2011. Referensi :

11/18/2011

• Referensi : • Malvino, A. Paul. Computer Digital Elektronics. Introductions Microcomputers. McGraw‐Hill. 1992. • Putra, Agfianto Eko. Bahasa Assembly dengan EMU Putra Agfianto Eko Bahasa Assembly dengan EMU 8086. Gava Media. Yogyakarta.2005. • Stalling, William. Computer Organization and Architecture : Designing for Performance, 7e. Prentice‐Hall. New Jersey.2001.

Simple As Possible ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

PS Teknik Informatika UNDIP

rsp‐oak‐informatika

1


SAP‐1 ( Simple As Possible)

Arsitektur

• Komputer SAP (Simple As Possible) artinya sesederhana mungkin, telah dirancang untuk pemula dalam bidang ini, dengan memperkenalkan semua gagasan operasi p g g p komputer


2

• Arsitektur SAP‐1 merupakan sebuah komputer berorganisasi bus, semua keluaran register menuju bus W merupakan saklar tiga keadaan, yang memungkinkan transfer data secara teratur. Semua keluaran register yang lain hanya memiliki dua keadaan, keluaran‐keluaran ini secara kontinue menggerakkan kotak‐kotak yang disambungkan kepadanya 3


4

Arsitektur SAP‐1

1. Pencacah Program •


5

Pencacah program, yang merupakan bagian dari unit kendali, mencacah dari 0000 sampai 1111. Tugasnya adalah mengirimkan ke memori alamat dari instruksi berikutnya ke memori alamat dari instruksi berikutnya yang akan diambil dan dilaksanakan. Pencacah program direset ke 0000 setiap kali sebelum komputer dijalankan.


6

1

11/18/2011

1. Pencacah Program ( lanj )

1. Pencacah Program ( lanj )

Ketika komputer mulai bekerja, pencacah program mengirimkan alamat 0000 ke memori. Kemudian pencacah program meningkatkan angka cacahannya menjadi meningkatkan angka cacahannya menjadi 0001. setelah instruksi pertama diambil dan dilaksanakan, pencacah program mengirimkan 0001 ke memori.


Pencacah program kembali meningkatkan angka cacahannya. Sesudah instruksi kedua diambil dan dieksekusi, pencacah program mengirimkan alamat 0010 ke memori Dengan mengirimkan alamat 0010 ke memori. Dengan demikian pencacah program dapat menentukan instruksi berikutnya yang akan diambil dan dieksekusi.

7

2. Masukkan dan MAR

RAM diprogram dengan register saklar alamat dan register saklar data. RAM menerima masukan dari MAR, instruksi dan kata‐data dan kata data ditempatkan dalam bus W ditempatkan dalam bus W untuk digunakan bagian lain dari komputer

9

4. Register Instruksi


10

5. Pengendali Pengurut

Isi dari lokasi memori yang ditunjuk alamatnya ditempatkan pada bus W, register instruksi disiapkan untuk pengisisan tepi positif dari sinyal detak(clock) berikutnya positif dari sinyal detak(clock) berikutnya.


8

3. RAM

Termasuk register saklar, yang memungkinkan pengiriman 4 bit dan 8 bit alamat kepada RAM. Memory Addres Register(MAR), pada saat komputer bekerja, alamat pencacah program ditahan (latched) pada MAR, kemudian MAR mengirimkan alamat 4 bit kedalam RAM, dimana operasi membaca dilaksanakan



11

Sebelum komputer bekerja, sinyal‐sinyal CLR dikirim ke pencacah program dan register instruksi, akibatnya pencacah program direset ke 0000, dan bersamaan ini instruksi terakhir dalam register dihapus. Kemudian sinyal detak CLK dikirim ke semua register bufer, sinyal ini mensinkronkan operasi komputer.


12

2

11/18/2011

6. Akumulator

7. Penjumlah – Pengurang

Adalah sebuah register buffer yang menyimpan jawaban sementara


SAP‐1 menggunakan penjumlah‐pengurang komplemen‐2 (ekivalen dengan perubahan tanda bilangan desimal)

13

8. Register B

15

10. Peraga Biner

Disebut juga bandar keluaran (output port), mengeluarkan data yang telah diproses komputer.


16

Komponen Unit Kendali SAP‐1 mengandung pencacah program, register instruksi dan pengendali pengurut yang menghasilkan kata kendali, sinyal‐ sinyal CLEAR, dan sinyal‐sinyal detak. ALU SAP‐1 terdiri ALU SAP 1 t di i dari d i sebuah b h akumulator, sebuah k l t b h penjumlah‐pengurang dan sebuah register B. Memori SAP‐1 memiliki MAR dan sebuah RAM 16 x 8. Unit I/O mengandung saklar pemrograman masukan, bandar keluaran dan peraga biner.

Suatu barisan terdiri dari 8 buah LED,yang dihubungkan dengan sebuah flip‐flop dari bandar keluaran.


14

9. Register Keluaran

Digunakan dalam operasi aritmetik, keluaran register B menggerakkan penjumlah ‐ pengurang, memasukkan yang akan dijumlahkan dengan atau dikurangkan dari dijumlahkan dengan atau dikurangkan dari isi akumulator.



17


18

3

11/18/2011

PERANGKAT INSTRUKSI

PERANGKAT INSTRUKSI ( lanj )

1. LDA

2. ADD

• Merupakan singkatan dari “load the accumulator” (isilah akumulator), mengandung alamat heksadesimal dari data yang hendak dimasukkan. • Contoh : LDA 8H (“isilah akumulator dengan isi dari lokasi memori 8H”) • Misalnya R8 = 1111 0000 • Maka eksekusi LDA 8H Æ A = 1111 0000

• Mengandung alamat dari kata yang hendak ditambahkan. ( isi dari lokasi • Contoh : ADD 9H (“tambahkan memori 9H pd akumulator”) • Misalkan A = 0000 0010, Isi pada lokasi 9H, mis : R9 = 0000 0011 • Maka selama intruksi ADD 9H akan berlangsung operasi sbb :


19

PERANGKAT INSTRUKSI ( lanj ) • • • • • •

3. SUB • Disertai alamat dari kata yang hendak dikurangkan. • Contoh : SUB CH (“kurangkan isi lokasi memori CH dari isi akumulator”) • Misalkan A = 0000 0111, RC = 0000 0011 • Maka selama intruksi SUB CH akan berlangsung operasi sbb : 21



22


• RC diisikan ke register B sehingga • B = 0000 0011, • bagian penjumlah‐pengurang melakukan penjumlahan j l h dari d i A dan d B : • DIFF = 0000 0100 • Hasil jumlahan diisikan ke akumulator • A = 0000 0100 rsp‐oak‐informatika

20


R9 diisikan ke register B sehingga : B = 0000 0011 bagian penjumlah‐pengurang melakukan penjumlahan dari A dan A dan B : B: SUM = 0000 0101 hasil jumlahan diisikan ke akumulator A = 0000 0101



4. OUT • Untuk memindahan isi akumulator ke bandar keluaran. 5. HLT • Singkatan dari “halt” (berhenti), untuk menghentikan pemrosesan data.

23


24

4

11/18/2011



• LDA, ADD, SUB disebut instruksi‐instruksi rujukan memori (memory‐refence instructions) karena semua instruksi menggunakan data yang tersimpan dalam memori. • OUT dan HLT bukan intruksi‐instruksi rujukan memori karena tidak melibatkan data yang tersimpan dalam memori. rsp‐oak‐informatika

• LDA, ADD, SUB, OUT dan HLT adalah instruksi singkat disebut mnemonik (mnemonic artinya “pembantu ingatan”)

25


Contoh 1 :

26

Contoh 1 : ( lanj )

Berikut ini program SAP‐1

Data dalam memori dengan alamat selanjutnya adalah :

(dalam betuk mnemonik ): Alamat 0H 1H 2H 3H 4H

Mnemonik LDA 9H ADD AH ADD BH SUB CH OUT

5H

HLT rsp‐oak‐informatika

27

Alamat

Mnemonik

Alamat

Mnemonik

6H 7H 8H 9H AH

FFH FFH FFH 01H 02H

BH CH DH EH FH

03H 04H FFH FFH FFH


Penyelesaian :

Penyelesaian : ( lanj )

• Mengisi akumulator dengan isi dari memori 9H, A = 01H • Menambahkan isi lokasi memori AH pd isi akumulator untuk memperoleh isi akumulator akumulator untuk memperoleh isi akumulator yang baru, A = 01H + 02H = 03H • Menambahkan isi lokasi memori BH pd akumulator, A = 03H + 03H = 06H

• Insruksi SUB akan mengurangkan isi lokasi memori CH, sehingga : A = 06H – 04H = 02H • Instruksi OUT memindahkan isi akumulator Instruksi OUT memindahkan isi akumulator ke bandar keluaran, dengan demikian peraga biner menyajikan angka : 0000 0010 • Instruksi HLT menghentikan pemrosesan data.


29


28

30

5

11/18/2011

PEMROGRAMAN SAP‐1 (lanj)

PEMROGRAMAN SAP‐1 • Untuk memasukkan instruksi dan kata‐data kedalam memori SAP‐1 harus menggunakan kode yang dapat memberitahu kepada komputer tentang operasi yang harus komputer tentang operasi yang harus dilaksanakan, disebut kode operasi (operation code).


Mnemonik

Kode Operasi

LDA

0000

ADD

0001

SUB

0010

OUT

1110

HLT

1111 rsp‐oak‐informatika

31

PEMROGRAMAN SAP‐1 (lanj)

32

PEMROGRAMAN SAP‐1 ( lanj ) Pertama, ubah instruksi kedalam bentuk biner :

• Contoh : Alamat

Instruksi

01

LDA FH

10

ADD EH

11

HLT


– LDA FH LDA FH – ADD EH – HLT

= 0000 1111 0000 1111 = 0001 1110 = 1111 XXXX

33


34

PEMROGRAMAN SAP‐1 (lanj) Susunlah saklar‐saklar alamat dan data sbb :

Tiga lokasi memori yg pertama mempunyai isi :

Alamat

Data/Instruksi

Alamat

DDDD

DDDD UUUU

DDDU

DDDU UUUD

DDUD

UUUU XXXX

0000 0001 0010

Data/Instruksi 0000 1111 0001 1110 1111 XXXX

Instrusi = xxxx xxxx medan alamat medan instruksi

U :Up (atas) = 1 dan D : Down (bawah) = 0 rsp‐oak‐informatika

35


36

6

11/18/2011

Assembly vs Machine Language

Contoh 2 : Latihan

Bahasa asembli (assembly language) menyangkut tata cara penulisan program dan mnemonik, sedangkan bahasa mesin (machine language) menyangkut tata cara (machine language) menyangkut penulisan program dengan bilangan 0 dan 1.


• Terjemahkan soal contoh 1 ke dalam bahasa mesin SAP‐1?

dikerjakan!

37


Contoh 3 :

38

Penyelesaian 3:

• Bagaimana cara memprogram SAP‐1 untuk menyelesaikan persoalan aritmatik ini ? 16 + 20 + 24 ‐32


• Pertama, menyimpan data (16, 20, 24, 32) pada lokasi memori 9H sampai CH • Kedua, ubah data desimal ke dalam data heksadesimal untuk mendapatkan versi heksadesimal untuk mendapatkan versi asembli:

39


40

Dalam bhs mesin data‐data ini menjadi :

Alamat

Isi

Alamat

Isi

0H

LDA 9H

7H

XX

1H

ADD AH

8H

XX

Alamat 0000

Isi 0000 1001

Alamat 0111

Isi XXXX XXXX

2H

ADD BH

9H

10H

0001

0001 1010

1000

XXXX XXXX

14H

0010

0001 1011

1001

0001 0000

0011

0010 1100

1010

0001 0100

0100

1110 XXXX

1011

0001 1000

0101

1111 XXXX

1100

0010 0000

0110

XXXX XXXX

3H 4H

SUB CH OUT

5H

HLT

6H

XX

AH BH CH


18H 20H

41


42

7

11/18/2011

• Penyimpanan program mendahulukan penyimpanan kata‐kata data. Program menempati lokasi lebih rendah dan data menempati lokasi memori yang lebih tinggi menempati lokasi memori yang lebih tinggi.


• Any Questions?? • …

43


44

8

2011. Referensi :

Recommend Documents