SET INSTRUKSI MIKROPROSESOR 8085
1.
DATA TRANSFER INSTRUKSI
MOV MOV Rd, Rd, Rs ; berf berfun ungs gsii + mengcopy nilai dari Rs ke Rd MOV Rd, M ; berfun berfungsi gsi mengcop mengcopy y nilai nilai dari dari M ke ke Rd MOV M, Rs Rs
; berfun berfungsi gsi mengcop mengcopy y nilai nilai dari dari M ke ke Rs
MVI Rd, Rd, d8
; berfun berfungsi gsi memi meminda ndahkan hkan nilai nilai regi registe sterr d8 ke regi registe sterr d8
MVI M, d8
; berfu berfungs ngsii memi meminda ndahkan hkan nilai nilai regi registe sterr d8 ke regi registe sterr M
LDA addr16 addr16 ; berfungsi berfungsi menyalin menyalin data data memori memori pada pada alamat alamat yang spesifik spesifik addr16 addr16 LDAX LDAX rp
; ber berfu fung ngsi si meng mengco copy py data data pada pada regi regist ster er pair pair (rp) (rp)
LXI rp, d16 d16
; berfungsi berfungsi mengisi mengisi registe registerr pair pair (rp) (rp) dari dari nilai nilai data d16 d16 (alamat (alamat 16 bit) bit)
LHLD addr16 ; berfungsi menyalin menyalin data memori pada alamat yang spesifik spesifik addr16 STA addr1 addr16 6
; berfung berfungsi si menyi menyimpa mpan n nilai nilai data data langsun langsung g dalam dalam memori memori addr1 addr16 6
STAX STAX rp
; ber berfu fung ngsi si meny menyim impan pan nila nila data data pada pada alam alamat at regi regist ster er pair pair (rp (rp))
SHLD addr16 ; berfungsi menyimpan menyimpan data register H & L langsung dalam memori alamat addr16 SPHL
; ber berfungsi memindahka hkan isi dari H & L ke pointe nter stack
XCHG
; berfungsi menukar register H & L dengan register D & E
XH TL
; be berfungsi me menukar kar st stack te tertinggi de dengan re register H & L
PUSH PUSH rp
; push push 2 byte byte data data ke stac stack k pada pada regi regist ster er pair pair (rp) (rp)
PUSH PUSH PSW
; push push 2 byte byte data ke ke stack stack pada pada proces processor sor stat status us word word (8-bi (8-bit) t)
POP rp
; Pop Two Bytes of Data off the Stack
2.
ARITHMETIC INSTRUKSI
ADD ADD reg reg
; ins insttruks uksi pen penam amba baha han n pad padaa reg regiister ter reg reg
ADD M
; in instruksi pe penambahan pa pada re register M
ADI ADI d8 d8
; ins insttruks uksi pen penam amba baha han n dat dataa sec secar araa imm immed ediiate ate pad padaa reg regiister ster d8
ADC ADC reg reg
; inst instru ruks ksii pena penamb mbah ahan an mengg menggun unak akan an carry carry flag flag pada pada regi regist ster er reg reg
ADC ADC M
; inst instru ruks ksii pena penamb mbah ahan an meng menggu guna naka kan n carr carry y flag flag pada pada regi regist ster er M
ACI ACI d8
; inst instru ruks ksii pena penamb mbah ahan an data data d8 seca secara ra imme immedi diat atee meng menggu guna naka kan n car carry ry
DAA
; instruksi untuk mengatur bentuk desimal
DAD rp
; penambahan register pair ganda ke H & L register pair (rp)
SUB reg
; instruksi pengurangan pada register reg
SUB M
; instruksi pengurangan pada register M
SUI d8
; instruksi pengurangan data pada d8 secara immediate
SBB reg
; instruksi pengurangan menggunakan carry flag pada register reg
SBB M
; instruksi pengurangan menggunakan carry flag pada register M
SBI d8
; instruksi pengurangan secara immediate menggunakan carry flag pada register
d8 INR reg
; instruksi kenaikan data reg setiap 1 byte
INR M
; instruksi kenaikan data M setiap 1 byte
INX rp
; instruksi kenaikan 1 data register pair (rp)
DCR reg
; instruksi penurunan data reg setiap 1 byte
3.
LOGIKA INSTRUKSI
ANA reg
; menggunakan logika AND dengan logika accumulator pada data reg
ANA M
; menggunakan logika AND dengan logika accumulator pada data M
ANI d8
; menggunakan logika AND dengan logika accumulator immediate d8
ORA reg
; menggunakan logika OR dengan logika accumulator OR pada reg
ORA M
; menggunakan logika OR dengan logika accumulator OR pada M
ORI d8
; menggunakan logika OR dengan logika accumulator OR immediate register d8
XRA reg
; menggunakan logika eksklusif OR dengan logika accumulator eksklusif OR reg
XRA M
; menggunakan logika eksklusif OR dengan logika accumulator eksklusif OR reg
M XRI d8
; menggunakan logika eksklusif OR dengan data immediate pada register d8
CMP reg
; membandingkan data pada reg
CMP M
; membandingkan data pada register M
CPI d8
; membandingkan data secara immediate pada d8
CMA
; pelengkap accumulator data pada prosesor 8085
CMC
; pelengkap carry flag pada prosesor 8085
STC
; pengatur/set/setting carry flag
RLC
; pengatur rotasi/putaran accumulator pada bagian kiri
RAL
; Rotate Left Through Carry
RRC
; pengatur rotasi/putaran accumulator pada bagian kanan
RAR
; Rotate Right Through Carry
4.
BRANCHING INSTRUKSI
JMP addr16
; berfungsi untuk membuat program beralih/loncat ke addr16
J addr16
;
CALL addr16 ; berfungsi untuk memanggil data pada addr16 C addr16
;
RET
; berfungsi untuk kembali pada instruksi awal
R
;
RST n
; berfungsi sebagi instruksi restart secara khusus
PCHL
; berfungsi untuk memindahkan H & L pada program counter
5.
MACHINE CONTROL INSTRUKSI
SIM
; membuat settingan mask interrupt pada mesin prosesor 8085
RIM
; membaca mask interrupt pada mesin prosesor 8085
DI
; mengnonaktifkan system interrupt pada mesin prosesor 8085
EI
; mengaktifkan system interrupt pada mesin prosesor 8085
HLT
; memberhentikan mesin
NOP
; tidak ada operasi apapun pada kontrol mesin
Komponen CPU Komponen CPU terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut. •
Unit kontrol yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti
terdapat dalam semua CPU. CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antarkomponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk p erhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah: o
Mengatur dan mengendalikan alat-alat masukan (input ) dan keluaran (output ).
o
Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
o
Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.
o
Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU.
o
•
Menyimpan hasil proses ke memori utama.
Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup
tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika. Pada Intel 8085, nama registernya sebagai berikut : 8 bit
: A, B, C, D, E, H, L, F
16 bit : SP, PC •
ALU unit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar
instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki
spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder. Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (¹ ), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (£ ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (³ ). •
CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen
internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan /keluaran.
Sejarah Perkembangan Microprocessor 1. Pada Tahun 1971, Debut Intel dimulai dengan processor seri MCS4 yang merupakan cikal bakal dari prosesor i4040 dengan register 4 bit. 2. Pada Tahun 1972, muncul prosessor i8080, merupakan prosessor register 8 bit pertama. 3. Pada Tahun 1977, muncul prosessor 8085, clock generatornya onprocessor, cikal bakalnya penggunaan single voltage +5V (implementasi s/d 486DX2, pd DX4 mulai +3.3V dst). 4. Pada Tahun 1978, muncul prosessor i8086, prosesor dengan register 16-bit, bus data eksternal 16-bit, dan memori addressing 20-bit. 5. Pada Tahun 1981, muncul prosessor i8088 16bit bus internal, 8bit bus external. Lalu muncul 80186 dan i80188 6. Pada Tahun 1982, Intel membuat i80286, prosesor dengan register 16-bit, bus eksternal 16-bit, mode protected terbatas yang dikenal dengan mode STANDARD yang menggunakan memori addressing 24-bit yang mampu mengakses maksimal 16 MB. 7. Pada tahun 1985, Intel meluncurkan desain prosesor yang sama sekali baru: i80386. Sebuah prosesor 32-bit , dalam arti memiliki register 32-bit, bus data eksternal 32-bit, dan mempertahankan kompatibilitas dengan prosesor generasi sebelumnya, dengan tambahan diperkenalkannya mode PROTECTED 32-BIT untuk memori addressing 32-bit, mampu mengakses maksimum 4 GB. Sejak 386 ini mulai muncul processor cloner : AMD, Cyrix, NGen, TI, IIT, IBM (Blue Lightning) dst, 8. Sekitar Tahun 1989 Intel meluncurkan i80486DX. Seri yang tentunya sangat populer, peningkatan seri ini terhadap seri 80386 adalah kecepatan dan dukungan FPU internal dan skema clock multiplier (seri i486DX2 dan iDX4), tanpa tambahan instruksi baru. 9. Tahun 1993, dan Intel meluncurkan prosesor Pentium. Peningkatannya terhadap i80486: struktur PGA yang lebih besar (kecepatan yang lebih tinggi , dan pipelining, TANPA instruksi baru. Tidak ada yang spesial dari chip ini, hanya fakta bahwa standar VLB yang dibuat untuk i80486 tidak cocok (bukan tidak kompatibel) sehingga para pembuat chipset terpaksa melakukan rancang ulang untuk mendukung PCI. Intel menggunakan istilah Pentium untuk meng”hambat” saingannya. Sejak Pentium ini para cloner mulai “rontok” tinggal AMD, Cyrix .
10. Tahun 1995, kemunculan Pentium Pro. Inovasi disatukannya cache memori ke dalam prosesor menuntut dibuatnya socket 8 . Pin-pin prosesor ini terbagi 2 grup: 1 grup untuk cache memori, dan 1 grup lagi untuk prosesornya sendiri, yang tak lebih dari pin-pin Pentium yang diubah susunannya . Desain prosesor ini memungkinkan keefisienan yang lebih tinggi saat menangani instruksi 32-bit, namun jika ada instruksi 16-bit muncul d alam siklus instruksi 32-bit, maka prosesor akan melakukan pengosongan cache sehingga proses eksekusi berjalan lambat. Cuma ada 1 instruksi yang ditambahkan: CMOV (Conditional MOVe). 11. Tahun 1996, prosesor Pentium MMX. Sebenarnya tidak lebih dari sebuah Pentium dengan unit tambahan dan set instruksi tambahan, yaitu MMX. Intel sampai sekarang masih belum memberikan definisi yang jelas mengenai istilah MMX. Multi Media eXtension adalah istilah yang digunakan AMD. Ada suatu keterbatasan desain pada chip ini: karena modul MMX hanya ditambahkan begitu saja ke dalam rancangan Pentium tanpa rancang ulang, Intel terpaksa membuat unit MMX dan FPU melakukan sharing, dalam arti saat FPU aktif MMX non-aktif, dan sebaliknya. Sehingga Pentium MMX dalam mode MMX tidak kompatibel dengan Pentium. 12. Tahun 1997, Intel meluncurkan Pentium II, Pentium Pro dengan teknologi MMX yang memiliki 2 inovasi: cache memori tidak menjadi 1 dengan inti prosesor seperti Pentium Pro , namun berada di luar inti namun berfungsi dengan kecepatan processor. Inovasi inilah yang menyebabkan hilangnya kekurangan Pentium Pro (masalah pengosongan cache) Inovasi kedua, yaitu SEC (Single Edge Cartidge), Kenapa? Karena kita dapat memasang prosesor Pentium Pro di slot SEC dengan bantuan adapter khusus. Tambahan : karena cache L2 onprocessor, maka kecepatan cache = kecepatan processor, sedangkan karena PII cachenya di”luar” (menggunakan processor module), maka kecepatannya setengah dari kecepatan processor. INTEL PENTIUM MMX 13. Pada Tahun 1998, Intel meluncurkan Pentium II Xeon, merupakan prosessor yang dibuat untuk kebutuhan aplikasi server. 14. Pada Tahun 1999, Intel meluncurkan Prosessor 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. 15. Pada Tahun yang sama, Intel juga meluncurkan 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. 16. Masih di tahun 1999, Intel kembali merambah pasaran server dan workstation dengan mengeluarkan Intel Pentium III Xeon 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. 17. Pada Tahun 2000, Intel meluncurkan Intel Pentium-4, 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. 18. Pada Tahun 2001, Intel mengeluarkan 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. 19. Masih di tahun yang sama, Intel kembali meluncurkan 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 ). 20. Pada Tahun 2002, Intel meluncurkan Itanium 2 yang merupakan generasi kedua dari keluarga Itanium 21. Pada Tahun 2003, Intel meluncurkan Pentium M, yang merupakan 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 kemanamana. 22. Pada Tahun 2004, diluncurkan Intel E7520/E7320 Chipsets yang dapat digunakan untuk dual processor dengan konfigurasi 800MHz FSB, DDR2 400 memory, and PCI Express peripheral interfaces. 23. Pada tahun 2005, diluncurkan Intel Pentium M 735/745/755 processors yang dilengkapi dengan chipset 855 dengan fitur baru 2Mb L2 Cache 400MHz system bus dan kecocokan dengan soket processor dengan seri-seri Pentium M sebelumnya. 24. Masih di tahun 2005, Intel mengeluarkan 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. 25. Masih di tahun yang sama, di produksi Intel Pentium D 820/830/840 merupakan 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. 26. Pada Tahun 2006, Intel meluncurkan Intel Core 2 Quad Q6600 yaitu 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 ) 27. Pada Tahun 2006, Intel kembali meluncurkan Intel Quad-core Xeon X3210/X3220, merupakan Processor yang digunakan untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing memiliki konfigurasi 2.13 dan 2.4GHz, berturut-turut , dengan 8 MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power (TDP) 28. Baru- baru ini Intel mengeluarkan produk teranyar mereka yaitu Intel Core i7. Processor ini termasuk dalam keluarga Nehalem dan mempunyai kode Bloomfield. Processor yang diklaim tercepat di dunia ini memiliki 4 processor dan sudah mengadopsi teknologi DDR3 sebagai memory controllernya. Untuk menggunakannya harus menggunakan chipset terbaru yaitu x58. Dari segi arsitekturnya, processor ini memuat 731 juta transistor dan dibuat dengan proses fabrikasi 45nm. Walaupun “hanya” menggunakan L1 cache sebesar 64KB dan L2cache sebesar
256KB, namun processor ini didukung oleh L3cache sebesar 8MB yang penggunaanya dishare ke masing- masing processor. Intel akan mengeluarkan produk ini dalam 3 macam kecepatan yaitu 2.66Ghz, 2.93Ghz dan 3.20Ghz. Ketiga produk ini akan dijual dengan kisaran harga $285 – $999 (dengan kurs rupiah 13.400 maka harganya berkisar 3.819.000-13.386.600) Berikut detailnya Core i7 920 at 284 USD (mainstream) Core i7 940 at 562 USD (performance) Core i7 965 Extreme at 999 USD (enthusiast) Berikut tabel perbandingan 920,940 dan 965 Fitur-fitur yang ada di i7 - Intel Turbo Boost - Intel Virtualization - Enhanced Intel SpeedStep - Executable Disable bit - Intel 64 architecture Disamping fitur diatas, terdapat peningkatan yang signifikan yaitu - hyper threading - SSE4.2 - fast, unaligned cache access - advanced power management - turbo mode Sampai sekarang perkembangan microprosessor masih terus berlanjut dan Intel tetap merajai dunia microprosessor. Hal ini juga tidak terlepas dari Hukum Moore, yakni hukum yang dilontarkan oleh Gordon Moore pada tahun 1965. Kala itu, Moore memprediksikan jumlah transistor yang ada pada integrated circuit (IC) akan berlipat ganda setiap tahunnya. Pernyataan ini diperbaharui Moore di tahun 1995, dengan penelitian bahwa kelipatan ganda jumlah transistor hanya akan terjadi setiap dua tahun sekali. Hukum Moore sampai sekarang menjadi panduan bagi Intel untuk memacu prosessornya agar semakin andal, terutama peningkatan kecepatan dengan penuerunan harga yang sangat signifikan. Meski pertumbuhan kecepatan prosessor sempat mengalami masa-masa stagnan, namun pertumbuhan kecepatan prosessor Intel mengalami peningkatan yang mengseankan. Banyak ahli teknologi informasi di seluruh dunia, termasuk Gordon Moore, berharap hukum Moore dapat bertahan paling tidak sampai dua dekade mendatang (sejak tahun 2008).
