinggi terta%a pada salran $ang bersi2at da arah

Ran!ang Bangn Mikroprosesor

A(, •

A(, %erpakan singkatan dari  Arithmetic Logic Unit $ait bagian $ang ber2ngsi ntk %e%proses pengolahan intrksi $ang berhbngan dengan proses arit%atika dan logika

 Terdapat register A $ang ber2ngsi sebagai a!!%lator ntk %en$i%pan hasil akhir dari proses-proses tersebt

•

+P, Register •

Pada bagian ini terdiri dari register-register $ang dapat dipakai se!ara %% "general purpose register # $ang dapat diakses se!ara langsng dan register-register $ang dipakai se!ara khss "special purpose register #

Instr!tion Register •

Pada bagian ini ber2ngsi ntk %enter*e%ahkan kodekode biner tertent $ang %ask %elali data bs dibah %en*adi intrksi-intrksi $ang dapat di%engerti dan dapat diolah pada nit pengolah psat "+P,# dan selan*tn$a *ga akan %engendalikan bagian-bagian terkait $ang terdapat dala% %ikroprosesor 567

+P, +ontrol Signal S$ste% •

•

Pada bagian ini ber2ngsi ntk %e%berikan sin$al kendali pada bagian $ang terkait sehingga se%a kendali "hardware dan software# dapat dikendalikan le/at control signal system dengan !ara %e%berikan le)el sin$al logika ntk dapat %engakti2kan bagian-bagian tersebt

Data Bs +ontrol •

•

Pada bagian ini ber2ngsi ntk %engendalikan salran data seban$ak 6 bit sesai dengan sin$al kendali dari +P, !ontrol signal Data bs dapat ber2ngsi sebagai salran %askan "Inpt#& salran kelaran "otpt# dan dapat *ga dala% keadaan Coating "beri%pedansi tinggi#

Address Bs +ontrol •

Pada bagian ini ber2ngsi ntk %engendalikan salran ala%at seban$ak 18 bit ntk dignakan dala% pengala%atan perangkat %e%ori& perangkat inpt0otpt dan sebagain$a