Bab 1 Mikroprosesor

.IBAB 1Pengenal anMi kroprosesordan KomputerPENDAHULUANBab inimembahasselintas pandang kerabat mikroprosesor Intel. Termasuk di dalamnyadiskusimengenai sejarah komputerdan fungsimikroprosesor dalam sistem komputerberbasismikroprosesor.Jugadiperkenalkanistilah-istilah dan kosa kata (argon) komputersehinggapada saat berdiskusi mengenai mikroprosesordan komputer, bahasa komputer(computerese) tersebut dapat dipahami dan digunakan.Diagram blokdan deskripsi dari fungsi setiap blokmenerangkan secararincicarakerja sistem komputer. Bab ini juga menunjukkan bagaimanacara berfungsinya memoridan sistem input/output (VO) dari komputer pribadi Qtersonal computer). Terakhir, babini juga menerangkan bagaimana cara data disimpan didalam memori,sehingga tiapjenis data dapat digunakan sewaktu perangkat lunak(sofnuare) dikembangkan. Datanumerik disimpansebagaiinteger,floatngpoint dan binary-codeddecimal (BCD); dataalfanumerikdisimpanmenggunakan kodeAmericanStandardCode for InformationInterclunge (ASCII).TUJUANBABSetelah menyelesaikan bab ini,Andadiharapkan mampu:LBerbicara menggunakan terminologikomputeryangsesuai, termasuk bit,byte,data,sistem realmemory, sistem memori expanded (EMS-expanded memory sys-ten),sistem memori extended (XMS-extended memory system), DOS,BIOS, yOdan lain-lainnya.2.Menerangkandengansingkat sejarahkomputer dan membuat daftar aplikasi-aplikasiyang dijalankan oleh sistem komputer.3.Menyajikanselintas pandang mengenai berbagai macam anggota kerabat 80X86dan Pentium-Pentium II.1.Menggambarkan diagram blokdari sistem komputer dan menerangkantujuan darisetiap blok.-5. Menjelaskanfungsidarimikroprosesordanmenerangkan secara rincioperasidasarnya.6.Mendefinisikanisidari sStm memoridalam komputer pribadi.1.Melakukankonversi bilangan biner,desimal, dan heksadesimal.8.Membedakan dan menyajikan informasinumerikdan alfabetis sebagai data.inte-ger, floating point,BCDdan ASCII.l -2 BAB 1PENGENALANMIKROPROSESORDAN KOMPUTER1- 1' LATAR BELAKANGSEJARAHBagianpertama inimenerangkan secara garis besar peristiwa-peristiwa sejarah yangmenentukan pada pengembanganmikroprosesor,khususnya mikroprosesor 80X86,1Pentium/Pentium Pro,z dan Pentium IIyang sangat cepat dan lazim dipakai. Walaupunstudi tentang sejarahbukan merupakankeharusanuntuk memahami mikroprosesor,studiiniadalah bacaan yang menarik dan menyajikan pandangansejarah terhadap pesatnyaevolusi komputer.Er a Mekani kIdemengenai sistem komputer bukanlah hal baru, ideinitelah ada sebelum alat-alatlistrikdan elektronikmodern ditemukan. Ide untukmenghitung dengan menggunakanmesin telahada sebelum 500SMketikamasyarakat Babiloniamenemukan abacus,yang merupakankalkulator mekanik yang pertama.Abacqs menggunakanuntaian manik-manikuntukmenunjukkan kalkulasi,dandigunakan olehpendeta-pendetaBabiloniauntukmencatat keadaan gudang besar penyimpanan gandum milikmereka. Abacus,yang digunakan secaraluas bahkan sampai sekarang,tidak mengalami kemajuan sampaitahun 1642, ketika ahli matematika Blaise Pascalmenemukan kalkulator yang dibangundari girdan roda. Setiap girmempunyai 10 gigi,sehingga ketika bergerak satu putaranpenuh, gigi kedua akan pindah satu tempat.Prinsip ini samadenganmekanismeodometermobildan merupakan dasar darisemua kalkulatormekanik. Sehubungandengan itu,bahasaperruogramanPASCALdipakai untuk menghormati Blaise Pascal atas hasilkerjanya dalam matematika dan kalkulatormekanik.Kemunculanpertamakali mesin-mesinmekanik dengangir yang digunakanuntukmenghitunginformasi terjadi secaraotomatissejakawal abadke-19. Penemuanini telahada sebelum manusia menemukanbola lampu atau mengetahuilebih banyak tentanglistrik. Padamasapennulaanjaman komputer,manusiabermimpitentangmesinmekanikyang dapat menghitung angka-angkadengan program, dan tidakhanya menghitungseperti kalkulator.Pada tahun 1937, ditemukan lewat proyek-proyekdan jurnal-jurnal, bahwa salahseorangpelopor mesin komputer mekanik adalahCharlesBabbage,yang dibiayai olehAugusta Ada Byron, Putri BangsawanLovelace.Pada tahun 1823 Babbageditugaskanoleh Badan Astronomi KerajaanInggris untuk memproduksisebuahmesin hitung yangbisa diprogram. Mesin iniakan digunakan untuk menyusuntabel navigasi AngkatanLaut Kerajaan. Ia menerima tugas tersebutdan mulai membuat apa yang ia sebut MesinAnalitis(Analytical Engine). Mesin inimerupakankomputer mekanik yang menyimpan1000 bilangan desimal 20-digit dan suatu program variabel yang dapat memodifikasitingsidarimesin tersebut sehingga dapat melakukan bermacam-macampekerjaanhitungan. Inputmesin inimelalui punchcard,seperti yang banyak digunakan olehkomputer-komputer dekade 1950-an &1960-an.Halinimenimbulkan asumsi bahwa iamenggunakanide Joseph Jacquard,orang Perancis,untuk menggunakanpunch cardsebagaiinput ke mesinpenganyamyang ditemukantahun 1801,sekarangdisebutsebagaimesin tenun Jacquard.Mesin tenun Jacquardmenggunakanpunch card untuk memilihpolaanyanran yangrumitdanseksama pada pakaian yangdiproduksi.Punchcardmemprogram mesin tenun itu.I 80X86 adal ahnot asi yang r nengekspr esi kannr i kr opr osesor 8086, 8088, 80188, 80286, 80386. dan 80486l Penti um, Penri nm Pro. dan Penti unrIIadal ah merek dagangtel daftar dariIntelCorporati on.III1-1LATAR BELAKANGSEJARAHSetelah membanting tulang selama bertahun-tahun,impian babbage hilangketikaiamenyadari juru mesin pada masanya tidakdapat membuat bagian-bagian mekanikyang dibutuhkan untuk menyelesaikanpekerjaannya.Mesin Analitis membutuhkan lebihdari50.000 bagian mesin, yangtidakdapat dibuatdengan cukuppresisiagar mesintersebut dapat berfungsi dengan baik.Era Li stri kPada awal abad ke-19, saat ditemukannya motor listrik(oleh Michael Faraday); bersamadengannya munculsejumlah besar mesin penjumlah bertenaga motor,yang semuanyadidasarkanpada kalkulator mekanik yang dikembangkan oleh Blaise Pascal. Kalkulatormekanikbefenagalistrikinimerupakan bagian umumdariperalatan kantorsampaiawal 70-an, saat munculnya kalkulator elektronik sebesartelapak tangan, yang pertamakali diperkenalkanoleh Bomar. Monroe juga merupakanpenemu pertama dari kalkulatorelektronik, tetapi mesin-mesinnya desktop, model empat fungsi seukuran cash register.Pada tahun 1889, Herman Hollerithmengembangkanpunch card unfuk menyimpandata. Seperti Babbage, dia meniru ide punch cardJacquard.Dia juga mengembangkanmesin mekanik--dijalankanoleh salah satu motor listrikyang baru--{enganapa informasiyangdisimpanpada punchcardakan dihitung,disortirdandikumpulkan.Idepenghitungan dengan mesin memikat pemerintah Amerika, sehingga sisternpunch-carddari Hollerith dipilihuntuk menyimpan dan mentabulasiinformasi pada sensuspenduduktahun 1890.Pada tahun 1896, Hollerithmendirikan perusahaanyang bernama Tabulating Ma-chine Company. Perusahaanini mengembangkanmesin-mesinyang menggunakanpunchcarduntuk tabulasi. Setelah mengalami beberapa merger, TabulatingMachineCom-pany berubahmenjadi InternationalBusinessMachine Corporation,yang sekarangdikenaldengan IBM,Inc. Punch cardyang digunakandalam sistem komputer sering disebutkartuHollerith,sebagaipenghargaankepada Herman Hollerith. Kode12 bityangdigunakan pada punchcarddisebut sebagai kodeHollerith.Mesin mekanik dengan tenaga motor listrikterus mendominasidunia informasisampaiditemukannyamesinpenghitungelektronikpertamapadatahun l94loleh seorangpenemuJerman,Konrad Zuse. Komputer penghitungnya,23,digunakanpada pengem-banganpesawatudara dan peluru kendali selamaPerangDunia IIuntuk pihak Jerman.Jika saja Zuse saat itudibericukup dana oleh pemerintah Jerman, kemungkinan besariaakan mampu mengembangkansistem komputer yanglebih kuat. Sekarang,Zuseakhirnyamenerima penghargaan tertunda atas penemuannya dalamduniaelektronikdigitalyang dimulaitahun 1930-an dan untuksistem komputer Z3-nya.Baru-baruiniditemukan (melaluipengklasifikasian kembalidokumen-dokumenmiliterInggris), bahwa komputer elektronikyang sesungguhnyabaru beroperasi tahun1943 untuk memecahkankode-kode rahasiaJerman. Sistem komputer elektronik pertamaini,yangmenggunakan tabunghampaudara, ditemukanolehAlanTuring.Turingmenyebut mesin tersebut Colossus, mungkin karena ukurannya. Masalah dari Colossusadalah walaupun rancangan mesin tersebut memberi kemampuan untukmemecahkankode-kode rahasia militerJerman yang dijalankan oleh mesin Enigmamekanik, mesininitidakdapat menyelesaikanmasalah lain. Colossus tidakdapat diprogram, mesin inimerupakan komputer dengan sistem program yang tetap (ftxed), yang sekarangdisebutsebagai komputeruntuktujpntertentu(special-purpose computer).Sistem komputer elektronik yang dapat diprogram untuk tujuan umum pe5tamakalidikembangkan tahun1946 diUniversityofPennsylvania. Komputermodern pertamadisebut sebagai ENIAC (ElectronicsNumericalIntegratorandCalculufor).ENIACmerupakan sebuah mesin besar yang berisi lebihdari17.000 tabung hampa udara dant !BAB 1PENGENALANMI KROPROSESORDAN KOMPUTERlebihdari500milkabel. Mesininiberatnya lebihdari30ton,tlirryamelaksanakan100.000 operasi per detik. ENIACmendorong dunia ke era komputer elektronik. ENIACdiprogram denganpengkabelanulang rangkaian-rangkaiannya,suatuprosesyang menyitawaktubeberapa haridengan banyak pekerja untukmenyelesaikannya.Pekerja-pekerjainimengubahkoneksi elektrik padaplugboard yang terlihat seperti switchboard teleponjaman dulu. Masalah ENIAClainnya, ada pada umur komponen tabung hampa udaranya,yang membutuhkan pemeliharaan yang teratur.Terobosan berikutnyaadalah pengembangantransistor pada tahun1948 diBellLabs, yang diikutidengan penemuan rangkaian terpadu (IC -integrated circuit)tahun1958 olehJack KilbydariTexas Instruments. Rangkaian terpadu inimembuka jalanuntuk pengembanganrangkaian terpadu digital (RTL - resistor to transistor logic)padatahun1960-an dan mikroprosesor pertama tahun1971 diIntelCorporation.Saat ituInteldan salah seorang insinyurnya, MarcianE.Hoffmengembangkanmikroprosesor4004-suatuperanti yang memulai revolusi mikroprosesoryang terus berlangsungsampaisekarang dengan langkahnya yang selalu semakin bertambah cepat.PerkembanganPemrograrnanSetelahmesin-mesin yang dapat diprogram dikembangkan,prograrir-programdan bahasapemrograman mulai muncul. Seperti yang telah disebutkan, sistem komputer elektronikyangdapat diprogrampefama,diprogramdengan pengkabelan ulangrangkaiannya.Karena haliniterbuktiterlalumembebani untukpenerapan praktisdiawalevolusisistemkomputer, dibuatlahberbagaibahasakomputer untuk mengontrolkomputer. Bahasakomputeryangpertama adalah bahasatnesin(machinelanguage) yangterdiridari"satu" dan "nol"menggunakankode biner yang disimpan dalam sistemmemori komputersebagai sekumpulan instruksiyangdisebut program.Inilebihefisiendibandingkandengan pengkabelan ulang pada mesin untukmemtogramnya, tetapi masih memakanwaktu banyak untuk mengembangkansebuahprogram karena mernbutuhkan sejumlahbesar kode-kode bilangan. John vonNeumann adalah ahlimatematika yang pertamakalimengembangkan sistem yang menerima instruksi-instruksi dan menyimpannya didalammemorikomputer. Kornputer sering disebut mesinvonNeulnarnn, sebagaipenghargaankepadaJohn von Neumann.(Ingat bahwa Babbagejuga mengembangkankonsep itulama sebelumvon Neumann.)Ketika sistem komputer sepertiUNIVACmuncul diawal tahun 1950-an,rairasarakian(assembly language) digunakan untukmenyederhanakantugas rnemasukkankodebinerkedalamkomputer sebagai instruksinya. Bahasa inimemperbolehkanperffogramnyamenggunakan kode-kode mnemonic seperti ADDuntukpenambahanbilangan biner seperti01000111. Bahasarakitan merupakanbantuanuntuk pemrograman,tetapi belum sepenuhnyasempuma.Grace Hopper mengembangkanbahasapenuogramantingkat tinggi pertama kaliyang disebut FLOW-N'IATICpada tahun 1957, sehinggakomputermenjadimudah diprogram.Pada tahun yangsama, IBMmengembangkanFORTRAN (FORmula TR.ANslator)untuksistem komputemya. Bahasa FORTRANmemungkinkan programernya untukmengembangkan program dengan menggunakanformulauntukmenyelesaikan masalah matematika. Perludicatat bahwa FORTRANmasih digunakan oleh beberapailmuwanuntuk pemrograman komputer. Bahasa yanghampirsama, diperkenalkan kira-kirasetahun setelah FORTRAN,disebutALGOL(ALGOrithmicl,anguage).Bahasapernrogramanyang benarvnar digunakansecaraluas untuk aplikasi-aplikasibisnis adalahCOBOL(COrnputerBusinessOrientedLanguage), walaupunpenggunaanCOBOLtelah berkurang dalam beberapatahun belakangan,COBOLmasih merupakanbahasapenuograman yang utama dalam sistem bisnis skala besar.Bahasapemrograman1_1LATAR BELAKANGSEJARAHlainnyayangpernah popuicruitukbisnisadalah P.PG (ReportProgramGenerator)yang memungkinkan pemrogramandengan menspesifikasikanbentuk dari input, outputdan kalkulasi.Sejak munculnya pemrograman, telah muncul bahasatambahan lain.Beberapa diantaranya adalah BASIC,C/C++,PASCALdan ADA.Bahasa BASICdan PASCALdirancang sebagaibahasapengajaran,tetapi banyak digunakan dalam sistem komputer.Bahasa BASICmungkinmerupakan bahasayang termudah untuk dipelajari. Beberapaperkiraan mengindikasikan bahwa sebesar80Vo dari program tertulis yang dibuat olehpemakai dalam Personal Computer ditulisdalam bahasaBASIC.Belakangan versi barudari BASICyang disebut VISUALBASICtelah muncul, sehinggapemtograman dalamlingkungan Windowsmenjadi lebih mudah. Adakemungkinan bahwa bahasaVISUALBASICakan menggantikan C/C++&PASCAL.Didalam lingkungan ilmiah,CIC++ dan (terkadang) PASCALtampilsebagaipro-gram kontrol. Kedua bahasatersebut,khususnya CIC++ menyediakan untuk pemrogramhampirseluruh pengontrolan lingkunganperffogramandansistem komputer.Dalambanyakhal,C/C++menggantikan beberapa bahasa tingkatrendah, perangkat lunakpengontrolanmesin yang biasa disediakanuntuk bahasarakitan. Walaupun begitu, bahasarakitan masih memainkan peranan penting dalam pemrograman. Sebagian besar videogame yang ditulisuntuk komputer pribadi hampir semata-mataditulismemakai bahasarakitan. Bahasarakitan juga berselingandenganC/C++ dan PASCAL untuk melaksanakanfungsipengontrolan mesin secara efisien.Bahasa ADAdigunakan olehDepartemen Pertahanan.Bahasa ADAinidinamaiatas penghargaanterhadap Augusta Ada Byron,Putri Bangsawan Lovelace. Sang Putribekerja dengan Charles Babbagediawal 1800-an dalam pengembanganMesin Analitis.Era MikroprosesorMikroprosesor yang pertama, Intel 4004, merupakan mikroprosesor 4-bit,yaitu control-leryang dapat diprogram pada sar chip. Mikroprosesor inihanya mengalamatkan4096Iokasi memori 4-bit.(bitadalah digitbiner yang bernilai "satu" atau "nol".Memoriyang lebarnya4-bit disebutnibble). Kumpulan instruksi Intel 4004 hanya mengandun-u45instruksi- Mikroprosesor inidibuat dengan teknologi P-channel MOSFET (yangtermasukcanggih pada waktu itu) yang membuatnyahanya dapat mengeksekusiinstruksi-instruksi tersebut pada kecepatanrendah (slow rate) dalam 50KIPs(/rrila-irtstructioitsper second).Kecepatanini termasuklambat jika dibandingkandengan100.000instruksiper detik yang dijalankanoleh komputer ENIACyang beratnya30 ton padatahun 1946.Perbedaanutamanya adalah Intel4004mempunyai berat kurang dariIons.Pada awalnya, banyak aplikasi tersedia untuk alat ini.Mikroprosesor 4-bitmunculdiawalsistem game video dan sistem kontrolkecilberbasiskan mikroprosesor. Salahsatu game video yang populer adalah su.fflt'board gunte , diproduksi oleh Balley. Masalahutama darimikroprosesor iniadalah kecepatannya, lebarworddanukuranmemori.Evolusi dari mikroprosesor 4-bitberakhir ketika Intel mengeluarkan4040, versi terbaru4004. Intel 4M0beroperasidengan kecepatanlebih tinggi,walaupun tak ada kemajuandalam hallebarworddan ukuran memori.Perusahaanlain,Texas Instrument (TNS-1000), juga memproduksi mikroprosesor4-bit. Mikroprosesor 4-bit masih bertahandalamaplikasi-aplikasi tingkatrendah seperti oven microwavedan sistem kontrolkecildanmasihdiproduksiolehbeberapa pabrikmikroprosesor. Kebanyakan kalkulatormasihberdasarkanmikroprosesor 4-6ityang memroses kode 4-bitBCD(birtuty-cocled deci-mal ).Pada tahun 1971, menyadari bahwa mikroprosesor merupakan produk berkembangyang memilikinilaisangatkomersial, lntelColporation mengeluarkan 8008, versi 8-bitt r6BAB 1PENGENALANMIKRoPRoSESoR DAN KoMPUTERlanjutan dari mikroprosesor4p04:.8J08 mengalamatkanukuran memori expanded(l6Kb)dan berisi instruksi-instruksi tambahan(total sebesar48) yang menyediakankesempatanuntukaplikasi-aplikasinya dalam sistem yang lebihmodern. (lbyteadalah bilanganbineryanglebarnya 8bitdan satu K(Kilobyte)sama dengan 1024 bit.Seringkali,ukuran memoridispesifikasikan dalam ukuran Kilobyte).Ketikapara insinyurmengembangkanaplikasi yang lebih menuntut untukmikro-prosesor 8008, mereka menyadari bahwa mikroprosesor tersebut dibatasi olehukuranmemorinyayangkecil,kecepatannya yangrendah, dan kumpulaninstruksinya. Intelmenyadariketerbatasan inidantahun1973memperkenalkan mikroprosesor8080,mikroprosesor S-bitmodernyangpertama. Enambulansetelah Intelmengeluarkanmikroprosesor 8080, MotorolaCorporation memperkenalkanmikroprosesor MC6800.Gerbang punterbukadan8080dan,---dalam derajat yanglebihrendah, MC6800-mengantarkankita ke era mikroprosesor! Tidak lama, perusahaan-perusahaan lain mulaimemperkenalkan mikroprosesor S-bit versi mereka. Tabel1-lmemuat daftar beberapamikroprosesor pertama dan pabrik pembuatnya. Daripembuat-pembuatmikroprosesorini,hanya Inteldan Motorolayang terus memperkenalkanmikroprosesor versi terbarudan yang lebih maju. Zilogmasih membuat mikroprosesor tetapi sebagaisampingandanmemutuskan untuk berkonsentrasimemproduksi mikrokontroler dan embeddedcontrol-Ier,allh-al1h mikroprosesorseibguna.Rockwllilengabaikanperkembanganmikroprosesoruntukberkonsentrasi memproduksiperangkat modem.Penjualanmikroprosesor Motorola,yang sebelumnyamendekati 50 persen dari seluruh penjualanmikroprosesor, kinimenurun.ApayanglstimaandariB0B0?Tidak hanya mempunyai lebih banyak alamat memoridan mengeksekusiinstruksi tambahan,tetapi mengeksekusinya10 kalilebih cepat dari8008. Operasi penambahan,yang makan waktu 20 pts(50.000 instruksi per detik) dalamsistem 8008, hanya makan waktu 2,0 ps(500.000 instruksi per detik) dalam sistern8080. 8080 juga kompatibel dengan TTL(transistor-transistor logic),sedangkan8008tidak begitu kompatibel. Halinimembuat antarmukalebih mudah dan lebihmurah.8080 juga mengalamatkanmemori empatkali lebih banyak (64K byte) ketimbang8008(l6Kb)^ Kemampuanini mengantarkita ke era 8080 dan kelanjutandari mikroprosesor.Kebetulan, komputer pribadiperlama MITSAltair8800 dirilistahun1974. (Perludiperhatikannomor8800 mungkin dipilihuntuk menghindari pelanggaranhak ciptadengan Intel .)Bahasa terj ernahanBASIC,di tul i suntukkomputer Al tai r8800,dikembangkanoleh BillGates,pendiri Microsoft Corporation.Program assemblerpadaAltair8800 ditulisoleh DigitalResearchCorporation,yang juga memproduksi DR-DOSuntukkomputer pribadi.Mikroprosesor8085.Pada tahun 1977,IntelCorporation memperkenalkanversi ter-baru 8080 yaitu 8085. 8085 adalah mikroprosesor8-bit terakhir yang dikembangkanTABEL 1-1Mi kroorosesorB-bit oertama.Pahik Nomor ModulFairchildlntelMOS TechnologyMotorola. *tational SemiconductorRockwell lnternationalF-880806502MC6800I MP. 8PPS-8z-81-1LATAR BELAKANGSEJARAH" oleh Intel. Walaupun 8085 hanya mempunyai sedikit keunggulan dibandingkan dengan8080, 8085 dapat mengeksekusiperangkatlunak lebih cepat, misalnya suatu perhitunganyang pada 8080 makan waktu2,0 pts (500.000 instruksiperdetik),pada 8085 hanyamakan waktu1,3 tts (769.230 instruksi per detik).Keunggulan utama dari 8085 adalahinternalcktckgenerator,sr-stem controllerinternal,danfrekuensiclockyanglebihtinggi.Komponenterpadu yanglebihtinggilevelnyamembuat biaya8085menjadilebihmurah tetapi kemampuannya lebihtinggi.Intelberhasil menjuallebihdari100juta 8085, mikroprosesor serba guna 8-bit yang paling.sukses. Karena 8085 juga dibuatolehperusahaanlain(sumber kedua), sekarang sudah ada lebihdari200 juta 8085.Aplikasi yang menggunakan8085 masih digunakansampai sekarang.Perusahaanlainyang menjual 500 juta mikroprosesor S-bit adalah perusahaanZilog,yang memproduksimikroprosesor Z-80. Z-80memilikikode bahasamesin yang kompatibel dengan 8085,yangberartibahwaada lebihdari700 juta mikoprosesoryangmenggunakan kodekompatibel 8085/2-80.MikroprosesorModern_ Pada tahun 1978,Intel mengeluarkanmikroprosesor8086, dan tahun berikutnya 8088.Keduanya adalah mikroprosesor 16-bit, yang dapat mengeksekusiinstruksi dalam waktusesingkat400 ns (2,5 MIPsafau 2,5 juta instruksi per detik). Halinimenggambarkanadanyaperbaikanyang besardari kecepataneksekusipada 8085. Tambahanpula, 8086dan 8088 mengalokasikanmemori sebesarlMb,16 kali lebih besardari memori 8085.(MemorilMbmengandung 1024Kb lokasi memoriatau1.048.576 byte). Dengankecepatanyang lebih cepat dan jumlah memori yang lebih banyak, dalam banyak aplikasi,8086 atau8088bisa menggantikanmini komputerkecil. Satuciri lainnyayang ditemukanpada 8086/8088 adalah cacheatau antrian instruksi4-afau 6-byteyangmengambilIebih dulu sedikit (cicilan) instruksi, sebeluminstruksi tersebutdijalankan.Antrian itumempercepatoperasi dari banyak rangkaianinstruksi dan terbukti menjadi dasar daricache instruksi yang lebihbesar pada mikroprosesor modern.Penambahan jumlah memori dan instruksi tambahanpada 8086 dan 8088 mendorongmunculnya banyak aplikasi kompleks untuk mikroprosesor.Pengembangankumpulaninstruksi mencakupperkaliandan pembagian,yang tidak terdapatpada mikroprosesorsebelumnya.Jumlah instruksi pun bertambahdari 45 pada 4004 menjadi 246 pada 8085,dan lebihdari20.000 variasi pada 8086 dan8088. Sebagai catatan, mikroprosesorseperti itudisebut CISC (contplex instnrctionset cornputer) yang disebabkanolehjumlah dan kompleksitasdari instruksinya.Instruksi-instruksitambahanmernudahkantugaspengembanganaplikasiyang efisien dan kompleks,meskipun jumlah instruksinyasangat banyak dan pada saat pertama kalidipelajari membutuhkanwaktu yang lamapula. Mikroprosesor l6-bit juga menyediakanlebih banyak tambahaninremal registerdaripada mikroprosesor 8-bit. Penambahanregister menyebabkanperangkat lunak dapatditulis lebih efisien.Mikroprosesor l6-bitberkembangterutamaakibat kebutuhanakan sistem memoriyang lebih besar.Ketenarankeluarga Intel melambungpada tahun 198l.ketika IBi\{memutuskan untukmenggunakan mikroprosesor8088dalamkomputerpribadinya.Aplikasi-aplikasi sepertispreadsheet,pengolahkata (word processor'),pemeriksaejaan(spelling chet'ker),dan kamus berbasiskomputer (computer-baseclrltesaurus)sangatbanyak memakai memori dan memerlukan memori lebih dari 64Kb dalam mikroprosesor8-bituntukeksekusi secara efiffeh.8086 dan 8088l6-bitmenyediakan memorilMbuntukaplikasi ini.Dalam waktusingkat, memorilMbterbuktikurang memadai untukdatabase yangbesar danaplikasilainnya.Dengan demikianpada tahun1983 Intelmemperkenalkan mikroprosesor 80286, yang merupakan revisidari8086.t8 BAB 1PENGENALANMI KROPROSESORDAN KOMPUTER*Mikroprosesor 80286.Mikroprosesor 80286 (ugamemilikiarsitektur mikroprosesorl6-bit)hampirsama dengan8086dan8088,kecualibahwamikroprosesorinimengalamatkan memoril6Mb,bukanlagilMb.Instruksi80286 juga hampirsamadengan 8086 dan 8088, kecuali adanya penambahaninstruksi yang mengatur tambahanmemoril5Mbyte.Clockspeed dari80286meningkatsehingga eksekusi beberapainstruksi menjadi secepat250 ns (4,0 MIPs) denganversi asli 8 MHz. Beberapaperubahanjuga terjadi padaeksekusiinternal dari instruksi yang menunjukkankecepataneksekusinyadelapankalilebih besar dibandingkaninstruksi 8086/8088.Mikroprosesor32-bit.Aplikasimulaimemerlukan kecepatan mikroprosesor yanglebih cepat, memori yang lebih besar, dan jalur data yang lebih lebar. Inimenyebabkandiproduksinya 80386 pada tahun 1986 oleh Intel Corporation. 80386 merupakanpe-nyempurnaan dari mikroprosesor 8086 dan 80286 l6-bit.80386 adalah mikroprosesorfungsional 32-bit pertama Intelyang mengandung data bus 32-bitdan alamat memori32-bit. (Perhatikan bahwa mikroprosesor 32-bit dari Intel,yang diproduksilebih dulu,iapx-432 tidaksukses). Melaluibus data 32-bif,80386 mengalamatkan memori4Gb.(MemorilGbmengandungl024Mbatau 1.073.741.824lokasi).Memori 4Gb mampumenyimpan1.000.000 halaman ketikan,spasi rangkap datateksASCILSecaramengesankan,80386 juga tersediadalam versi yang sedikit dimodifikasi seperti80386SX,yang mengalamatkan 16M byte memori melalui bus data l6-bitdan bus alamat 24-bit:dan 80386SL/80386SLC,yang mengalamatkan32IslBmemori melalui bus data l6-bitdan bus alamat 25-bir.80386SLC memilikicache memory internal yang memungkinkanperffosesandata lebih cepat.Tahun 1995 Intel mengeluarkan80386EX. 80386EX disebutjuga embedded PC karena mengandungsemuakomponen pada PC kelas ATpada saturangkaian terpadu. 803868X juga terdiridari 24saluran data untukinpuloutput,busalamat 26-bit,dan bus datal6-bit,kontrolerrefresh (refresh controller)DRAMdanlogikapemilihan chipdapat diprogram Qtrogrammable chipselection logic).GUI(graphicaluser interface-anfarmukapengguna grafrs) digunakan oleh sistemperangkat lunakyaituaplikasi yang memerlukan kecepatan tinggidarimikroprosesordan sistem memori yang besar.Kebanyakanperagagrafis monitor modern berisi 256.000atau lebih elemen gambar (pixelsatau pels).MonitorYGA(variablegraphicsarray)yang tidak terlalu rumitmempunyai resolusi640 pixelper scanning /ine (baris scan)dengan jumlah scarunglineadalah480. Untuk memperagakansatu layar informasi,setiapelemengambarharusdiubah.Hal ini memerlukanmikroprosesorkecepatantinggi.Banyak paketperangkatlunak baru yang menggunakantipe antarmukavideo ini. Paket-paket yang berdasarkanGUIinimemerlukan kecepatanmikroprosesor yang tinggidanadapter video dipercepat untuk manipulasi teks video dan data grafis dengan cepat danefisien. Sistem yang sangatmemerlukan perhitungan kecepatantinggiuntuk antarmukaperaga grafisnya adalah Vy'indorvs3dariMicrosoftCorporation. Kitaserin-emenyebutGUIdenganperaga(display) WYSIWYG(WhatYort See IsllrhafYou Get.Mikroprosesor 32-bitdibutuhkan karena ukurandaridata busnya, yangbisamentransfer bilangan rcal(floatingpointpresisi tunggal) yang membutuhkan memoriselebar 32-bit. Untukmengefisienkan proses bilangan real 32-bit, mikroprosesor harussecaraefisien menyalurkanbilangan itu di antaramikroprosesordan memori. Jika bilangantersebutmelewati bus data S-bit, maka diperlukanempat kali siklus pembacaan/penulisan.Tapi ketika melalui bus data 32-bit, hanya membutuhkan Isiklus saja. Hal ini menyebab-kan penambahankecepatandari program yang memanipulasi bilangan real. Kebanyakanbahasatingkat tinggi, spreadsheet,dar*eistemmanajemendatabasemenggunakanbilangan' Wi ndorr,s adal urhmerek dagangterdaftardariMi crosoft Corporati ondan saat i ni tersedi asebagai Wi ndou,s9-5,Wi ndou' s 98. Wi ndoq,s ME.Wi ndows 2000. dan Wi ndows XP1-1LATAR BELAKANGSEJARAHreal untuk penyimpanandata. Bilangan real juga digunakan pada paket"perancangangrafis yang menggunakan vektor untuk memetakan citra dilayar video. Termasuk jugasistem CAD(ComputerAi.dedDrafting/design)seperti AUTOCAD,ORCADdll.Disamping mengembangkankecepatanclock,80386menyertakan unit manajemenmemori (memory nwnagement unit)yang memungkinkan sumber daya memoriuntukdialokasikan dan diatur oleh sistem operasi. Pada mikroprosesor terdahulu, manajemenmemori dilakukan sepenuhnyadengan perangkat lunak. 80386 memasukkan rangkaianperangkat keras untuk manajemen memori dan tugas-tugas memoriyang memperbaikiefisiensinya dan mengurangi perangkat lunaktambahan.Kumpulan instruksi mikroprosesor 80386 sangatkompatibel dengan mikroprosesor8086, 8088,dan 80286 sebelumnya.Instruksi-instruksitambahanmengacupadaregister32-bitdan mengatur sistem memori. Perlu diingat bahwa instruksi-instruksi manajemenmemori dan teknik-teknik yang digunakan 80286 juga kompatibel dengan mikroprosesor80386.Ciri-ciriinimemungkinkanperangkat lunak16-bitversilamabekerjapadamikroprosesor 80386.Mikroprosesor80486.Pada tahun1989, Intelmengeluarkan mikroprosesor 80486yangmerupakan gabungan dari80386 sebagai mikroprosesor dan 80387sebagai nu-meric coproces.sorserta 8Kb cache memory systemdalam satu paket terpadu. Walaupunmikroprosesor 80486 tidakbanyak berbeda dengan mikroprosesor 80386, ada jugaperbedaansubstansialnya.Struktur internal 80486 dimodifikasidari80386 sedemikianrupa sehingga sekitar separuh instruksinya dieksekusi dalam satu clock, blkannyaduaclock. Karena 80486 tersediadalam versi 50 MHz,maka kira-kirasetengahdari instruksi-instruksinyadieksekusipada 25ns(50MIPs).Rata-rata perbaikan kecepatan padacampuran instruksi-instruksi biasa adalah 50 persen diatas 80386 yang dijalankan padakecepatan clockyang sama. Versi8(X86berikutnyamengeksekusi instruksi-instruksipada kecepatan yanglebihtinggidengan versi66MHzdonble-clocked (80486DX2).Versi66MHzdouble-clocked(clockganda) mengeksekusi instruksi-instruksipadakecepatan66MHz,dengan pemindahanmemori pada kecepatan33 MHz.(iniyangmenyebabkannyadisebut mikroprosesordouble-clocked).lntelversi triple-clocked (clocktripel), 80486DX4, memperbaikikecepataneksekusiinternal menjadi 100 MHzdenganpemindahan memoripada kecepatan 33MHz.Perhatikan bah'iva mikroprosesor80486DX4 mengeksekusiinstruksi-instruksi pada kecepatanyang sama seperti Pentium60MHz.Jugaberisiexpanded cache (cache diperluas)l6Kb,sedangkan padamikroprosesor80486 sebelumnyahanya ada cache standar 8Kb. Ad,vancedMicroDevices(AMD)telah menghasilkan versi triple-clocked yang bekerja dengan kecepatanbus 40MHzdankecepatan clockl2OMHz.Perkembanganmasa kinimemberikansuatuharapanuntuk membuat mikroprosesoryang secarainternal dapat mengeksekusiinstruksi-instruksi pada kecepatan sampai 1 GHzatau lebihcepat lagi.Versiyanglainnyaadalah prosesorOt,errlrivcl.Prosesor Overdrivesebenarnyaadalah versi double clock80486DX yang menggantikan 80486SX atau 80486DXyanglebihlambat kecepatannya.Ketikaprosesor Overdrivedipasang disoketnya, prosesoritu akan menghentikanatau menggantikanfungsi 8M86SXatau 80486DX dan berfungsisebagai versi double clockdari mikroprosesor itu.Sebagai contoh, jika 80486SX yangbekerja pada 25 MHzdigantikan dengan sebuah mikroprosesor Overdrive, maka over-driveitu akan berfungsi sebagaimikroprosesor 80486DX250 MHzyang menggunakankecepatan pemindahan memot!besar25 MHz.l -aot,crdri t' c adal ah nrerek dagang terdafarIntclCorporati on10 BAB 1PENGENALANMI KROPROSESORDAN KOMPUTERTABEL 1-2Berbagai ti pe mi kroprosesormodernInteldan Motorol aPabrik Modul Lebar Bus Data UkuranMemorilntelMotorola80488051808548086808880968018680188802518028680386EX80386DX80386S180386S1C80386SX80486D)lDX280486SX80486DX4Penti umPentium Overdrive(P24T)(mengganti 80486)Pentium ProPenti uml lPenti uml lXeon6800680568096800068008O68008D680106802068030680406805068060PowerPC2K internal8K internal64K1M1M8K internal1M1M16K i nternal16M64M4G32M32M + 1K cache16M4G + 8K cache4G + 8K cache4G + 16K cache4G + 16K cache4G + 16K cache64G + 16K L' lcache + 256K L2 cache64G + 32K L1 cache +512K L2 cache64G + 32K L1 cache +512K at au 1M L2 cache64K2K64K16M1M4M16M4G4G + 256 cache4G + 8K cacheDi usul kan,tapitak pernahdi kel uarkan4G + 16K cache4G + 32K cache8I16I1616II1616321616165Z323264326464648Rx168816z323232b464Tabel 1-2 memuat jenis rnikroprosesoryang diproduksi oleh Intel dan Motorola.besertainformasi tentang ukuran worddan memorinya. Perusahaan-perusahaanlainjugamembuatmikroprosesortetapi tidak ada yang sesuksesIntel dan, sampai tingkatyang lebih kecil, Motorola.MikroprosesorPentium.MikroprosesorPentium,yang diluncurkan padatahun 1993,miripdengan mikroprosesor80386 dan 80486. Mikroprosesor inisebelumnyadiberilabel P5 atau 80586, tetapi Intel memutuskanuntuk tidak menggunakanlabel nomor1-1LATAR BELAKANGSEJARAHkarenasulituntukmematenkanangtuyangterlalubanyak.Duaversiyangbarudi-perkenalkan dariPentiumbekerjapadafrekuensiclock60MHzdan66MHzdankecepatannya110 MIPs,ada juga frekuensi yang lebih tinggiyaitu100 MHz,yangmerupakanversi satu setengahkali clock dan beroperasipada 150 MIPs yang merupakanversi kecepatan{inggi. Pentium douhle cktck,beroperasi pada l20MHzdan 133 MHz,tersedia sebagaiversi kecepatantinggi. (Versi tercepat yang dibuat oleh Intel adalah 233MHz,yaituversi clock3 j ). Perbedaanlainnyaadalah besar cache, yang ditingkatkanmenjadil6Kbdari cache &Kb yang terdapat pada versi dasar 80486. Pentium dengancache instruksi 8Kbdan cache data 8Kbmemungkinkan program dengan transfer datamemoribesar tetap mengambilkeuntungan daricache. Sistem memorimengandunglebih dari 4G byte, dengan lebar bus data ditingkatkan menjadi 64 bit penuh dari 32 bit.Bus data mentransfer data pada kecepatan60 MHzatau 66 MHz,tergantung dari versiPentium tersebut. (Ingat bahwa kecepatan bus 80486 adalah 33 MHz).Busdata yanglebih lebar ini menampungbilangan double-precision.floating-point(floating pointpresisiganda) yang digunakan untukperaga grafis modern yang berkecepatantinggidan vec-tor-generated. Kecepatan bus yangtinggiinimemungkinkan perangkat lunakvirtualbekerja lebih realistik pada platform lentium yang ada sekaran_gdan yang akan datang.Busdata yang lebar dan kecepatan eksekusi Pentium ydng titr tinggimernampukanmonitor.ful.l-.franrcbekeqa pada kecepata scan 30 Hz atau kecepatanyang lebih tinggi-sebandingdengantelevisi komersil. Versi-versi Pentium yang sekarang juga memasukkaninstruksi-instruksi tambahan, yang disebut ekstensi multimedia, atau instruksi-instruksiMMX.Intel berharap bahwa instruksi-instruksi MMXakan secaraluas digunakan, danmemang sudah terlihat bahwa perusahaanperangkat lunakmenggunakannya.IntelmengeluarkanPentiunt OverDrive(P24T) untukversi 80486 yang lebihlama, yang beroperasi pada clock63MHzatau 83MHz.Versi63MHzmerupakanrfpgradesistem 80486DX2 50 MHz,dan 83 MHzmerupakan upgrade sistem 80486DX266 MHzSistem upgrade 83 MHzmenampilkan kinerja antara Pentium 66 MHzdanPentium '75 MHz.Jlka local bus video VESAyang lama dan v'ideot:aching coutrcller(kontroler cache video)terlihat terlalumahaluntukdibuang, Petrritutt OverDrivcmenyajikan jalur upgradeyang ideal dari 80486 ke Pentium.Barangkali fituryang paling jenius dari Pentium adalahprosesorinteger kernbar.Pentium mengeksekusidua instruksi, yang tidaksaling tergantung, secara simultankarena Pentium terdiridari dua prosesor integer internal bebas, yang disebut teknologisuperscaler.Hal ini senantiasamemungkinkan Pentium untuk mengeksekusidua instruksisetiap periode clock tertentu. Fitur lainnya dalam rangka memperbaiki unjuk kerja adalahsuatu teknologi perkiraan juntp(loncat) yangmempercepateksekusi program yangmenyertakanloop (pengulangan).Samahalnya dengan80486, Pentium juga menggunakansebuahkoprosesor.floatittg-poininternal untuk menanganidatafloating-point,meskipunkecepatannyasendiri lima kali lipat 80486. Sifat-sifat ini menggambarkankeberhasilanberkelanjutan pada kerabat mikroprosesor Intel.Sifatitu juga memampukan Pentiumuntuk mengganti beberapamesin RISC (reduced instructionset corttputers) yang padasaat inimengeksekusi satu instruksiperc/oclf. Perhatikan bahwa beberapa prosesorRISC terbaru mengeksekusilebih dari satu instruksi per u'aktu tertentu Iewat penggunaanteknologi superscaler. SaatiniMotorola, Apple. dan IBMtelah memproduksi Pou,erPC,yaitusuatu mikroprosesor RISCyang mempunyai dua modulinteger dan satu modulfloating-poirtt. PowerPCmeningkatkan unjukkerjaAppleMacintosh, tetapi pada saatinilambat mengemulasi kerabat mikroprosesor Intel. Pengujian-pengujianmenunjukkanbahwa perangkatlunak emulasi saat inimengeksekusiaplikasi DOS dan WINDOWSpada kecepatanyang lebihrendah dari mikroprosesor 80486SX 25 MHz-Oleh karenaitu, pada sistem komputer pribadi, kelihatannya kerabat Intel akan bertahanuntuk waktu1112BAB 1PENGENALANMIKRoPRoSESoR DAN KOMPUTERlama. Perhatikan bahwa sekaranginiada 6-.jrta sistem AppleMacintoshs dan lebih dari260 juta komputer pribadi yang berbasismikroprosesor Intel. Pada tahun 1998, berbagaisumber menyatakan bahwa 96 persen darisemua PCyang terjualdiisidengan sistemoperasi Windows.Untukmembandingkan kecepatandari berbagai mikroprosesor, Intelmenciptakanindeks iCOMP-rating.Indeks iniadalah gabungan dari SPEC92, ZDBench, dan PowerMeter.|COMPIratingdigunakan untukmenilaikecepatan semua mikroprosesor Intelsampai jenis Pentium. Gambar 1-lmemperlihatkankecepatanrelatif dari versi 80386DX25 MHzyang rendah sampai versi Pentium 233MHzyang tinggi.Sejak dikeluarkannya Pentium Pro dan Pentium II,Intel beralih ke indeks |COMP2,yang besarnyasepersepuluhindeks |COMP LSebuahmikroprosesor yang menggunakan|COMPIdenganindeks 1000 dinilai menjadi 100 bila menggunakan\COMP2. Perbedaanlainnyaadalah standar yangdigunakan untukkomputasi.Gambarl-2menunjukkanindeks |COMP2yang ada pada Pentium IIpada kecepatan sampai 400MHz.MikroprosesorPentiumPro.VersilebihlanjutdariInteladalah PentiumProyangjuga bernama mikroprosesor P6. Pentium Pro mengandung 2l juta transistor, 3 modulinteger juga unit floating-poinl untuk meningkatkan kinerja banyak software. Frekuensiclockawalnya adalah 150 MHzdan166 MHz,yang tersedia pada akhirtahun1995.Dengan cache tingkat-satu (Ll)16Kinternal (8Kuntukdata dan 8Kuntukinstruksi),GAMBAR1-1lndeks|COMPlnlel.100200400600800Penti um200Pent i um166Pent i um133Penti um 120Penti um 100Pent i um 90Pent i um 75Penti um 83-Pent i um 66 : 867: ' - - = "penri um 63.i +-#aa3i1810486 DX4100435486 DX475r-==:B1$486 DX266 -_- 297486DX 50 i-------r-----249486 DX250 --- 231i486 SX2S0F: 180486 DX 33486 SX2 40486 SX 33486 DX 25486 SX 25486 SX 20386 DX 33386 SX 33386 DX 2s386 SX 25386 SX 20386 SX 16ICatatan: .= PentiumOverDrive,bagian awal dari skala tidak linier,dan 166 MHz & 200 MHzmerupakan teknologi MMX.1000' t2001400 16001800)Maci ntosh adal ah mel ck dagangterdaftardariAppl e Compttet Corporati on1-1LATAR BELAKANGSEJARAHPentiumII400 MHzPentiumII350 MHzPentiumII333 MHzPentiumII300 MHzPentiumII266MHz' rPentiumll233 MHzPentiumII*266MHzPentium233MlIzCatatan: *Pentium Celeron, lanpacacheprosesor Pentium Pro juga terdiridaricache tingkat-dua (L2)256K.Satu perubahanmendasar pada PentiumProadalah bahwa prosesor PentiumPromenggunakan tigamesin eksekusi,sehinggadapat mengeksekusisampai 3 instruksi dalam waktu bersamaan,yang juga dapat bertentangandan tetap berjalan secaraparalel. Hal inimenggambarkansebuahperubahandari Pentium yang mengeksekusidua instruksi secarasimultan asalkanmereka tidak bertentangan.Mikroprosesor Pentium Pro dioptimasikan untuk mengekse-kusikode32-bitdengan efisien;untukalasan ini,PentiumProlebihseringdipadudengan WindowsNTdaripada dengan versinormalWindows95.Intelmerancangprosesor Pentium Pro untuk pasar server. Perubahanlainnya adalah bahwa prosesor inidapat mengalamatkansistem memori 4GBatau 64G byte. Pentium Pro mempunyai busalamat 36-bit jika dikonfigurasiuntuksistem memori64Gbyte.MikroprosesorPentiumlldanPeniumilXeon.Mikroprosesor Pentium II(dirilispada tahun1997) mewakiliera barudariIntel.Sebagai pengganti rangkaian terpaduyang digunakan pada versiawalmikroprosesor, Intelmenempatkan Pentium IIpadapapan rangkaian yangkecil.Alasanutama perubahan adalah bahwa cache L2yangterdapat pada papan rangkaian utama Pentium tidakcukup cepat untukmenyesuaikandiridengan mikroprosesor yangbaru.Pada sistem Pentium,cache L2bekerja padakecepatanbus sistem 60 MHzatau 66 MHz.Cache L2dan mikroprosesor terletak padapapanrangkaianyang disebut modulPentiumll.CacheL2padapapanrangkaianinibekerja pada kecepatan133 MHzdan menyimpan 512 KBinformasi. Mikroprosesorpada modulPentiumIIsebenarnya merupakan mikroprosesor PentiumProdenganekstensi MMXyang tidakmempunyai cache L2internal.Pada tahun 1998, Intelmengubah kecepatan bus dariPentium II.Karena mikro-prosesor Pentium ll,266IH{Hzdan 333 MHzmenggunakan kecepatanbus eksternal 66MHz,makaterj adi l ahbottl eneck, sehi ngga mi kroprosesor Penti umIIterbarumenggunakan kecepatan bus100 MHz.Mikroprosesor Pentium IIyang berkecepatan350 MHz,400MHz,dan 450MHzmenggunakan kecepatan bus memori100 MHzyang lebih tinggi ini.Bus memori berkecepatantinggimemerlukan SDRAM8 ns untukmenggantikan SDRAMl0ns yang dipakai jika menggunakan kecepatanbus 66 MHz.Pada pertengahantahun 1998, Intelmempublikasikan versi terbaru dari Pentium IIyang disebut Xeon6, yang secara.khusus dirancang untuk aplikasi-aplikasi workstationdan server berkecepatantinggi. Perbedaanutama antaraPentium IIdan Pentium IIXeon13GAMBAR 1-2 .Indeks| COMP2Intel"Penti unr Xeon nrel upakanhak ci pta IntelCol porati on14 BAB 1PENGENALANMIKROPROSESORDAN KOMPUTERadal4hbahwa Xeon menyediakancacheLlberukuran 32K byte dan cache L2 berukuran512K, lM,atavzM byte. Xeon berfungsi menggunakanchip 440G.X.Xeon juga dirancanguntuk bekerja dengan4 Xeon dalam sistem yang sama.Fungsi inimiripdengan PentiumPro. Produk terbaru inimemperlihatkan adanyaperubahandalam strategi Intel: sekarangIntelmemproduksi versi profesional dan versihomelbisnis dari mikroprosesor Pentium II.MasaDepanMikroprosesor.Tidak ada seorangpunyang dapat meramalkan denganbenar, tetapi keberhasilan Intelseharusnyamasih berlanjut untuk beberapatahun. Apayangdapat terjadiadalah sebuah perubahan pada teknologiRISC,tetapitampaknyaperubahan hanya terjadidengan teknologibaruyangdikembangkan olehkerjasamaantaraIntel dan Hewlett-Packard.Sesungguhnyateknologi baru iniakan menggabungkankumpulan instruksi CISC dari mikroprosesor80X86, sehinggaperangkatlunak sistemitudapat digunakan terus. Dasar pemikirandariteknologiiniadalah bahwa sebagianbesar mikroprosesor akanberkomunikasisecara langsung dengan yanglainnya,memungkinkanpemrosesan secara paraleltanpa perubahan pada kumpulaninstruksiatau program. Saat ini, teknologi superscaler menggunakanbanyak mikroprosesor,tetapisemua menggunakan secara bersama-samakumpulanregister yangsama. Teknologibaru ini,yang akan digunakan dalam versi mikroprosesor Intel berikutnya, akan terdiridari banyak mikroprosesor.Setiapmikroprosesfterdiri dari kumpulan registernyasendiriyangdisambungkan dengan register-registermikroprosesor lainnya. Teknologiiniseharusnyamenawarkan pemrosesanparalel yangsesungguhnyatanpa menulissuatuprogram secarakhusus.Permulaanakhir tahun 2000 atau 2001, Intel merealisasikansebuaharsitektur mikro-prosesoryang baru. Mikroprosesor iniadalah mikroprosesor 64-bit dan mempunyai busdata 128-bit.Arsitektur baru ini, nama kodenyaMerced,' adalahsebuahhasil kerjasamaantara EPIC (Explicirll, PttrallelInstntctiottCorrtputing)dari Intel dan Hewlett-Packard.Arsitektur Merced mengijinkan mekanismeparalel yang lebih besardibandingkandenganarsitekturyang tradisional,sepertiPentiumPro atauPentiumII. Perubahanini mencakup128 registerinteger general-purpose,128 register floating-point,64 registerpredicate,dan banyak modul eksekusiuntuk menjalnin sumberdayaperangkatkerasyang mencukupiuntuk perangkatlunak.Gambar l-3merupakangambaran konsep yangmembandingkanmikroprosesor80486,Pentium,PentiumPro, dan PentiumILSetiapgambaranmemperlihatkanstrukturinternal darimikroprosesorini:CPU,coprocessor, dan cache m.entot)'.Ilustrasi inimemperlihatkankompleksitasdan tingkat integritasdalam setiap tipe mikroprosesor.1-2 SI STEMKOMPUTERPRI BADI BERBASI SMI KROPROSESORSistemkomputer telah mengalamiberbagaiperubahanakhir-akhir ini. Mesin yang dulunyaberukuran besar tel ah menyusut menj adisi stem desktop komputer keci l berkatmengecilnya mikroprosesor.Walaupun komputer desktop masakinikecil, ia mempunyaikekuatanmenghitung yang hanya manpu diimpikan orang beberapatahun yang lalu.Sistem mainframe komputer berharga jutaan dolar yang dikembangkan diawal dekade80-an tidak secanggihkomputer berbasismikroprosesor80486, Pentium, Pentium Proatau Pentium IIyangkitapakaisaat ini.Sebenarnya,banyak perusahaankeciltelahmenggantikomputermainframemerekadengansistemberbasis mikroprosesor.Perusahaanseperti DEC(DigitalEqrripment Corporation) telah menghentikan produksiTMerced merupakanrrterekdagangdariInte Corporati onGAMBAR 1-3Gambarankonseodari mikroprosesor80486,Penti umPro, dan Penti uml l .1_2SI STEMKOMPUTERPRI BADI BERBASI SMI KROPROSESORCPUIKoorosesorCache L18K80486DX15CPUl CPU2 3PU3 KoproCache L1 16KCache L2 256KPentiumProCacheL2 512KModulPentiumllsistem komputermainframesupaya dapat rnengkonsentrasikansumber daya rnerekapada'sistem komputerberbasis mikroprosesor.Subbab inimenunjukkan struktur dari suatu sistem komputer pribadi (PC) berbasismikroprosesor. Strukturinimencakup informasitentang memoridansistem operasiyang digunakan dalam kebanyakan sistem komputer berbasis mikroprosesor.Lihat Gambar 1-4 tentang diagram bloksebuahkomputer pribadi. Diagram ini jugaditerapkandalamsistem-sistem komputerlainnya,mulaidarikomputermainfrdmeBusDynamic RAM (DRAM)Static RAM (SRAM)CacheRead-only(ROM)Flash memoryEEPROM808680888018680188802868038680486Pentium*. Pentium ProPentium llCPUl JPU2 CPU3 KoproCache L1 32KPrinterKomunikasiserialDrive floppy diskDrive hard diskMouseDrive CD-ROMPlotterKeyboardMonitorBackup tapeScannerDVDtCPUl cPu2 KoproCache L116KPentiumGA$/IEAR1-4Di agrarnbl ok si stemkomputerberbasi smi kropi ' osesorl ,16 BAB 1PENGENALANMIKROPROSESORDAN KOMPUTERpertama sampai ke sistem berbasis mikroprosesor saat ini.Diagram blokinite.;'riirirla"ritiga blokyang saling terhubung oleh bus-bus. (Bus adalah sekumpulan hubungan yangsama yangmembawainformasiyangsama. Contohnyaadalahbusalamatyangmengandung 20atau lebihhubungan, membawa alamat memorimenuju kememori.)Blok-blokinidan fungsinya dalam komputer pribadiakan diterangkan dalam subbabini.lVlemoridan Sistem l/OStrukturmemoridarisemua sist'em komputerpribadi(personal computer)berbasismikroprosesor Intel80X86sampai Pentium IIadalah sama. Inimencakup komputerpribadi pertama yang berbasispada 8088 yang dimunculkan pada tahun 1981 oleh IBMsampai dengan prosesor Pentium IIyang merupakan versi paling hebat dan paling cepatsaat ini.Gambar l-5melukiskan peta memori dari sebuahsistem komputer pribadi. Petainiditerapkan pada beberapa jenis komputer pribadi kompatibel IBMyang ada saat ini.Sistem memori dibagi atas tiga bagian utama yakni:TPA (transient progrcrn, sreq),system area, dan XMS (extendetl mennrysysteftt).Tipemikroprosesor yang terpasangdalam komputer menentukanadanyaXMSatau tidak. Jika komputer berbasispada 8086generasiterakhir atau 8088 (sebuahPC8 atau XTe), maka TPAdan system areanyaada,tetapi XMS-nyatidakada. PC dan XTberisi 640KbTPAdan 384Kbsistem memoridari jumlah total ukuran memorilMb.Kitasering menyebut bagian lMbyang pertamadarimemorisebagai reuirricinttt'\, sebab setiap miktoprosesor Inteldidesain untukberfungsi pada area inisaat beroperasi pada mode real.Sistem komputerberbasis pada 80286 sampai kePentium IItidakhanya berisiTPA(640Kb) dan area sistem (384Kb) saja, tetapi juga beisiextendedmemory (memoridiperpanjang). Komputer inidisebut sebagaikomputer kelas ATr0. PS/ldan PS/2 yangdiproduksiolehIBM,adalah versilainyang basis memorisistemnya didesain sama.Seringkalikomputer-komputerini juga dikenal sebagaikomputer trSA iri:;;r,r;ts,l;$'.artlsrchiter:ture) atau E.i,+:e::tendedIS;).PS/2 dikenal sebagai sebuah sistemarsitektur micro-channelrt,atau sistem ISA,tergantung pada nomormodelnya.Saat ini,sebuah bus baru yaitubusli-:= i'seri-tittt'iii t'r::::irltirdigunakan pada hampirsemua sistem berbasis prosesor Pentium sampai Pentium II.Extendedmemory pada komputer berbasis80286 dan 80386SX berisi sampai dengan15M byte, dan sampai dengan4095Mb pada komputer berbasis80386DX, 80486 danPentium sebagai tambahan atas lMbpertama realmemory. Sistem komputer berbasisPentium Pro dan Pentium IIdapat mempunyai sampai dengan kurang lMdari 4G, atau64G extended memory. MesinISAberisibus periferal8-bityang digunakan sebgaiperalatan antarmuka 8-bitkekornputer PCatau XTberbasis 8086/8088. MesinkelasAT,atau disebut juga mesin ISA,menggunakanbus periferal 16-bit sebagaiantarmukadanmungkinberisiprosesor 80286atau diatasnya. BusEISAadalah sebuah busantarmuka periferal 32-bit yang terdapatpada sebagian80386DX versi baru dan 80486.Perlu diperhatikan bahwa bus-bus inisemuanyakompatibel dengan versi sebelumnya.Jadi, sebuah cardantarmtka8-bitatau 16-bit dapat berfungsi pada bus standar l6-bitISAatau 32-bit EISA.sl - ,, , r ,t . i , , t 1": ' , i , r : ii , r i i r,! 11; 1' , 1t . ; 1r r1' : ' r 1l " : r ' , , _.i '\ 1) i . - ) i : j ! t I \ Ll i j i ' ' ; : ;-I il r,i i--:.-: r:!r:i tri r Il r.r:r;:;-.:ir:r,' relMemori enended7l GAMBAR 1-5Petamemori sebuah PC.1- 2STSTEMKOMPUTERPRI BAD| BERBASI SMI KROPROSESOR 17i . . - , . , 11 r : j15M byte pada 80286 atau 803B6SX31M byte pada 80386SUSLC63Mbyte pada B0386EX4095M byte pada 80386DX,80486, dan Pentium64G byte pada Pentium Pro dan Pentium ll1M byte memori real (konvensional)Bus lain yang terdapatpadakebanyakanPC berbasis80486 adalahbus lokal VESA Iratau bus VL.Buslokalinimengantarmukakandiskdan video ke mikroprosesor padatingkat bus lokal, yang memungkinkan antarmuka 32-bit berfungsi pada kecepatanclock-ing(pewaktuan) yangsama dengan mikroprosesor. Modifikasiterbaru kebuslokalVESAmendukung bus data 64-bitdari mikroprosesor Pentium dan bersaing langsungdengan bus PCIwalaupun peminatnya sedikit. Standar ISAdan EISAberfungsi hanyapada 8 MHz, yang mengurangi kemampuanantarmukadisk dan video bila menggunakanstandarini. Bus PCI dapatberupabus 32- atau 64-bit yang secarakhususdidesainuntukberfungsidengan mikroprosesor Pentiumsampai PentiumIIpada kecepatan bus33MHz.Duabus terbaru muncul pada sistem yang paling baru. Yang pertama munculadalah USBlurrfle;'sal serial rs).Bus serial universal berhubungandenganperantiperifuralseperti keyboard, mouse, modemdan sound cardkemikroprosesor melaluijalur data serial dan pasanganterpilindari kabel. Ide utamanya adalah mengurangi biayasistem denganmengurangi jumlah kabel. Keuntunganlainnya adalahbahwa sotmd q,stemdapat mempunyai catudaya yangterpisah dariPC,yangberartimengurangi noise.Kecepatanpemindahandata saat inimelalui USBadalah 10 Mbps; pada waktu yangakan datang, kecepatannyaakan bertambah menjadi100 Mbps.Bus baru yang kedua adalah AGP (advancedgraphics porf)untuk video card.Portgrafis lanjut inimemindahkan data antaravideo carddan mikroprosesor pada kecepatanyang lebih tinggi (66 MHz, dengan jalur data 64-bit, atau 533 Mbps) dari yang dimungkin-kan pada setiap bus atau koneksi lainnya. Perubahansubsistem video dibuat agar dapatbekedatntukplayerDVDyang baru pada PC.TPA.TPA(transientprogram area)beisikansistem operasi DOS dan program lainnyayangmengontrolsistem komputer.TPA juga menyimpansebagian programaplikasiyangsedang aktifatau tidakaktif.Panjang TPAadalah @OKb.Seperti yangtelahdisebutkan tadi,area memoriinimenampung sistem operasi yangmemerlukan satuporsi dari TPA.Praktisnya, jumlah memori yang tersisa untuk perangkat lunak aplikasikira-kira 628 Kb jika menggunakansistem operasi MSDOSTsversi 7.X.VersiDOS' ' VESAadal ah Vi deo El ectl oni c StandardsAssoci ati on,ITMSDOS (Mir:rosofDisk OperatingS-r,sterrr.)adalah merekdagang terdaftarda Mirrc.utfiCorportiatT18 BAB 1PENGENALANMIKROPROSESORDAN KOMPUTERsebelumnyamemerlukan lebih banyak TPA {4n l4egyisakan cuma 530 Kbatau kuranguntuk program aplikasi. Sistem operasi lainnya yang terdapatpada PC adalah PCDOST4.PCDOS dan MSDOS keduanyakompatibel, dan samafungsinya untuk program aplikasi.Windowsdan OS/215adalah sistem operasi lainnya yang kompatibel dengan DOS danmemungkinkan program-program DOS untuk dijalankan. DOS (disk operating system)mengontrol cara memoridiskdiorganisasikan dan dikontrol,juga fungsidan kontroldaribeberapaperalatan VOyang terhubung dengan sistem. Gambar l-6menunjukkanorganisasi TPAsebuah sistem komputer.Peta memorimelukiskan bagaimana sebagian besar area TPAdigunakan untuksistem program, data, dan driver. Juga menunjukkan besar area memoriyang tersediauntukprogrdm aplikasi. Bagian kiridarisetiap area adalah angka heksadesimal yangmenunjukkan alamat-alamat memori yang mengawali dan mengakhiri setiap area data.Alamatmemori(memory address) atau lokasi memori(memory location) heksadesimaldigunakanuntukrnemberinomorsetiap bytesistemmemori.Sebuah bilanganheksadesimaladalah suatu bilanganyangdinyatakan dalamradix16 atau basis16dengan setiap digitmenunjukkannilaidariG-9plushurufA-F(sehingga tersusunbilangan 1 sampai 16). Bilangan heksadesimalsering diberi akhiran Huntuk menandaibahwa itu adalahbilanganheksadesimal.Contohnya,1234Hadalah1234heksadesimal.Bisa juga menggunakantanda data heksadesimal0x1234 sebagaiheksadesimal1234.VektorIntemrptmengakses berbagai frturDOS,BIOS lasicIlOsystem)danaplikasi. BIOS adalah sekumpulanprogram yang tersimpan,baik pada ROM(read-onlymemory)atau memor flash yang mengoperasikanberbagai macam peralatan VO yangterhubung dengan sistem komputer. Ingat bahwa memori flash adalah sebuahEEPRON{(electricallyerasable read-onlymenrcry)yangterhapus dalamsistem secara listrik,sedangkanROM adalahsuatuperalatanyang harusdiprogram:(1) denganmesin spesialyaitupemrogramEPROMuntuksebuah EPROM(erasahlelprograntable read-onlymemory) atau; (2) dipabrik dimana ROMitu dibuat. Programinidisimpan didalamarea sistem yang akan dijelaskannanti dalam subbabini.Area sistemBIOS dan komunikasi DOS berisi data transienyang digunakanolehprogramuntuk men-eaksesperalatan-peralatanVO dan berbagaifitur yang terdapatdalamkomputer. (Lihat Lampiran Auntuk daftar lengkap area komunikasi BIOS dan DOS).Data itudisimpan didalam TPAdan dapat diubah sewaktu sistem beroperasi.Ingatbahwa TPAberisi memori baca./tulis(readhurite)yang disebut R.{hI lrandom accessmemory) yang dapat diubah saat program dijalankan.IO.SYSadalah sebuahprogram yang dimasukkan ke TPAdari disksaat DOSdimulai.IO.SYSberisi program yangmemampukan DOSmenggunakankeyboard,monitor,printer,danperalatan UOlainnyapada komputer.Program IO.SYSmeng-hubungkan DOSkeprogram yang tersimpan dalam BIOSROM.Program DOS mencakup dua area memori. Area pertama panjangnya 16 bytes danberlokasi di puncak TPA,lainnya lebih besar dan terdapat di dekat dasar TPA.ProgramDOS mengontrol operasi sistem komputer. Ukuran area DOS tergantungdari versi DOSyang terinstal pada memori komputer dan bagaimanacara program itudiinstal. JikaDOSdiinstalpada memorihighdengan menggunakan driverHIMEM.SYS,maka se-bagianbesarTPA bebasuntuk menampungprogramaplikasi.Memori high akandibahasnanti dan hanl'a diterapkan pada mikroprosesor 80286 ke atas.Ukuran dari area driver serta jumlah driver berbedadalam setiap komputer. Driveradalah programyangmengontrolperalatan-peralatanI/Oyangdapat diinstalsepertiTPCDOS (PersonalConrputerDi skOperati ngSystern)adal ah mcl ek dagangterdafi ar IBI\.1Corpor-ati oll 5OS/2 l Opel ati n-e Sl ,stenrVersi on 2) adal ah rnerek dagangterdaftar IBMCorporati on1_2SISTEMKOMPUTERPRIBADIBERBASISMIKROPROSESOR19GAMBAR 1-6Peta1-:,-;-,.r.rmemori TPA pada sebuahPC. (Perhati kanbahwapeta ini berbeda-bedapada setiap sistem).9FFFF08E3008490025300116000700005000040000000mouse, caclze disk,handscatuter, memoriCD-ROI\,I (Contpact DiskRead-OnvlIenrcry;),dan DVD (Digital Versatile DHkt, juga program. Driverumumnya adalahfiledenganekstensi.SYS sepertiMOUSE.SYS dalam DOS versi 3.2 ke atas,atau filedenganekstensi .EXEseperti EMM386.EXE.Karena cuma sedikit sistem komputeryang mirip,area driver bervqriasi ukurannya dan berisi jumlah dan tipe driver yangberbeda.Perhatikanbahwa walaupun file-fileinitidak digunakanoleh Windows, file-fileinimasih digunakanuntuk mengeksekusiaplikasi DOSwalaupun memakai Win-dows 95. Windows menggunakansebuahfile yang disebutSYSTEM.INI untuk memuatdriver yang digunakanoleh Windows.Program COMMAND.COM(prosesor perintah)mengontrol operasi komputerdari keyboard. Program inimemrosesperintah-perintah DOSsebagaimanadiketikdarikevboard. Contohnya, jika kitamengetikDIR,programinimenampilkan isisebuahdirektori dari file disk yang sedangdipakai. Jika program ini dihapus,keyboard komputert i dakdapat di gunakan. Jangancoba- cobamenghapus pr ogr amat auf i l eCON{MAND.COM,IO.SYS atau MSDOS.SYS untuk membuat ruang bagi perangkatlunaklainnya,sebab komputer Andatidakakan berfungsi!Program inidapat dimuatulang ke disk jika terhapus,asalkanprogram SYS.COM berlokasi dalam direktoriDOS.Daerah TPAbebas me,ruilnpungprogram aplikasi selama mereka dijalankan. Pro-gramaplikasiinimencakup pengolah kata, programspreadsheet,program CADdanlain-lain.TPA juga menampung programTSR(tenninate andstayresident)yangmenetap dimemoridalam status tidakaktifsampai diaktifkanoleh penekananhot-keyDevice Driisalah satunya MOUSE.SYS20BAB 1PENGENALANMIKRoPRoSESoR DAN KoMPUTERatau intemtpt" Fregram kalkulator adalah sebuahcontoh program TSR yang diaktifkan' saat kunci'AlI-(hoGkey) diketik.Hotkey adalah kombinasi darikunci-kuncikey-board yang mengaktifkan program TSR.Program TSRdisebut juga sebagai programpop-up sebab ketikadiaktifkankelihatannya muncul dari dalam program lainnya. JikaWindowsdiinstaldan sedang digunakan, Windows juga menggunakan sebagian porsiTPA untuk menyimpan informasi yang memungkinkannyamengaksesmemori extended.AreaSistem.Areasistem, walaupun lebih kecilukurannya dibanding dengan TPA,juga penting. Area sistem berisi program dari ROMatau memori flash serta area memoribaca/tulis RAMuntukpenyimpanan data. Gambar 1.7 menunjukfMNl "mn) -! n#$Yo&( ) *+,123456789: : l zt )t +zENAMESDB' BarryB.Brey'MESSDB ' Wher ecani t be?'WHAT DB' What i sonf i r st .Dta BCD (Binafii coded dechrtallInformasi binarycoded decimal (BCD)disimpan dalam bentuk packed atau unpacked.DataBCDpackeddisimpandalambentuk2digitperbyte,sedangkan data BCDunpackeddisimpan1 digitper byte. Rentang digitBCDantara 00002 sampai 10012,atau desimal 0 -9.BCDunpacked sering digunakan oleh keypad akukeyboard, sedangkanBCDpacked digunakanuntukbeberapa instruksitermasuk untukpenjumlahan danpengurangan BCDdalam kumpulan instruksimikroprosesor.Tabel 1-9 memperlihatkan beberapabilangan desimal yang dikonversikan ke BCDpacked dan BCDunpacked.Apabilasistem memerlukan bilangan kompleks aritmetika,data BCD jarang digunakan, sebab tidakada metoda yang sederhanadan efisien untukmelaksanakanaritmetika BCDyang rumit.TABEL1-9Data BCD packed dan unpacked.Desimal Packed Unpacked126239100001001000000110001000110000 10010001000000000001000000100000011000000010000000110000 100100000001 00000000Contoh 1-21 memperlihatkanbagaimanaassemblerdigunakandalam mendefinisikanBCDpacked dan BCDunpacked.Dalam semua kasus,konvensi penyimpanan data LSB(least signfficant bit,yaitubitpalingtidaksignifrkan)dipatuhi. Artinyabahwa untukmenyimpan bilangan 83kedalam memori,pertama kali3disimpan, baru kemudiandiikutidengan 8.Juga ingatbahwa pada data BCDpacked, hurufH(heksadesimal)mengikuti bilangan untuk menjamin bahwa asemblermenyimpan nilai BCD dan bukannyanilaidesimal pada data BCDpacked. Perhatikan bagaimana bilangan disimpan dalammemorisebagaiunpacked, satu digitper byte; atau packed, sebagaidua digitper byte.coNToH1-210000030405;dataBCDNU}B1DBrmpacked (l east-si gni fi cant datal ebi hdahul u)3, 4, 5 ; menet apkanbi l angan54340 BAB1 pENGENALAN MtKRopRosEsoRDANKoMpurER000107080005373400070345NUMB2; dataNI'MB3NIJ}4847, 8 DBCDDB;meneEapkanbi l angan87packed( I east *si gni f i cantdat al ebi hdahul u)37H, 34H; r nenet apkanbi l angan34373, 45H; r nenet apkanbi l angan4503Data ukuran-byteData ukuran-byte disimpan dalam unsigned dan signed integer (bilangan bulat tak bertandadan bilangan bulat bertanda).Gambar l-12mengilustrasikanbentuk tersebut.Perbedaandalam bentuk iniadalahbobot dari bit posisi paling kiri.Untukunsignedintegernilunya128 danuntuksigned integernilainyaadalah -128.Dalamformatsigned, bityangpaling kiriadalah bittanda bilangan. Kisaran dari unsigned integer adalah O0H-FFH (0-255).Signed integer berkisar dari -128ke 0dan dari0ke+127.Bilangan negatif disajikan dalam bentuk seperti ini,tapidisimpan dalam bertukkomplemen dua. Metoda untuk mengevaluasibilangan bertanda(signed number), adalahdengan menggunakan bobotdari setiap posisi bit,inilebihmudah dibanding denganrnenggunakanmetodakomplemen.Halinikhususnya berlaku dalam desain kalkulatoruntukpemrogram.Kapanpun bilanganakan dikomplemenkan,tandanya akan berubah darinegatifkepositifdan daripositifke negatif. Contohnya, bilangan 00001000 adalah +8,nilaine-gatifnya -8didapat darikomplernen dua dari+8.Untukmembentuk komplemen duakitaharusmencarikomplemensatudari+8.Komplemensatuinididapatdenganmenginversikan setiap posisi bit dari nol menjadi satu, dan dari satu menjadi nol. Setelahkomplemensatu terbentuk,komplemendua didapatdengan menambahkan komplemensatu dengan +1. Contoh 1-22 memperlihatkan bagairnanabilangan dikomplernenduakanmenggunakan teknikini.coNToH1-22+8=000010001111011- 1 ( kompl emen sat u)- 8 = 11111000 ( kompl emen dua)Teknkyanglain,mungkinyanglebihmudah,adalah mengkomplemenduakanbilangan dimulaidengan digityangpalingkanan.'Mulaimenulis darikanan kekiri.Tulisbilangan yang sebenarnyasampai ditemukan bit1 pertama. Setelah ituinversikanbit nol dengan satu untuk posisi bitsisanyadi sebelahkiri.Contoh 1-23 memperlihatkanteknikinidengan bilangan sama seperti pada Contoh1-22.coNToH1-23+8= 00001- 0001000( t ul i sangkasampai l yangper t . ama)1111( i nwer si kanbi t yangt er si sa)- 8 = 111- 11000UnfukmenyimpandataS-bitdalammemorimenggunakan programassembler,gunakan direktifDBseperti pada conteh terdahulu. Contohl-24memperlihatkan beberapabentuk bilangan S-bit yang disimpan dalam memori menggunakanprogram assembler.Perlu diketahui bahwa huruf H menunjukkan bilangan heksadesimal dan untuk bilaneandesimal ditulistanpa ada tambahan atributyang khusus.14FORMATDATAKOMPUTERGAMBAR1-12Byte unsigneddan signedmenggambarkanbobotsetiapposisibitbiner.e-Bobotbinere-Bobol biner41coNToH1-240000FE00018' 700024700039c0004640005FF000638i Dat a ukur an- byt e takbertanda;menetapkantmeneE.apkan;menetapkanbertanda; menetapkan; menet apkan;meneCapkan;meneCapkanDATA1DBDATA2DBDATA3DB2548?H7!254desi naf87heksadesi mal71desi mal- 100desi mal+100desi mal- Ldesi mal56desi mal -i; Dat a ukur an- byt eDATA4DBDATA5DBDATA6DBDATATDB- L00+10056Data Ukuran-WordSatu word (16-bit) dibentuk oleh 2 byte data. LSBselalu disimpan dalam lokasi memoribernomorpalingrendah,danMSBdisimpandiyangpalingtinggi.Metodauntukpenyimpanan inidisebut dengan formatlittleendianMetodealternatif,tidakdiper-gunakan dalam kerabat mikroprosesor Intel, dinamakan format bigendian.Dalam for-mat bigendian, bilangan disimpan dengan cara meletakkan data yang palingsignifikanpada lokasi terendah.Metode big endian ini dipergunakanoleh kerabatprosesorMotorola.Gambarl -13(a)memperl i hatkan posi si bi tdal amdata word,Gambarl -13(b)memperlihatkan bagaimanabilangan 1234 H jika disimpan dalam lokasi memori 3000Hdan 3001H. Perbedaandari word bertanda dan tak bertanda adalah pada posisi bityangpaling kiri.Dalam bentuk tak bertanda,bit paling kiriadalah tak bertanda;dalam bentukbertanda, bobotnyaadalah -32,768.Seperti dengan data ukuran-bytebertanda, dataword bertandaadalah dalam bentuk komplemen dua pada saatmewakili bilangan negatif.Juga, perhatikan bahwabyteorde-rendah disimpandalamlokasimemoribernomorterendah (3000H) dan byte orde tinggidisimpan dalam lokasi bernomor tertinggi(3001H).Contoh1-25 memperlihatkanbeberapa data ukuran-wordbertanda dan tak bertandadisimpan dalam memorimenggunakan program assembler.Perlu diketahuibahwa di-rektifdefineword (DW) menyebabkan assembler mesti menyimpan worddimemoridan bukan pada byte,seperfidalamcontohsebelumnya. DirektifWORDdapat jugadigunakan untukmendefinisikansuatu word.Perhatikan bahwaworddatadidisplayolehassembler dalam bentuk yangsama dengan yang dimasukkan. Misalnya,1000Hterlihat oleh assemblersebagai 1000. Bilangan tersebut sebetulnya disimpan dimemorisebagai 00l0dalam 2bytememoriyang berurutan.Byte unsignedByte signed42 BAB 1PENGENALANMIKROPROSESORDAN KOMPUTER"GAMBAR1-13Formatpenyimpananword 16-bitdalam(a) register,dan (b) 2 byle memori.RFSsecoF(- Bobot biner5sgHH(a) Word Unsigned (Iakbertanda)3003H3002H3001H3000HzFFFH(-- Byte orde-tinggi(- Byte orde-rendah(b) lsi lokasi memori 3OO0Hdan 3001H adalah word 1234H.coNToH 1-25000009F0000287AC000402c60006CBAS000800c6OOOA FFFF:Daaukuran-wordtakbertandaDATAI-Dbl 2544;menetapkan 2544desi malDATA2DW87ACH;meneEapkan84ACheksadesi :nalDATA3DW7]-0;menetapkan 710desi mal;Dataukuran-wordbertandaDATA4DW- 13400; menet apkan - 13400desi malDA 45DW+198 ; menet apkan +198desi mal -DATASDVf-L;menetapkan -1desi malData Ukuran-DoublewordDataukurandoublewordmemerlukan4bytememorikrena berupa bilangan32-bit.Doubleword tampil sebagaihasil dari perkalian dan juga pembilang sebelumpembagian.Dalam 80386 sampai Pentium II,memori dan register yang digunakan juga selebar 32-bit. Gambar 1-14 memperlihatkanbentuk yang digunakan untuk menyimpan doublewordkedalam memori,dan bobot biner darisetiap posisi bit.Pada saat doubleword disimpan dalam memori, posisi I-SB disimpan dalam lokasimemoii paling rendah dan MSB disimpan pada lokasi memori paling tinggi menggunakanformatlittleendian. Ingatkembalibahwa ini juga berlakuuntukdata ukuran-word.Sebagai contoh,12345678}l yang disimpan dalam lokasi memori 00100H-00103Hdi-simpan denganmeletakkan78H dalam lokasi memori 00100H, 56H dalam lokasi 00101H,34Hdalam lokasi 00102H, danl2H'tlalamlokasi00103H.Untuk mendefinisikan data doublewordgunakan direktifassemblerdefine double-wordatau DD.Contohl-26memperlihatkan bilangan bertanda dan tak bertanda yangdisimpah dalam memorimenggunakandirektifDD.14FORMATDATAKOMPUTERGAMBAR1-14Formatpenyimpananword32-bitdalam(a) register,dan (b) 4 byte memori.43Bobotbiner@**ScocoYYFoNN@FOr \ t F- @g) ( Ot t N( oEt RsE: i qf i i s$N( o. "vN (f) @rNorot\@tfF@AlFoct@@ ^, EBsr nf r eqssE3 3eNFlOlF@ (rJOtNr6OlF(o(')F@00 103H00r02H00101H00100HOOOFFH(- Byte orde-tinggi(- Byteorde-rendah(b) lsi fokasimemori 00100H-{0103H adalah doubleword1234678H.coNToH1-26;Dataukuran-doubl ewordtakbertanda00OOOOO3EI CODATA1DD2544OO ; menet apkan254400desi mal000487AC1234DATA2DD87ASI234H;meneapkan87AC!234heksadesi mal000800000046DATA3DD ' 10 ; menet . apkan70desi mal,P.tarrkrrtan-doubfewordbertanda000CFFEB8058DATA4DD- l - 343400; menet apkan - 1343400des mal0010000000c6DATAsDD+l - 98 ; menet apkan +198desi mal0014FFFFFFFFDATA6DWORD-l -;menetapkan-1desi malBilanganinteger(bilanganbulat)dapat juga disimpandimemoridalamlebarberapapun.Daftar dari bentuk tersebut yang ada disini adalah bentuk standar,tapi tidakberarti bahwa ukuran integer 128 byte tidak dapat disimpan dalam memori. Mikroprosesorcukup fleksibel untuk menyimpan data dalam berbagai ukuran. Saat bilangan nonstandardisimpan dalam memori,direktifDBsecara normaldigunakan untukmenyimpannya.Sebagai contoh,bilangan24-bit123456Hdisimpanmenggunakan direktifDB56H,34H,12H. Perhatikanbahwa hal inisesuaiformat littleendian.BilanganRealKarena banyak bahasatingkat tinggimenggunakan mikroprosesor Intel,maka bilanganreal sering digunakan. Bilangan real, bilanganfloatingpor'zl, berisikan 2 bagian, yaitumantisa,signifikan atau pecahan;dan eksponen. Gambar 1-15 menggambarkanbentuk4bytedan8bytedaribilanganrealyangdisimpandalamsistem Intel.Perhatikanbahwa bilangan real 4 byte iru.disebut presisitunggal(single precision)dan bilangan8 byte itu disebut dengan pesisi-ganda (double precision). Bentuk yang sekarangsamadengan bentukyangdispesifikasikan olehIEEE.lsStandar initelahdisesuaikan ke(a) DoublewordtakbertandalElnstitute ofElectricaland ElectronicEngineers.44 BAB 1PENGENALANMIKROPROSESORDAN KOMPUTER'GAMBAR l-15Bilangan floating-point(a) presisi tunggal menggunakanbias 7FH dan (b) presisi-ganda menggunakanbias 3FFH.3130 23 22s Eksponen SignifikanS Eksponen Signifikana(b)bentukstandar bilangan realdalam bahasa pemograman tingkattinggidan beberapapaket aplikasi yang lainnya. Standar ini juga diterapkan untuk memanipulasi data yangdipakai oleh koprosesordalam komputer pribadi. Gambar l:15(4-memperlihatkaibenfukpresisi-tunggal yang berisikan sign-bit (bit+anda), eksponen S-bit, dan 24-bitmantisa(pecahan).Perlu diketahui bahwa dalam aplikasi sering digunakan bilangan real denganpresisi-ganda(pada Gambar 1-15(b)), maka Pentium-Pentium IIdengan bus data 64-bitmelakukan transfer memori2kalikecepatan mikroprosesor 80386i80486.Aritmatikasederhanamenunjukkan bahwa seharusnya memerlukan 33-bituntukmenyimpan keseluruhan 3bagian data. Tidakbenar, mantisa 24-bitmemilikibit-satuyang tersembunyi (implied), yang memungkinkan mantisa untuk mewakili24-bit walauhanya disimpan23-bit.Bityang tersembunyi adalah bitpertama daribilangan yangdinormalisasi.Padasaatmenormalisasibilangan,bit ini diatur sehingganilainya sekurang-kurangnya1,tetapi kurangdari 2.Sebagai contoh, jlka 12 diubah kebiner(11002),maka dinormalisasidan hasilnya l,lx 23. Itidak disimpan dalam bagian mantisabilangan23-bit;1merupakan bit-satu yang disembunyikan. Tabel1-10 memperlihatkan bentukpresisi tunggal dari bilangan inidan yang lainnya.Eksponen disimpandalameksponenterbias(biased exponent). Denganmeng-gunakan bilangan rcal single precision, biasnya adalah 127 (7FH); dalam bentuk doubleprecisionbiasnya1023(3FFH).Biasinidijumlahkankedalameksponen sebelumdisimpan kedalam tempat eksponen dari bilangan,realnya.TABEL 1-10Bilanganreal presisi-tunggal.(a)51 62Desimal TandaEksponen terbias Mantisa+12-12+100-1,75+0,25+0,011001, 1 x 231100- 1, 1 x2311001001, 1001x261, 11- 1, 11 x 200, 011, Ox 2- 200010100100000101000001010000101' 0*r i r r r r r01111101000000001000000000000000000000010000000000000000000000100100000000000000000001100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001-5RINGKASANAda 2 pengecualianmengenaiaturan-aturanyang diterapkanmengenaibilanganreal.Angka0,0 disimpansemuanyasebagainol. Bilangantak berhinggadisimpandalameksponensebagaisatu,dandalammantisasemuanyasebagainol. Bit tandamenunjukkanbilangantak terhinggapositif atau negatif.Sepertitipe datalainnya, assemblerdapatdigunakanuntuk mendefinisikanbilanganreal dalam bentuk presisi tunggal dan ganda.Karenabilanganpresisi tunggaladalahbilangan32-bit,digunakandirektif DD ataudigunakandefinequadwords(s)ataudirektifDQuntuk mendefinisikan64 bitbilangan real presisi ganda.Pilihan direktif untukbilanganreal di antaranyaREAL4, REALS dan REALIO untuk menunjukkanbilanganrealdalambentuktunggal,gandadandiperpanjang(extended). Contoh1-27memperlihatkan bilanganyang didefinisikandalamformat bilanganreal.coNToH1-27; ei l anganr eal pr esi si - t unggal00003F9DF3B6NUMB1DDI , 234 ; menet apkan1, 2340004C1883333NUMB2DD- 23, 4 ; menet apkan- 23, 4000843D20000NUMB3REAL44, 2E, 2 ; menet apkar 420000C3F9DF3B6NUMB4REAL4L, 234 i menet apkanbi l anganr eal 4- byt . e, "r a. r r n. . r r eal pr esi si - ganda0010NUMBsDQ123, 4 ; menet apkan123, 44 05ED9999 999 9 9 9A45OO18NUMB6REALSc1BB3 3 33 333 33 333OO28NUI4B7REALS405ED9999999999.- 23, 4, . meneapkan- 23, 4L23, 4 ; menet apkanbi l anganr eal 8- bye, "r t . r r n"nr eal pr esi si - di per panj ang( ext . ended)0030NUI ' B8REAL1o123, 4 ; menet apkanbi l anganr eal l o- byt e4 005F6CCCCCCCCCCCCD1- 5 RINGKASAN1.Era komputer mekanik dimulaidengan abacus pada 500 SM.Kalkulatormekanikpertama initidak berubah sampai tahun 1642, saat Blaise Pascal memperbaikinya.Sistem komputer mekanik pertama adalahAnalyticalEngine (Mesin Analitis)yangdikembangkan oleh Charles Babbage pada tahun 1823. Sayangnya,mesin initidakpemah berfungsi karena ketidakmampuan Babbage untuk menciptakan bagian-bagianmesin yang diperlukan.2.Mesinpenghitung elektronikpefamadikembangkan selama perang dunia IIolehKonrad Zuse, pencetusarval dari elektronika digital.Komputernya, 23,digunakanpada pesawat udara dan perancanganroketuntukperang Jerman.3.Komputerelektronikpeftama yang menggunakan vacuum tubedigunakan dalamoperasi untukmemecahkan kode rahasia militerJerman pada tahun 1943. Sistemkomputer elektronik pertama ini, dinamakan Colossus,diciptakan oleh Alan Turing.Masalah satu-satunya S4glptt bahwa programnya tetap dan tidakdapat diubah.4.Sistem komputer elektronikserbagunayang dapat diprogram dan bertujuan umumyangpertamadikembangkanpadatahun1946diUniversityofPennsylvania.Komputer mutakhir pertama inidisebut ENIAC(Electronics Numerical Integratorand Calculator).46BAB1PENGENALANMIKROPROSESORDANKOMPUTERIl .Bahasa pemrograman tingkat. tilggi'pertarnadisebut FLOW-MATIC.Bahasa inidikembangkan untuk komputer UNIVACIoleh Grace Hopper pada awal1950-an.Bahasa ini juga sebagai titikawal untuk bahasaFORTRANdan bahasaperruogramanawallainnya,seperti COBOL.Mikroprosesor pertama dunia, Intel 4004, merupakanmikroprosesor4-bit-kontroleryang dapat diprogram pada sebuah chip-yangmenjadi standar sekarang. Mikro-prosesor inimengalamatkan 4096lokasimemori4-bit.Kumpulaninstruksinyaterdiridari hanya 45instruksi yang berbeda.Mikroprosesoryangada sekarang dimulaidari8086/8088, yangmerupakanmikroprosesor l6-bitpertama. Berikutnyaadalah prosesor 80286, 80386, 80486,Pentium, Pentium Pro, dan Pentium II.Arsitekturdiubah daril6-bitke 32-bit danseterusnya, dandengan Merced,sampai 64-bit.Dengan setiap versiyanglebihbaru,perbaikan-perbaikanmengikutipenambahan kecepatan danunjukkerjaprosesor.Darisemuaindikasi, prosesperbaikan kecepatandan unjuk kerja iniakanberlangsung terus menerus.PC(Komputerpribadi)berbasis mikroprosesor terdiridarisistem memoriyangmeliputitiga areautama: TPA(transient progremarea), areasistern, dan extendedmemory. TPAmenampung"program-programaplikasi, sistern operasi, dan driver.Areasistem terdiridarimemoriyangdigunakan untukvideo displaycard,diskdrive,dalr ROMBIOS.Atea extendedmemory hanya tersedia pada mikroprosesor80286 sampai Pentium IIpada sistem komputer pribadiAT.8086/8088 mengalamatkan lMbmemori pada lokasi 00000H-FFFpFH. 80286 dan80386SX mengalamatkan16Mb memori pada lokasi 000000H-FFFFFFH. 80386SLmengalamatkan 32MBmemoripada 0000000H-1FFFFFFH.Prosesor 80386DX,80486, Pentium, Pentium Pro, dan Pentium IImengalamatkan4Gbmemoripadalokasi 00000000H-FFFFFFFFH. Disamping itu, Pentium Pro dan Pentium IIdapatbekerja dengan alamat 36-bitdan mengakses sampai 64Gbmemoripada lokasiOOOOOOOOOH-FFFFFFFFFH.Semua versi dari mikroprosesor 8086-80486 mengalamatkanruang alamat VO64KB.Port-port VOinidialamatkan pada 0000H-FFFFHdengan portVO0000H-03FFHdisediakan untuksistem komputer pribadi(PC).Selain windows,sistem operasi pada sebagianbesar komputer pribadiadalahMSDOS (Microsoft Disk Opelating system) atau PCDOS (Personal Computer DiskOperating System dari IBM).Sistem operasi melaksanakantugas-tugasdari operasidan pengontrolan sistem komputer, bersama peranti VOnya.Mikroprosesormerupakan elemen pengontrolan padasistem komputer.Mikro-prosesor melaksanakan pemindahan data, mengerjakan aritmetikasederhanadanoperasi logika,danmembuat keputusan-keputusansederhana.Mikroprosesormengeksekusi program-program yangdisimpandalamsistem memoriuntukmelaksanakanoperasi yang kompleks dalam waktuyang singkat.Semua sistem komputerterdiridaritiga bus untukmengontrol memoridan VO.Bus alamat digunakan untuk meminta sebuahlokasi memori atau peranti VO. Busdata memindahkan data antara mikroprosesor dan ruang VOdan memorinya. Buskontrolmengontrolmemoridan VO,dan permintaan pembacaan dan penulisandata. Kontroldiselesaikandengan iRCGontrol baca VO), mV/C (kontroltulisVO),MRDC (kontrolbaca mergori;, dantvtWTC (kontrol tulismemori).Bilangan-bilangan diubah darisetiap basis bilangan ke desimal dengan mencatatbobotsetiap posisi. Bobotposisi darisebelahkidtitikradiks selalu posisi satuandalamsetiap sistem bilangan. Posisi kekiridariposisi satuan selalu radiks kali5.6.7.8.9.10.12.13.t 4.1-5RINGKASANsatu. Posisilposisiberikutnyaditentukanolehperkaliarr radiks.Bobotposisikesebelah kanantitikradiksselaluditentukanolehpembagiandengan radiks.Konversi dari bilangan bulat desimal seluruhnyake setiapbasis lainnya diselesaikanoleh pembagiandenganradiks. Konversi dari bilangan desimal pecahandiselesaikanoleh perkalian dengan radiks.Data heksadesimal diwakilidalam bentuk heksadesimal atau dalam sebuah kodeyangdisebut binary-codedhexadecimal (BCH).BilanganBCHadalah bilanganyang ditulisdengan bilangan biner 4-bityang mewakilisetiap digitheksadesimal.Kode ASCIIdigunakan untuk menyimpan data alfabetis atau numerik. Kode ASCIImerupakan kode 7-bit;yang juga dapat mempunyai bitke delapan yang digunakanuntuk memperluas kumpulan karakter dari128 kode sampai 256 kode. Kode car-riagereturn (Enter) mengembalikan printhead atau kursor kemargin kiri.Kodeline feed memindahkankursoratau printheadsatu bariskebawah.Databinary-codeddecimal (BCD)kadang-kadangdigunakan dalam sebuahsistemkomputer untuk menyimpan data desimal. Data inidisimpan salah satunya dalambentuk packed (dua digitper byte)atau unpacked (satu digitper byte)'Data biner disimpan sebagaisatu byte (8-bit),word ((;bit),atau doubleword (32-bit)datam sistem komputer. Datainibolehunsigned (takbertanda) atalgsigned(bertanda). Datanegatifsignedselalu disimpandalambentukkomplemendua.Data lebihlebar dari8-bitselalu disimpan menggunakan formatlinleendian.Data floating-point digunakan dalam sistem komputer untuk menyimpan bilanganbulat, campuran, dan pecahan. Bllangan floating-point memilikikomposisi tanda,mantisa, eksponen.Direktifassembler DBatauBYTEmendefinisikanbyte,DWatauWORDmendefinisikan word, DDatau DWORDmendefinisikan doubleword, dan DQatauQWORD mendefinisikan quadword.22.Contoh1-28 memperlihatkan formatbahasa rakitanuntukmenyimpan bilangansebagaibyte, word, doubleword, dan bilangan real. Juga diperlihatkan string karakterterkode-ASCII.coNToH1-28; DaEa ASCI IMES1DB' l ni sebual st ri ngkarakt erdal i l ASCI I '4715.16.r't.18.19.20.2t .00005468' 73 2061727220oEo/41530023536F' 74 68002DLiOO2EDE002F34003010000032FFgC0034000c69732069612063686L6374657374726920696E20434949206973206973003600001000OO3AFFFFFED4;Dat.aWORDDATA4DbT1OOOHDATA5DW-1OO,DegA6 D$I +L2;Data DOUBLE!IORDDATA?DD1OOOHDATASDD-3OOMES2DB;DaEa BYTEDATIDBDATA2DBDATA3DB' .Tugai ni 'ZJ- 3434H; 23desi ml;- 34desi mal;34heksatl esi mal, ' 1000heksadesi ml; - 100desi mal; =12 desi mal; 1, 000heksadesi mal; - 300desi mal48BAB 1PENGENALANMIKRoPRoSESoRDAN KoMPUTER0q3E: .,.00012345 DATA9DDL2345H;12345heksadesi na,oatrR"alt00424015C28FDATALoREAL42, 34; 2, 34desi mal0046Co0CCCCDDAr AL1REAL4- 2, 2; - 2, 2desi nal004ADATA12REAj , 8100, 31100, 3desi mal40591333333333331_6PERTANYAANDAN SOAL1.Siapa yang mengembangkanAnalyticalEngine?2.Sensustahun 1890 menggunakanperanti baru yang disebutpunch card. Siapa yangmengembangkanp unchcard?3.Siapa pendiriIBMCorporation?4.Siapa yang mengembangkankalkulator elektronikpertama?5.Sistem komputer elekkonikpertama dikembangkan untuktujuan apa?6.Komputerbertujuanumumyangdapatdiprogram,yangpertamadisebut7.Mikroprosesorpertamadi duniadikembangkanpadatahun1971oleh8.SiapaMadameLovelace?9.Siapa yang mengembangkanbahasapenuogramantingkat tinggi penamayangdisebutFLOW-MATIC?. 10.Apa yang disebutmesinvon Neumann?11.Mikroprosesor8-bit manayang mengantarkanera rnikroprosesor?12.Mikroprosesor8085,diperkenalkanpadatahun 1977,telah terjual - buah.13.MikroprosesorIntel manayang pertamamengalamatkanlMbmemori?14.80386SL mengalamatkan byte memori.15.Berapa banyak memoriyang tersedia pada mikroprosesor 80486?16.Kapan Intelmemperkenalkan mikroprosesor Pentium?17.Kapan Intelmemperkenalkan mikroprosesor Pentium Pro?18.Kapan Intelmemperkenalkan mikroprosesor Pentium II?19.Mikroprosesor Intelmana yang mengalamatkan64G memori?20.Apakepanjangan dariMIPs?21.Apa kepanjangan dariCISC?22.Bitbinermenyimpan - atau23.Kkomputersama dengan24.Mkomputersama dengan25.Gkomputersama denganbyteKbyteMbyte26-Berapa banyak halaman informasiketikanyangdisimpan dalamsistem memori4Gb?27.lMbmemoripertama dalam sebuah sistem komputerterdiridariareadan28.Berapabanyakmemori yang ada dalamTPA?29.Berapabanyakmemori yang ada dalamareasistem?30.Mikroprosesor8086 mengalamdftanbyte memori.31.MikroprosesorPentiumIImengalamatkan - byte memori.32.Mikroprosesoryang manamengalamatkan4G byte memori?/ FiIl - _/1_6PERTANYAAN DAN SOAL33.Memoridiatas IMbyang pertama disebut34.Apa yang dimaksud dengan sistem BIOS?35.Apayang dimaksud dengan DOS?36.Apa perbedaan antara sistem komputer XTdan AT?37.Apa yang dimaksud bus lokalVESA?38.Bus ISAmenampung kartuantarmuka_bit39.Apa yang dimaksud dengan USB?40.Apayang dimaksud dengan AGp?4I.Apa yang dimaksud dengan XMS?42.Apa yang dimaksud dengan EMS?43.Sebuah driverdisimpan dalam area44.Apa yang dimaksud dengan TSR?45.Seberapasering TSRdiakses?46.Apa fungsidari fileCONFIG.SyS?47.Apa fungsidarifileAUTOEXEC.BAT?48. prggram COMMAND.COM memproses informasi apa? ,_ :49.Sistem komputer pribadimengalamatkan byteIlO.50'Dimana lokasimemorihighyang dilokasikan dalam komputer pribadi?51.Pernyataan DEVICEatau DEVICEHIGH didapat dalam fileapa?52.Dlmana blokmemoriupper yang digunakan oleh MSDOS?53.Dimana BIOSVideo?54.Gambarkan diagram blokdarisebuah sistem komputer.55.Apafungsimikroprosesor pada sistem komputer berbasis mikroprosesor?56.Sebutkan tiga bus yang ada dalam semua sistem komputer.57'Bus apa yang memindahkan alamat memorike peranti voatau peranti memori?58.Sinyal kontrolmana yang menyebabkan memorimelakukan operasi baca?59.ApafungsisinyaltORet60.JikasinyalMffimerupakan logika0,operasi mana yang dilakukanolehmikroprosesor?61.Definisikanfungsidirektifberikutini:a)DBb)DQc)DV/d)DD62.Ubahlah bilangan biner berikutinikebilangan desimal:a) 1101. 01b) 111001. 0011c) 101011, 0101d) 111, 000163.'Ubahlah bilangan oktalberikutinikebilangan desimal:a)234,5b)12.3c)7'767.07d)r23,4se)72,7249iII50 BAB 1PENGENALANMTKROPROSESOR DAN KOMPUTER64'Ubahlah bilangan heksa{epimal berikutinikedalam bilangan desimal:, .' ':ja)43,3b)r2e,cc)AC,DCd)FAB,3e)BB8,0D65.ubahlah integerdesimalberikut ini ke dalambilanganbiner,oktal, dan heksadesimal:, a) 23b)r07c)1238d)92e)17366.Ubahlah bilangan desimal berikut inikedalam bilangan biner, oktal, danheksadesimal:a)0,625b)0,00390625c)0,62890625d)0,7se)0,9375Ubahlah bilangan heksadesimalberikut inike dalam kode BCH:a)23b)AD4c)34,ADd)BD32e)234,3UbahlahbilanganBCH berikut inike dalambilanganheksadesimal:a)11000010b)0001000011111101c) 1011l l 00'd)0001 0000e)100010111010Ubahlahbilanganbiner berikut inike dalambentukkomplemensatu:a)10001000b) 01011010c) 01110l l ld)1000 0000Ubahlah bilangan biner berikut inike dalam bentuk komplemendua:a)10000001b) l 0l 01100c) 1010l l l ld)1000 000071.Definisikanbyte, word, dan doubleword.72.Ubahlah word berikut inike dalam string karakter kode ASCII:a)FROGb)Arcc)Waterd)V/ell67.68.69.70.Il.iI1-6PERTANYAANDAN SOAL73.Apa yang dimaksuddengankode A-sCrrpadakunci Enter dan apa gunanya?74.Gunakandirektif assembleruntuk menyimpanstring karakterASCII "What timeis it?" dalammemori.75.Ubahlahbilangandesimalberikut inike dalambilanganbiner signed8-bit:a)+32b)-r2c)+100d)-9276.Llbahlahbilangandesimalberikut ini ke dalam word biner signed:a)+1000b)-r20c)+800d)-321277.Gunakandirektif assembleruntuk menyimpan-34ke dalammemori.78.Tunjukkanbagaimanabilanganheksadesimall6-bit disimpandalamsistemmemori(gunakanformat Intel yang standar):a)1234Hb)Ar22Hc)Bl 00H79.Apaperbedaanantaraformat big endiandan little endianpadapenyimpananbilanganyang mempunyailebar lebih besardari delapanbit?80.Gunakandirektif asembleruntuk menyimpanbilanganheksadesimall23A ke dalammemori.8 l.Ubahlahbilangandesimalberikutini ke dalambentukBCD packeddan unpacked:a)lO2b) Mc)301d)100082.Ubahlahbilanganbiner berikut inike dalambilangandesimalberranda:a)10000000b)00i l 0011c)10010010d)1000100183.UbahlahbilanganBCD berikut ini(denganasumsibilanganiniadalahbilanganterpaket)ke dalambilangandesimal:a)10001001b)00001001c)00110010d)0000000184.Ubahlahbilangan desimal berikut iniketunggal:a)+1,5b)-r0,62sc)+100,25d)-1200dalambilangan floating-poinf presisi52 BAB 1PENGENALANMIKRoPRoSESoR DAN KoMPUTER85.Ubahlah bilangan floating-poinr presisi tu;i;galkedalam bilangan desimal:a)0 10000000lt00000d000od00000dtitb)IOill1ll100000000000000000000000c)0100000101001000000000000000000086.GunakanInternetuntuk menulislaporansingkattentangsetiappenciptapertamakomputerberikut ini:' a)CharlesBabbageb)Konrad Zusec)JosephJacquardd)Herman Hollerith87.GunakanInternetuntuk menulislaporansingkattentangsetiapbahasakomputerberikut ini:a)COBOLb)ALGOLc)FORTRANd)PASCAL88.Gunakanlnternetuntuk menulislaporansingkattentangsifat-sifatyang rinci darimikroprosesorMerced..:.-, -.rIDAFTARISI1PENGENALANMI KROPROSESORDAN KOMPUTER1' Pendahuluan1' :l-lLatar Belakang Sejarah,2:l-2Sistem Komputer Pribadi BerbasisMikroprosesor,14;1-3Sistem Bilangan, 3I;14Format Data Komputer, 37;1-5Ringkasan,451'14Pertanyaandan Soal-soal,482MI KROPF OSESORDAN ARSI TEKTURNYA53Pendahuluan532-lArsitekturInternal Mikroprosessor, 53;2-2PengalarnatanMemoriModeReal, 59; 2-3PengenalanPengalamatanMemoriMode Protected(Terlindung),64;24Paging Memori,7O; 2-5Ringkasan, 14;24Pertanyaandan Soal, 753MODE PENGALAN4ATAN78Pendahuluan783-1Mode Pengalamatan-Data,19; 3-2Mode PengalamatanMemoriProgram, 102;3-3Mode PengalamatanMemoriStack, 104; 3-4Ringkasan, 107;3-5Pertanyaandan Soal ll04I NSTHUKSi - | {STFi L' KS| FMI NDAHANDATA! 14Pendahuluan1144-1Sekilas Tentang MOV,115'^4-2Push./Pop,124; 4-3Alamat Load-Effective,I28:44PenrindahanData String,132; 4-5AnekaRagam Instruksi PemindahanData, 138; 4-6Prefiks Override Segmen, 144; ap] Rincian Assembler, 144;4-8Ringkasan,154;4-9Pertanyaandan Soal, 157l i ' r--,I=.".i i ' i 3.' ,:.i :: :T:i ,i i ' ii r\p,J;i .:Lf' Gi ;' ,,.:,,;' ,.Pendahuluan1605-lPenjumlahan,Pengurangan,dan Perbandingan,160; 5-2Perkaliandan=Pembagian,l7l;5-3Aritmetika BCDdan ASCII,177; 54InstruksiLogika Dasar, l8l;5-5Instruksi Shift dan Rotate, 187;5-6PerbandinganString(StringComparison, l9l:5--7 Ringkasan, 192; 5-8Pertanyaandan Soal, 195(]i [ {ST' FUKbi i {i rj . ; t ClPROGT Ai vl J' rBPendahuluan1986-1Grup Perintah Jump, 201; 6-2Pengontrolan AliranProgram Bahasa Rakitan, 209;6-3Procedure (Prosedur), 2151'6-4Pengantar Interrupt, 221;6-5InstruksiKontrol_dan Instruksi Lain-lain,226:64Ringkasan, 229;6-7Pertanyaandan Soal 2327MEMl tOcRi UMti {ROpnCdbCn2' J2Pendahuluan2357-1Pemrograman Modular,236;,7-2PenggunaanKeyboard dan Peraga Video,250;rDAFTARl sli x7-3KonversiData, 266; 74File Lrisk, 2'17:7-5Program-ProgramContoh,289;7-6Hook Intemrpt, 296;7--7 Ringkasan,309:7-8Pertanyaandan Soal, 3108MENGGUNAKANBAHASARAKI TANDENGANCI C++Pendahuluan3I38-lMenggunakanBahasaRakitanDenganCIC++untukAplikasi 16-Bit,313;8-2 MenggunakanBahasaRakitanDenganCIC++ untuk Aplikasi 32-Bit,321:8-3 Obyek PerakitanYang Terpisah,324; 8-4 Ringkasan,329:8-5 Penanyaandan Soal,3309SPESIFIKASI PERANGKATKERAS8086/8088332Pendahuluan 3329-1 Pin-Outdan FungsiPin, 3329-2GeneratorClock, 338; 9-3 Buferringdan LatchingBus, 341;9-4 Timing Bus, 346;9-5 Readydan Wait States,351;9- Mode Minimum VersusMode Maksimum,354; 9-7 Ringkasan,357;9-8 Pertanvaandan Soal. 358313360 10 ANTARMUKAMEMORIPendahuluan36010-1Peranti Memori,360,lO-2PendekodeanAlamat,373;lO-3AntarmukaMemori8088 dan 80188 (8-Bit), 381;l0-4Antarmuka Memori8086, 80186,80286, dan 80386SX (16-8i0,390; l0-5Antarmuka Memori80386DX dan80486 (32-Bit),397;'10-6 Antarmuka MemoriPentium, Pentium Pro, danPentium II(64-8i0,400:,lV1Ram Dinamis,4O2; l0-8Ringkasan,409;l0-9Pertanyaandan Soal, 410DASARANTARMUKAI/O413Pendahuluan4I3ll-lPendahuluanAntarmuka I/O,413, l1-2PendekodeanAlamat DariGerbangAO,423;l1-3Antarmuka Periferal Dapat Diprogram,429;l1-4Antarmuka Keyboard/PeragaDapat Diprogram 8279, 454,ll-5PewaktuIntervalDapat Diprogram8254,462:. ll-6AntarmukaKomunikasiDapatDiprogram 16550, 471; 11--7Konr-erterAnalog-Ke-Digital (ADC)danKonverter Digital-Ke-Analog (DAC).479:' l1-8Ringkasan,486;l l -9Pertanyaandan Soal ,488I NTERRUPT491Pendahuluan49112-lPemrosesanInterruptDasar. 491;l2-2InterruptPerangkat Keras, 500;12-3Memperluas StrukturInterrupt.5071.1248259AKontrolerInterupsiDapat Diprogram, 510;12-5 Contoh-ContohInterrupt, 524; 12-6 Ringkasan,528;l2-7Pertanyaandan Soal, 530LAMPI RANJAWABANPERTANYAANDAN SOAL TERPI LI HBERNOMORGENAP532BAB 1, 532; BAB 2, 533: BAB 3, 534; BAB 4, 534; BAB 5, 536;BAB 6, 537; BAB 7, 539; BAB 8, 543; BAB 9, 543; BAB 10, 544;BAB 1r, 547:BAB 12, 552'* ^I NDEKS1112554DAFTAFISI RINGKASBUKU.JI[-!D2 IBAB 13DIRECTMEMORYACCESSDAN DMA-TERKONTROLI/O IBAB 14KOPROSESORARITMETIKADANTEKNOLOGIMMXBAB 15ANTARMUKABUSBAB 16MIKROPROSESOR80186,80188,DAN80286BAB 17MIKROPROSESOR80386DAN80486BAB18MI KROPROSESORPENTI UMDANPENTI UMPROBAB19MI KROPROSESORPENTI UMI I