Makalah MIKROPROSESOR

 

FILE LENGKAP BERBENTUK .DOC BISA DI DOWNLOAD DISINI

 

KATA PENGANTAR

 

Puja dan puji kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat beliaulah kami selaku penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Pada makalah ini kami membahas khusus mengenai Register, Memory dan Flag .

Terselesaikannya makalah ini tidak terlepas dari bantuan semua pihak yang terlibat di dalamnya. Kami mengucapkan rasa terimakasih kepada semua pihak yang terlibat di dalam proses pembuatan makalah ini baik yang terlibat langsung maupun tidak.

Kami sebagai manusia menyadari bahwa dalam penyampaian dan penyajian materi dalam makalah ini tidak terlepas dari kesalahan. Kami pun menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karenanya kami sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun agar kami dapat lebih menyempurnakan lagi makalah kami ini.

Akhir kata kami berharap agar makalah ini dapat berguna bagi para pembaca sekalian terutama bagi para pendidik maupun calon pendidik yang sedang menjalani pendidikan guna mempersiapkan diri dalam dunia pendidikan terutama dunia mendidik pelajar.

 

 

 

Singaraja, 2 maret 2016

 

Penulis,

 

 

 

 

 

 

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1  Latar Belakang

Dalam pemrograman dengan bahasa Assembly, mau tidak mau kita harus berhubungan dengan apa yang dinamakan sebagai Register, memory, dan flag. Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses, dan dibentuk oleh 16 titik elektronis di dalam chip mikroprosessor itu sendiri. Dengan adanya tempat-tempat penampungan data sementara ini, proses pengolahan akan bisa dilakukan secara jauh lebih cepat dibandingkan apabila data-data tersebut harus diambil langsung dari lokasi-lokasi memori.

Register yang digunakan oleh mikroprosesor dibagi menjadi 5 bagian dengan tugasnya yang berbeda-beda pula. Bagian dari register tersebut ialah, general purpose register (register serbaguna), pointer register (register pointer), index register (register indeks), segment register (register segmen), dan flag register (register status). Dalam makalah ini akan bagian-bagian dari register tersebut.

 

1.2  Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang dapat diangkat dari latar belakang :

1       Apa itu register dan jenis-jenis register pada mikroprosesor ?

2       Apa itu memory dan jenis-jenis memory pada mikroprosesor ?

3       Apa perbedaan 32bit dan 64bit ?

 

1.3  Tujuan

1.     Mengetahui register dan jenis-jenis register pada mikroprosesor

2.     Mengetahui memory dan jenis-jenis memory pada mikroprosesor

3.     Mengetahui perbedaan 32bit dan 64bit 

 

 

1.4  Manfaat

Adapun manfaat yang diharapkan dalam pembuatan makalah ini adalah :

·       Aspek penulis - Menambah wawasan mengenai ilmu mikroprosesor. - Mengetahui hubungan antara register, memory dan flag pada mikroprosesor

·       Aspek Umum - Pembaca dapat mengetahui hubungan register, memory, flag pada mikroprosesor

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB II
PEMBAHASAN

 

2.1  Register Dan Jenis-Jenisnya

Register merupakan sebagian memory yang merupakan tempat penyimpanan sementara dari mikroprosesor yang dapat diakses dengan kecepatan yang sangat tinggi. Register digunakan untuk tempat penampungan data dengan ketentuan bahwa data yang terdapat dalam suatu register dapat diproses dalam berbagai operasi dengan melihat berapa besar kemampuan memory dalam menampung register tersebut. Dalam melakukan pekerjaannya mikroprosesor selalu menggunakan register-register sebagai perantaranya. Berikut adalah jenis-jenis register :

2.1.1    General Purpose Register

a.      Register (AX) Accumulator

Dalam sebuah processor Computer, Akumulator merupakan sebuah register di mana aritmatika menengah dan hasil logika disimpan. Sebuah komputer yang register seperti akumulator, maka akan sangat diperlukan untuk menulis hasil perhitungan masing-masing (penjumlahan, perkalian, pembagian, dll) ke memori utama, yang mungkin hanya untuk dibaca kembali lagi untuk digunakan dalam operasi berikutnya. Pengaksesan ke memori utama lebih lambat dibandingkan pengaksesan ke sebuah register seperti akumulator karena teknologi yang digunakan pada memori utama yang besar lebih lambat (tapi lebih murah) daripada yang digunakan untuk register. Contoh kanonik penggunaan akumulator adalah penjumlahan daftar angka atau nomor.

Akumulator ini awalnya diatur ke angka nol, kemudian secara bergilir, setiap angka tersebut dibaca dan ditambahkan ke nilai dalam akumulator tersebut. Hanya ketika semua nomor telah ditambahkan, baru didapatkan hasil yang di akumulator yang ditulis ke memori utama atau ke memori yang lain, non-akumulator, dan register CPU.

Sebuah mesin akumulator, juga disebut mesin 1-operan, atau CPU dengan arsitektur berbasis akumulator, merupakan sejenis CPU dimana, meskipun mungkin memiliki beberapa register, namun CPU tersebut menyimpan hasil perhitungan dalam sebuah register khusus, biasanya disebut “akumulator”. Secara historis, hampir semua komputer awal adalah mesin akumulator, dan masih banyak mikrokontroler yang masih tetap populer pada tahun 2010 (seperti 68HC12, yang PICmicro, yang 8.051 dan lain-lain) pada dasarnya yang meruapak mesin akumulator.

CPU modern biasanya merupakan mesin 2-operan atau 3-operan-operan tambahan menentukan salah satu dari beberapa register tujuan umum (juga disebut “akumulator tujuan umum”) yang digunakan sebagai sumber dan tujuan untuk perhitungan. CPU tersebut tidak dianggap sebagai “akumulator mesin”. Karakteristik yang membedakan register sebagai akumulator dari arsitektur komputer adalah bahwa akumulator (jika arsitektur minimal satu) akan digunakan sebagai operan implisit untuk instruksi aritmatika.

Instruksi tersebut akan menambah nilai yang dibaca dari lokasi memori di memaddress dengan nilai dari akumulator, menempatkan hasil di akumulator. Akumulator tidak diidentifikasi dalam instruksi oleh nomor register, hal tersebut tersirat dalam instruksi dan tidak ada register lain dapat ditentukan dalam instruksi. Beberapa arsitektur menggunakan register tertentu sebagai akumulator dalam beberapa petunjuk, tetapi instruksi lain menggunakan mendaftarkan nomor untuk spesifikasi operan eksplisit.

1.     Kelebihan Akumulator

·       Akumulator sebenarnya dimaksudkan sebagai sebuah operand. Sehingga tidak ada perlu untuk alamat operand untuk satu operand dalam sebuah instruksi. Hasil ini mendukung instruksi alamat nol.

·       Siklus instruksi memerlukan waktu lebih sedikit. Siklus ini menghemat waktu dalam menjemput instruksi.

2.     Kekurangan Akumulator

Akumulator hanya merupakan tempat penyimpanan sementara, sehingga traffic memory merupakan yang paling tinggi pada pendekatan ini.

 

b.     Base Register

Register BX adalah salah satu dari dua register base Addressing Mode yang dapat mengambil atau menulis langsung dari/ke memori.

c.      Counter Register

Register CX merupakan suatu counter untuk meletakkan jumlah lompatan pada Loop yang anda lakukan.

d.     Data Register

Register DX mempunyai tiga tugas, yaitu:

·       Membantu AX dalam proses perkalian dan pembagian, terutama perkalian dan pembagian 16 bit.

·       DX merupakan register offset dari DS

·       DX bertugas menunjukkan nomor port pada operasi port

 

2.1.2    Pointer Register

Pointer Register bertugas untuk menyimpan offset dari relative address.
Instruction Pointer Register. Pasangan register IP adalah register CS yang merupakan register terpenting untuk menunjukkan baris perintah program. Pada pertama program dijalankan register ini akan langsung menunjuk pada awal program.

a.      Stack Pointer Register

          Pasangan register SP adalah register SS yang digunakan untuk operasi stack. Pada saat program pertama dijalankan register ini akan menunjuk pada byte terakhir stack.

b.     Base Pointer Register

          Register BP mempunyai fungsi yang sama dengan register BX yaitu dapat menulis dan membaca ke atau dari memori secara langsung. Perbedaannya adalah BX menulis dan membaca dengan segment SS (Stack Segment). Register BP digunakan juga dalam komunikasi anatara bahasa komputer, seperti PASCAL dengan Assembler ataupun Turbo C dengan Assembler.

 

 

 

2.1.3    Index Register

Index Register terdiri dari dua register yaitu register DI dan SI, dimana kedua register ini merupakan register yang dipakai untuk melakukan Operasi String. Kedua register ini sering digunakan untuk menulis dan membaca ke atau dari memori seperti BX dan BP.

a.      Source Index Register (SI)

Source Index Register biasanya digunakan pada operasi string untuk mengakses alamat suatu data di dalam memori secara langsung.

b.     Destination Index Register (DI)

Fungsi dari Destination Index Register juga sama seperti Source Index Register, yakni digunakan pada operasi string untuk mengakses alamat suatu data di dalam memori secara langsung.

 

2.1.4    Segment Register

Terdiri dari 4 register, yaitu code segment, data segment, stack segment, dan extra segment. Segment adalah bagian dari ruang memori yang berkapasitas 64 kilobyte (65536 byte) dan digunakan secara spesifik untuk menempatkan jenis-jenis data tertentu. Misalnya code segment digunakan oleh program dan instruksi-instruksi (code), data segment dialokasikan untuk data-data, stack segment dipakai untuk menyediakan ruang untuk stack, yang berfungsi untuk penyimpanan data dan alamat sementara pada saat program utama sedang mengerjakan program percabangan, dan extra segment sebagaimana halnya data segment juga dipergunakan sebagai penempatan data-data.

Berikut adalah register-register yang termasuk kategori Segment Register yaitu:

1.     Code Segment (CS)

Berfungsi untuk menunjukkan alamat instruksi berikutnya.

2.     Data Segment (DS)

Berfungsi untuk menunjukkan alamat data operasi pemindahan data

3.     Extra Segment (ES)

Merupakan register segment tambahan yang digunakan pada operasi-operasi string.

4.     Stack Segment (SS)

a.      Menunjukan alamat stack memori pada operasi push dan pop

b.     Menyimpan alamat instruksi berikutnya ketika memanggil suatu prosedur dan mengarahkan kembali eksekusi ke program utama.

5.     FS dan GS Register

Merupakan register segmen tambahan pada 80836-80486 sehingga segmen memori yang dapat diakses oleh program menjadi lebih besar.

 

2.1.5    Flag Register

                  Flag Register berfungsi untuk menunjukkan status sesaat dari mikroprosesor. Bit-bit pada flag register akan mengalami perubahan, tergantung proses yang baru saja berlangsung. Bit-bit tersebut adalah sebagai berikut:

1.     C (carry): mengindikasikan ada/tidaknya bawaan (carry) setelah operasi pengurangan. C = 1 berarti ada bawaan, C = 0 berarti tidak ada bawaan. Bit C berfungsi mengidentifikasi kesalahan (error) pada beberapa program dan prosedur (procedure).

2.     P (parity): mengindikasikan jumlah bit dalam suatu data. P = 0 berarti paritasnya ganjil, P = 1 berarti paritasnya genap. Paritas dapat digunakan untuk pengecekan kesalahan pengiriman data.

3.     A (auxiliary carry): mengindikasikan ada/tidaknya bawaan (carry) pada bit ke-3 dan ke-4 setelah operasi pengurangan. A=1 berarti ada bawaan, A=0 berarti tidak ada bawaan. Bit A ini relatif jarang digunakan dalam pemrograman.

4.     Z (zero) : mengindikasikan apakah hasil suatu operasi aritmatika atau logika bernilai nol atau bukan. Bila Z = 1 berarti hasilnya nol dan Z = 0 berarti hasilnya bukan nol. Bit Z ini hampir sama dengan bit C, yakni berfungsi untuk mengidentifikasi kesalahan dalam suatu program.

5.     S (sign) : mengindikasikan apakah hasil suatu operasi aritmatika atau logika positif atau negatif. Bila S = 1 berarti hasil negatif dan S = 0 berarti hasilnya positif.

6.     T (trap) : bila di set 1, dimungkinkan melakukan debugging (penelusuran kesalahan).

7.     I (interrupt) : mengendalikan operasi interupsi perangkat keras. Bila I = 1 berarti pin INTR enable (bisa digunakan), bila I = 0 berarti INTR disable (tidak bisa digunakan). Untuk mengendalikannya dapat dilakukan dengan instruksi STI (mengeset I=1) dan CLI (mereset I=0).

8.     D (direction) : mengendalikan arah pencacahan (increment atau decrement) DI dan SI pada operasi string. Bila D = 1 arah pencacahan adalah turun (decrement), bila D = 0 pencacahan naik (increment). Untuk mengendalikannya bisa dengan instruksi STD (mengeset D=1) dan CLD (mereset D=0).

9.     O (overflow) : mengindikasikan apakah hasil operasi penjumlahan atau pengurangan melampaui kapasitas mesin atau tidak.

10.  IOPL (input-output privilege level) : digunakan untuk operasi protected mode untuk memilih tingkat keistimewaan (privilege level) piranti masuk-keluaran.

11.  NT (nested task) : mengindikasikan apakah operasi yang sedang dilakukan digandeng (nested) dengan operasi lain pada operasi protected mode.

12.  RF (resume) : digunakan saat debugging untuk mengendalikan kelanjutan eksekusi.

13.  VF (virtual mode) : memilih operasi virtual mode pada operasi protected mode.

14.  AC (alignment check) : untuk mengecek apakah suatu data word atau doubleword dialamati ke memori yang bukan data word atau bukan doubleword.

 

 

2.2  Memory Dan Jenis-Jenisnya

Memori yang digunakan pada sistem mikroprosesor adalah RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read Only Memory). Tipe RAM adalah   memori  baca/tulis, dimana isinya dapat ditulis atau dibaca. Tipe RAM yang menurut teknologi dibagi 2 yaitu:

1.     RAM Statik Merupakan salah satu jenis RAM dimana datanya disimpan dalam bentuk data logic, RAM tipe ini dibuat dari rangkaian - rangkaian flip flop yang dapat menyimpan satu bit informasi, dan informasi yang disimpan akan tetap stabil selama catu daya listriknya juga stabil.

2.     RAM Dinamik Merupakan tipe RAM yang lain dimana satu bit informasinya disimpan dalam bentuk muatan - muatan listrik. RAM tipe ini dibuat dengan tehnologi MOS ( Metal Oxide Semiconductor ) sebagai sel memori elementer, dimana  tehnologi ini sangat sensitif terhadap perubahan tegangan listrik.

 

Untuk melakukan pembacaan dari atau menulis ke serpih memori maka RAM akan melakukan proses sebagai berikut :

 

·       Memberikan isyarat ke alat yang sedang dihubungi oleh signal pemilih serpih (chip select=CS) atau menjalankan serpih (chip enable=CE) yang kemudian dihubungkan dengan alamat bus.

·       Menyedikan alamat kata yang terpilih di dalam memori. 

 

Tipe ROM merupakan salah satu tipe memori dimana isi datanya tidak dapat dihapus dan hanya dapat dibaca saja. Tipe - tipe ROM terbagi menjadi beberapa jenis antara lain :

·       PROM (Programmable Read Only Memory) adalah tipe yang dapat dibaca dan diprogram langsung oleh pemakai dengan menggunakan permogramaan khusus tetapi hanya satu kali .

·       EPROM (Erasable PROM) adalah EPROM (Erasable PROM) dapat ditulis berulang kali (ada batasannya) dengan menggunakan sinyal listrik dan proses penghapusannya menggunakan sinar ultraviolet;

·       EAROM(Electrically Alterable ROM) adalah suatu tipe ROM yang dapat diubah secara elektris dan dapat dibaca atau ditulis, tetapi tidak perlu dihapus seluruh bagiannya, dapat diubah satu-persatu.

·       EEROM atau Electrically Erasable ROM, sama dengan EPROM hanya saja proses penghapusannya dapat menggunakan sinyal listrik (semuanya dihapus

 

2.3  Perbedaan 32-bit dan 64-bit

Sebelum membahas lebih dalam terkait dengan mengapa laptop menggunakan processor 32 bit dan 64 bit, pertama kami akan jelaskan terlebih dahulu apa itu bit. Dalam sistem komputer, jumlah bit dalam prosesor menunjukkan ukuran data yang dialirkan dan kapasitas dari registry — database yang digunakan untuk menyimpan informasi komputer. Bit juga merupakan informasi yang akan di olah komputer. Jumlah bit didalam prosesor mengacu kepada ukuran tipe data yang dapat ditangani dan ukuran registry. Sebuah Jadi 1 bit itu terdiri dari dua nilai komputasi, yakni 1 dan 0. Berarti prosesor 32-bit bisa menampung 64 nilai komputasi. Sedangkan prosesor 64-bit bisa menampung hingga 256 nilai komputasi, yang artinya 4 kali lebih banyak. Adapun perbedaan antara prosesor 32 bit dan 64 bit, yaitu:

 

 

1.     Dari Segi Pemrosesan Data

Perbedaan arsitektur prosesor 32-bit dan 64-bit sangat identik pada pemrosesan data pada CPU. Jika pada laptop/komputer yang mempunyai arsitektur 32-bit, maka pada saat data diproses dalam sekali siklus pemrosesan hanya sebesar 32-bit. Sedangkan yang menggunakan arsitektur prosesor 64-bit, maka pada saat memproses data yang dilakukan dalam sekali siklus pemrosesan akan membawa jumlah data sebesar 64-bit. Jadi 64-bit dapat memuat lebih banyak perintah premrosesan daripada 32-bit.

2.     Dari Segi Batasan Ram

Perbedaan arsitektur juga bisa menentukan batasan RAM yang bisa dibaca oleh prosesor. Dalam prosesor dengan arsitektur 32-bit biasanya RAM nya memiliki ukuran yang kecil tidak bisa lebih dari 4 GB dan hanya bekerja optimal jika bekerja dengan ukuran RAM 1 GB sampai dengan 2 GB. Sedangkan prosesor 64-bit bisa membaca RAM lebih banyak dan sangat cocok bila digunakan dengan RAM lebih dari 4 GB. Jika prosesor 32-bit dipasang RAM berukuran 4 GB, seluruh RAM tidak akan terbaca dan paling maksimum hanya bisa membaca RAM sampai 3 GB saja.

3.     Dari Segi Kinerja

Kinerja pada kedua arsitektur prosesor tentunya akan sangat berbeda. Prosesor 32-bit biasanya melakukan pekerjaan yang relatif ringan seperti mengetik, browsing, game-game ringan dan sebagainya. Sedangkan prosesor 64-bit biasanya melakukan pekerjaan yang relatif berat karena RAM yang besar dan pemrosesan data yang cepat, seperti mengedit video, multimedia, multitasking, menjalankan game berat dan sebagainya.

4.     Dari Segi Software yang Bisa Dipakai

Prosesor 32-bit bisa menjalankan software yang dikhususkan untuk dijalankan dengan arsitektur 32-bit, namun tidak bisa menjalankan software yang dikhususkan dengan arsitektur 64-bit, misalnya prosesor 32-bit bisa memasang OS Windows 7 32-bit namun tidak bisa dipasang Windows 7 64-bit. Sedangkan prosesor 64-bit bisa menjalankan semua aplikasi 64-bit dan 32-bit, namun agar berjalan lebih optimal disarankan untuk memakai aplikasi 64-bit, misalnya prosesor 64-bit bisa dipasang Windows 32-bit dan Windows 64-bit namun akan berjalan lebih optimal jika dipasang Windows 64-bit.

Jadi sebenarnya pemrosesan 64-bit bisa lebih cepat daripada prosesor 32-bit, dan prosesor 64-bit akan lebih leluasa untuk memasang RAM yang besar dan software apa saja. Semoga bermanfaat

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

 

3.1  Kesimpulan

Register merupakan sebagian memory yang merupakan tempat penyimpanan sementara dari mikroprosesor yang dapat diakses dengan kecepatan yang sangat tinggi. Register digunakan untuk tempat penampungan data dengan ketentuan bahwa data yang terdapat dalam suatu register dapat diproses dalam berbagai operasi dengan melihat berapa besar kemampuan memory dalam menampung register tersebut. Memori yang digunakan pada sistem mikroprosesor adalah RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read Only Memory). Tipe RAM adalah   memori  baca/tulis, dimana isinya dapat ditulis atau dibaca. Tipe RAM yang menurut teknologi dibagi 2 yaitu RAM static dan dinamik.

Saat ini prosesor dibedakan antara 32 bit dan 64 bit, hal itu dikarenakan perkembangan teknologi prosesor yang secara terus menerus dilakukan demi kemajuan teknologi masa depan. Prosesor 64 bit merupakan perkembangan prosesor setelah prosesor 32 bit. 32-bit dan 64-bit mengacu pada arsitektur processor. Processor 32-bit artinya register nya (unit penyimpanan data terkecil di dalamnya) berukuran 32 bit. Processor 64-bit artinya register nya berukuran 64 bit.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Amalia. Jenis-Jenis Register dan Fungsinya. Dalam http://vheeamalia-sukron. blogspot.co.id/2011/11/jenis-jenis-register-dan-fungsinya.html. Diakses pada 1 Maret 2016.

Andi. Fungsi Register dan Flag pada Mikroprosesor. Dalam http://andiseptinabuncit.blogspot.co.id/p/blog-page.html. Diakses pada 1 Maret 2016.

Wijaya, Krisna. 2015. 4 Hal Penting yang Perlu Anda Ketahui Tentang Prosesor 64 Bit. Dalam https://id.techinasia.com/daftar-perbedaan-prosesor-32-64-bit-smartphone . Diakses pada tanggal 29 Februari 2016