Post on 04-Apr-2019
Simple As Possible
(SAP) - 2
Abdul Syukurabdulsyukur@eng.uir.ac.id
http://skurlinux.blogspot.com
085374051884
Arsitektur Komputer SAP-2
Persamaan dengan
SAP-1 :
Sama-sama komputer
8 bit.
Kesamaan ini dapat
dilihat dari data yang
diolah oleh ALU SAP-2
yang masih 8 bit.
Keyboard
Heksadesimal
Register
Masukan 1
Register
Masukan 2
Program
Counter
MAR
Memori RAM
64 KB
Memory Data
Register
Register
Instruksi
Pengendali-
Pengurut
Akumulator A
ALU
TEMP
B
C
Register
Keluaran 3
Peraga
Heksadesimal
Register
Keluaran 48
16
8
16
8
8
8
8
16
8
8
8
8
8
8
8 8
16
8
8
8
CON
Serial Out
Flag2
Serial In
W
16
Perbedaan SAP-1 dengan SAP-2
Penambahan register-register baru.
Penambahan lebar bus menjadi 16 bit (lebar data yang dioperasikan ALU tetap 8 bit).
RAM yang tersedia 64 KB.
Penambahan kemampuan logika pada ALU.
Adanya flag (bendera).
Peningkatan jumlah instruksi dari 5 ke 43 instruksi (42 instruksi + 1 instruksi No operation).
Penambahan Register
Register-register pada SAP-1 (5 buah) :– Input Register dan MAR (1 buah)– Output Register (1 buah)– Register Instruksi (1 buah)– Register Aritmatika (2 buah : A dan B)
Register-register pada SAP-2 (11 buah) :– Input Register (2 buah)– Output Register (2 buah)– Register Instruksi (1 buah)– Register Aritmatika (4 buah : A, B, C, TMP)– MAR (1 buah)– Memory Data Register (MDR, 1 buah)
Penambahan Lebar Bus dan PC
Penambahan lebar bus menjadi 16 bit untuk mendukunglebar alamat memori yang dikeluarkan oleh PC.
PC mengeluarkan 16 bit alamat berarti dapatmengalamati 216 alamat = 65.536 alamat, dari 0000 H sampai FFFF H
65.536 alamat dengan tiap alamat 8 bit maka :
– 65.536 * 8 bit = 524.288
– 524.288 : 8192 = 64 kByte
PC dapat menerima data masukan dari bus W ygbermanfaat untuk instruksi Jump dan pemanggilansubroutine.
RAM 64 KB
Kapasitas RAM 64 kB dari alamat 0000 H sampai FFFF H.
2 kB pertama (0000 H s/d 07FF H) untuk program monitor : serangkaian program untuk menampilkan isiinput register dan output register ke monitor.
62 kB berikutnya untuk instruksi dan data.
Kemampuan Logika ALU & Flag
SAP-1 belum punya ALU tetapi hanya Penambah & Pengurang. SAP-2 sudah memiliki ALU.
Adanya Flag :
– Sign Flag untuk menandai nilai pada register A negatif (sign flag = 1) atau positif (sign flag = 0).
– Zero Flag untuk menandai nilai pada register A nol (zero flag = 1) atau bukan nol (zero flag = 0).
Peningkatan Jumlah Instruksi
Data yang masuk dari IR ke Pengendali & Pengurutsebanyak 8 bit.
8 bit ini menjadi alamat bagi Pengendali & Pengurut.
Kemampuan pengalamatannya 28 = 256 alamat, dari 00 H sd FF H.
Tiap alamat berisi 1 signal CON.
Dari 256 signal CON didapat 43 instruksi.
Instruksi-Instruksi SAP-2
1. LDA (Load The Accumulator)
Mengambil data dari memori dan dipindahkan keAkumulator.
Format : LDA alamat
Contoh : LDA 1500H (isi reg A dgn nilai pada alamat 1500H)
2. STA (Store The Accumulator)
Mengambil data dari Akumulator dan dipindahkan kememori.
Format : STA alamat
Contoh : STA 1501H (isi RAM pada alamat 1501H denga nilai ygada pada Akumulator)
Instruksi-Instruksi SAP-2 (2)
3. MVI (Move Immediate)
Mengisi register aritmatika (A, B, C) dengan nilaitertentu.
Format : MVI register, nilai
Contoh : MVI B, C4H (isi register B dengan nilai C4H)
4. MOV (Move)
Menyalin data dari satu register aritmatika ke register aritmatika lain.
Format : MOV register, register
Contoh : MOV B, C (isi register B dgn data pd register C).
Instruksi-Instruksi SAP-2 (3)
5 & 6. ADD dan SUBMenambah atau mengurang isi reg A dgn nilairegister aritmatika lain dan hasil disimpan padaAkumulator.Format : ADD register atau SUB register
Contoh : ADD B (A = A + B)SUB C (A = A – C)
7 & 8. INR (Increment) dan DCR (Decrement)Menambah atau mengurangi isi sebuah register aritmatika dengan 1.Format : INR register atau DCR register
Contoh : INR B (B = B + 1)DCR C (C = C – 1)
Instruksi-Instruksi SAP-2 (4)
9. JMP (Jump)Instruksi lompatan untuk mengalihkan eksekusiprogram sesuai dengan alamat tujuan lompatan.Format : JMP alamatContoh : JMP 27E1H
PC 27E1H
10. JM (Jump if Minus)Instruksi lompatan bersyarat untuk mengalihkaneksekusi program sesuai dengan alamat tujuanlompatan jika sign flag berisi 1.Format : JM alamat
Contoh : JM 3C28H
Instruksi-Instruksi SAP-2 (5)
11. JZ (Jump if Zero)Instruksi lompatan bersyarat untuk mengalihkaneksekusi program sesuai dengan alamat tujuanlompatan jika zero flag berisi 1.Format : JZ alamat
Contoh : JZ 27E1H
12. JNZ (Jump if not Zero)Instruksi lompatan bersyarat untuk mengalihkaneksekusi program sesuai dengan alamat tujuanlompatan jika zero flag berisi 0.Format : JM alamat
Contoh : JM 3C28H
Instruksi-Instruksi SAP-2 (9)
13. CMA (Complement the Accumulator)Instruksi ini akan membalikkan setiap bit dalam akumulator danmenghasilkan komplement –1 dari bilangan yang bersangkutan.Format : CMAContoh : Nilai awal akumulator A = 1001 1010
Setelah instruksi CMA A = 0110 0101
14. ANA (AND the Accumulator)Instruksi ini meng-AND-kan isi akumulator dengan isi register tertentu, hasilnya disimpan dalam akumulator.Format : ANA register Contoh : ANA BMisal A = 0110 0011 dan B = 1010 0110Setelah instruksi ANA B, maka A = 0010 0010
Instruksi-Instruksi SAP-2 (10)
15. ORA (OR the Accumulator)Instruksi ini meng-OR-kan isi akumulator denganregister tertentu, hasilnya disimpan dalam akumulator.Format : ORA register Contoh : ORA B
Misal A = 0010 1100 dan B = 0001 1001Setelah instruksi ORA B, maka A = 0011 1101
16. XRA (XOR the Accumulator)Instruksi ini meng-XOR-kan isi akumulator denganregister tertentu, hasilnya disimpan dalam akumulator.Format : XRA register Contoh : XRA B
Misal A = 0010 1100 dan B = 0001 1001Setelah instruksi XRA B, maka A = 0011 0101
Instruksi-Instruksi SAP-2 (11)
17. ANI (AND Immediate the Accumulator)Instruksi ini meng-AND-kan isi akumulator dengan suatunilai.Format : ANI byte
Misal A = 0010 1100
Setelah instruksi ANI 0011 0010, maka A = 0010 0000
18. ORI (OR Immediate the Accumulator)Instruksi ini meng-OR-kan isi akumulator dengan suatunilai.Format : ORI byte
Misal A = 0010 1100Setelah instruksi ORI 0011 0010, maka A = 0011 1110
Instruksi-Instruksi SAP-2 (12)
19. XRI (XOR Immediate the Accumulator)Instruksi ini meng-XOR-kan isi akumulator dengan suatunilai.Format : XRI byte
Misal A = 0010 1100
Setelah instruksi XRI 0011 0010, maka A = 0001 1110
20. IN (Input)Instruksi ini memindahkan data dari register masukanke akumulator.Format : IN byteContoh : IN 1000 1101Instruksi ini akan memasukkan data dari register masukan 1000 1101 ke dalam akumulator.
Instruksi-Instruksi SAP-2 (13)
21. RAL (Rotate the Accumulator Left)Instruksi ini berfungsi memutar nilai akumulator darikiri satu bit. Bit yang paling kiri akan dialihkan ke bit yang paling kanan.Misal A = 1100 1000
Setelah instruksi RAL, maka A = 1001 0001
22. RAR (Rotate the Accumulator Right)Instruksi ini berfungsi memutar nilai akumulator darikanan satu bit. Bit yang paling kanan akan dialihkan kebit yang paling kiri.Misal A = 1100 1000
Setelah instruksi RAR, maka A = 0110 0100
Instruksi-Instruksi SAP-2 (14)
23. OUT (Output)
Instruksi memindahkan data dari akumulator ke register keluaran.
24. HLT
Instruksi ini tanda akhir dari program.
Instruksi-Instruksi SAP-2 (15)
25. NOP (No Operation)Selama eksekusi dari instruksi NOP tidak akan terjadi apapunpada semua keadaan T yang bersangkutan karena tidak adaregister yang mengalami perubahan selama operasi NOP.Instruksi NOP dipakai untuk mendapatkan jeda untukberbagai keperluan seperti sinkronisasi pada pipeline danuntuk mendapatkan delay pada sistem kontrol.NOP meperlukan empat keadaan (pulsa clock) T. Misalnyajika kita menempatkan sebuah instruksi NOP dalam suatuloop dan melaksanakan sebanyak 100 kali maka kita akanmemperoleh delay time selama 400 kali keadaan T.
Latihan (1)
Berikut adalah potongan sebuah program pada SAP-2. Tentukan nilai akhir pada register Akumulator !
MVI A, 6A HMVI B, 2E HMVI C, 89 HSUB BANA CRALORI 1001 1101CMA
Latihan (2)
Berikut adalah sebuah kutipan program dari komputerSAP-2. Tentukanlah nilai dari register Akumulator padasetiap tahapnya !
MVI A, 2C HMVI B, 19 HMVI C, 12 HRALADD BRARORA CANI 0011 0010CMA