PERKEMBANGAN MIKROPROSESOR

Pengertian Mikroprosesor

Kata mikroprosesor dalam pengertian yang lebih luas berarti hanya sebuah CPU. Untuk membentuk sebuah board mikroprosesor yang lengkap blok-blok fungsional seperti memori, dan peripheral lainnya harus dihubungkan secara eksternal ke sebuah chip mikroprosesor. Sistem yang dibangun dengan cara ini disebut sebagai “Single-Board Microcomputer”. Contoh mikroprosesor adalah 8085, 8086 dan 80486.
Salah satu kelas penting lain dari mikroprosesor adalah ‘Bit-Slice Processor’. Istilah bit-slice prosesor berarti bahwa prosesor dapat diinterkoneksikan kedalam bentuk potongan-potongan prosesor yang lebar wordnya dapat ditentukan. Bit-slice prosesor terdiri dari 4 atau 8 bit ALU, register, dan jalur kendali. Jalur kendali terkoneksi pada setiap prosesor-prosesor dan semua prosesor tersebut dapat melakukan operasi yang sama.
Contoh bit-slice prosesor adalah AMD seri 2900. Desain bit-slice prosesor memilki beberapa keuntungan. Keuntungan yang pertama adalah ALU dapat digabungkan untuk membentuk komputer yang bisa mengelola data yang cukup besar dalam satu waktu.
Keuntungan desain bit-slice prosesor lainnya adalah dapat menggunakan teknologi chip bipolar yang sangat cepat. Lebih jauh lagi, desain bit-slicememungkinkan penggunanya membuat set intruksi sendiri untuk aplikasi-aplikasi yang mereka ciptakan.
Mikroprosesor pertama adalah intel 4004 yang dikenalkan tahun 1971, tetapi kegunaan mikroprosesor ini masih sangat terbatas, hanya dapat digunakan untuk operasi penambahan dan pengurangan. Mikroprosesor pertama yang digunakan untuk komputer di rumah adalah intel 8080, merupakan komputer 8 bit dalam satu chip yang diperkenalkan pada tahun 1974. Tahun 1979 diperkenalkan mikroprosesor baru yaitu 8088.

Setiap komputer yang kita gunakan didalamnya pasti terdapat mikroprosesor. Mikroprosesor, dikenal juga dengan sebutan Central Processing Unit (CPU) artinya unit pengolahan pusat. CPU adalah pusat dari proses perhitungan dan pengolahan data yang terbuat dari sebuah lempengan yang disebut “chip”. Chip sering disebut juga dengan “Integrated Circuit (IC)”, bentuknya kecil, terbuat dari lempengan silikon dan bisa terdiri dari 10 juta transistor.
Mikroprosesor pertama adalah intel 4004 yang dikenalkan tahun 1971, tetapi kegunaan mikroprosesor ini masih sangat terbatas, hanya dapat digunakan untuk operasi penambahan dan pengurangan. Mikroprosesor pertama yang digunakan untuk komputer di rumah adalah intel 8080, merupakan komputer 8 bit dalam satu chip yang diperkenalkan pada tahun 1974. Tahun 1979 diperkenalkan mikroprosesor baru yaitu 8088.
Mikroprosesor 8088 mengalami perkembangan menjadi 80286, berkembang lagi menjadi 80486, kemudian menjadi Pentium, dari Pentium I sampai dengan sekarang, Pentium IV. Untuk lebih lengkapnya, bisa melihat gambar dan tabel di bawah ini :


Sumber : http://www.intel.com
Keterangan Tabel :
Transistor berbentuk seperti tabung yang sangat kecil, terdapat pada Chip.
Micron adalah ukuran dalam Micron (10 pangkat -6), merupakan kabel terkecil dalam Chip
Clock Speed = kecepatan maksimal sebuah prosesor
Data width = lebar dari Arithmatic Logic Unit (ALU) / Unit pengelola aritmatika, untuk proses pengurangan, pembagian, perkalian dan sebagainya.
MIPS = Millions of Instructions Per Second / Jutaan perintah per detik.

 

Sejarah Perkembangan Mikroprocessor :

• 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

• 1978: 8086-8088 Microprocessor

Sebuah penjualan penting dalam divisi komputer terjadi pada produk untuk komputer pribadi buatan IBM yang memakai prosesor 8088 yang berhasil mendongkrak nama intel.

• 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 seperti suara, 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.

• 2004: Intel E7520/E7320 Chipsets

7320/7520 dapat digunakan untuk dual processor dengan konfigurasi 800MHz FSB, DDR2 400 memory, and PCI Express peripheral interfaces.

• 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)

DASAR PEMOGRAMAN ASSEMBLY MENGGUNAKAN SOFTWARE READ51 PADA SISTEM MICROPROSESOR ATMEL AT89S51

Mikrokontroler adalah sebuah chip yang dapat melakukan pemrosesan data secara digital serta pengontrolan rangkaian elektronik sesuai dengan perintah bahasa assembly yang diberikan pada IC tersebut. Perbedaan antara mikroprosesor dan mikrokontroler yaitu mikroprosesor merup CPU tanpa memori dan I/O pendukung sebuah komputer, sedangkan mikrokontroler terdiri dari CPU, memori, I/O dan unit pendukung lain spt ADC yang terintregrasi didalamnya. Penggunaan mikrokontroler menjadi tren pada desain teknologi elektronika, karena chip ini dapat mereduksi sistem digital diskrit dengan perangkat lunak yang diprogram dan disisipkan dalam chip tersebut. Mikroprosesor dikembangkan kearah perangkat berbasis komputer sedangkan mikrokontroler lebih banyak ke sistem instrumentasi elektronik.

Pemrograman Bahasa Assembly untuk IC AT89S51

Untuk berinteraksi dengan perangkat keras yang meliputi memberi perintah maupun pengaturan perangkat dapat digunakan suatu bahasa pemrograman dasar tingkat rendah yaitu bahasa pemrograman Assembly. Assembly merupakan bahasa dasar mesin, meskipun saat ini telah banyak bahasa pemrograman tingkat tinggi yang lebih sederhana dan mudah dipahami namun semua bahasa tersebut sesungguhnya juga merupakan pengembangan dari bahasa assembly. Agar kita dapat menguasai lebih mendalam akan interaksi antara user (manusia) dengan mesin maka pada kuliah microprosesor dan microkontroler di gunakan bahasa assembly sebagai bahasa pemrograman sistem microkontroler. Struktur dasar dari bahasa assembly terdiri atas :

Label – Mnemonic (OPcode) – Operand 1 – Operand 2 – Komentar

misalnya,       mulai : mov P0,#13 ; pengisian data 13

Keterangan :

1. Label, Kode yang ditentukan sendiri oleh pemrogram. jika lebih dari 2 kata, harus digabung (tidak boleh dipisah) diakhiri dengan tanda ( : )
   contoh, mulai : panjangbola :
2. Mnemonic (opcode), kode perintah yang akan melakukan aksi tiap operand
   contoh, mov sjmp
3. Operand 1 (operand tujuan/target), data yang akan diproses oleh Mnemonic
   contoh, P0 A
4. Operand 2 (operand asal), data yang akan dipindahkan ke operand tujuan
   contoh, #13 #110001010B
5. Komentar, dapat ditulis dengan menggunakan tanda ( ; ) dan tidak akan dieksekusi oleh hardware.
   Contoh, ; ————————— INI ADALAH PROGRAM LED ————–

Instruksi – instruksi Mnemonic yang sering digunakan pada sistem microkontroler diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Intruksi pemindahan data ( MOV )
   instruksi (MOV) digunakan untuk memindahkan data dari satu tempat ke tempat lain, atau juga digunakan untuk memindahkan data dari satu pin microcontroler ke pin yang lain. Contoh : mov P3, #11001100B
   keterangan :
   instruksi diatas digunakan untuk memindahkan data biner 11001100 ke port 3 pada sistem microcontroler.
2. Instruksi lompatan
   ada beberapa macam instruksi lompatan diantaranya :
   SJMP (Short Jump), melompat ke alamat / label untuk alamat kode yang pendek.
   AJMP (Absolut Jump), sama dengan SJMP hanya jarak lompatannya lebih jauh.
   ACALL, Instruksi memanggil subrutin ke sebuah label/sub program.
   RET (Return), digunakan untuk menghentikan subrutin dan melanjutkan ke instruksi berikutnya.
3. Instruksi operasi bit
   SETB (Set Bit), digunakan untuk mengisi alamat bit dengan nilai 1
   contoh, SETB P0.0 ; bit P0.0 diisi dengan nilai 1
   CLR (Clear), Mengosongkan / mengubah alamat bit dengan nilai 0
   contoh, CLR P0.0 ; bit P0.0 dikosongkan dengan nilai 0
4. Instruksi lompatan bersyarat
   CJNE (Compare and Jump if Not Equal)
   Membandingkan nilai sebuah register dengan suatu data/register lain dan akan melompat ke alamat/label yang dituju jika belum sama nilainya.
   Contoh, CJNE R0,#100,mulai         JB (Jump if Bit Set)
   Melakukan lompatan menurut isi (nilai) sebuah bit. Yang di cari adalah nilai “1″ pada bit yang diamati nilainya. Jika bit bernilai “0″ akan melanjutkan instruksi berikutnya, namun jika bit bernilai “1″ akan melompat ke alamat yang ditentukan.
   Contoh, mulai : JB P0.0, eksekusi     SJMP mulai     JNB (Jump if Not Bit Set)
   Kebalikan dari JB, yang dicari adalah nilai NOL (0) pada bit yang dialamati.
   DJNZ (Decrement and Jump if Not Zero)
   Mengurangi nilai sebuah register /alamat tertentu dengan nilai 1 dan jika hasilnya sudah NOL (0) maka instruksi selanjutnya akan dijalankan
   contoh DJNZ R4, mulai
5. Instruksi aritmatika
   INC (Increment)
   menambahkan “1″ angka dari register/data yang dituju dan hasilnya disimpan pada register tersebut.
   Contoh INC A ADD
   Menambahkan isi Akumulator dengan sebuah nilai dan hasilnya disimpan kembali akumulator tersebut.
   DEC (Decrement)
   Mengurangi “1″ angka dari register yang dituju dan hasilnya disimpan pada register tersebut.
6. Instruksi geser
   RR (Rotate Right), Menggeser ke kanan perbit isi akumulator
   RL (Rotate Left), Menggeser ke kiri perbit isi akumulator

Software Read51

Software Read51 merupakan salah satu software editor bahasa pemrograman assembly. Dengan menggunakan software ini kita dapat merancang dan membuat pemrograman assembly, C, dll. Pada percobaan yang dilakukan dalam kuliah ini, kita menggunakan Read51 untuk merancang program menggunakan bahasa assembly dimana file program disimpan dalam ekstensi .ASM. Adapun software read51 seperti ditampilkan pada gambar berikut :

Read51 terdiri dari 3 komponen utama yaitu : Jendela Editor (sisi kiri, sebagai tempat dimana kita membuat dan merancang bahasa pemrograman assembly), Jendela Output (terdapat output berupa tampilan LED, berada di sisi kanan) serta jendela build (di sisi bawah, sebagai coment yang menunjukan proses dari software).

1.Memulai membuat file baru
Untuk memulai membuat program ikuti langkah berikut :
Klik menu “File”;
pilih “New File” seperti pada gambar :

 

setelah dipilih maka akan muncul gambar berikut

Kemudian pilih “Assembly File”, lalu klik tombol “OK”:
Maka akan muncul jendela text editor di sisi kiri, setelah itu kita tinggal menuliskan bahasa pemrograman assembly sesuai rancangan kita.

2.Menyimpan program
Setelah kita membuat halaman editor, langkah selanjutnya adalah menyimpan program kita terlebih dahulu sebelum membuat pemrograman. Kenapa kita harus menyimpan dulu baru kemudian membuat pemrograman? Tidak lain adalah untuk berjaga – jaga agar nantinya jika suatu saat terjadi kerusakan komputer atau tiba-tiba listrik padam data kita telah aman terlebih dahulu. Tips ringan bagi anda disarankan anda menyimpan program anda secara berjangka misalnya setiap 5 menit agar apa yang telah kita ketikkan tidak sia-sia nantinya ketika terjadi kerusakan komputer atau lainnya. Lalu bagaimana cara menyimpan pemrograman kita? Ikutilah langkah berikut :
Langkah pertama klik menu “File”;
Pilih “Save As”; maka akan muncul gambar berikut :

ketikkan nama file yang anda kehendaki pada form “File Name”, kemudian pilih direktori dimana anda ingin menyimpan file tersebut.
Setelah itu tekan tombol “Save”;
Sekarang file anda telah tersimpan dan silahkan membuat program anda.

 

3.Mengcompile dan Mengconvert file HEX
Setelah anda membuat program yang anda inginkan langkah selanjutnya adalah mengkompile dan mengconvert file program anda ke dalam bentu file berekstensi .HEX . Untuk melakukan ini anda tidak perlu bersusah payah karena Read 51 akan menjalankan prosedure Conver HEX ketika anda mengkompile program anda.
Prosedur Compile penting untuk dilakukan karena prosedur compile merupakan prosedur untuk mengechek program yang anda buat apakah terjadi kesalahan atau tidak. Jika terjadi kesalahan silahkan anda memperbaiki kesalahan tersebut. Sedangkan jika berhasil, maka anda dapat mensimulasikan program anda. Cara mengcompile cukup dengan menekan tombol compile (bergambar palu/ IDE mode / F2) seperti digambarkan dibawah ini

 

Prosedur Convert HEX merupakan prosedur dimana mengkonversi program yang telah anda buat yang sebelumnya disimpan dalam ekstensi .ASM untuk di konversi ke dalam bentuk file berekstensi HEX. File yang berekstensi HEX inilah yang nantinya akan di upload ke sistem microkontroler yaitu di masukkan ke IC AT89S51 pada sistem minimum.

3.Running Program
Setelah anda mengcompile program anda, selanjutnya adalah menjalankan program yang anda buat yaitu dengan cara mengklik tombol bergambar tanda seru “!” seperti pada gambar berikut:

Setelah dijalankan maka dapat anda lihat hasilnya pada output program yang telah disediakan, tampak seperti pada gambar berikut.

Dicopy dari : http://cci-amikom.forumid.net/t141-mikroprosesor-tugas-ti-11-d-egi-rizki-gumilar-11112583#245

                      http://elizwar.blogspot.com/search/label/Tugas%20Mikroprosesor