MODUL PEMBELAJARAN
KATA PENGANTARAlhamdulillah, puji sykur kami panjatkan kepada
Allah SWT, bahwa atas hidayah dan karunia NYA kami dapat
menyelesaikan modul pembelajaran ini. Modul ini kami beri judul
Mengenal Mikroprosesor Zilog Z80 CPU adalah merupakan bagian ke-1
dari 12 buah modul yang kami rencanakan untuk mendapatkan bahan
pembelajaran yang lengkap pada kompetensi Menginstalasi Peralatan
Kontrol Proses Berbasis Peralatan Elektronika khususnya pada materi
Alat Kontrol proses berbasis mikroprosesor. Ucapan terima kasih
kami sampaikan kepada semua pihak yang telah mendukung dan membantu
kami dalam menyelesaikan modul ini baik secara langsung maupun
secara tidak langsung. Terakhir kami berharap dengan selesainya
modul ini dapat memberi manfaat baik kepada kami secara pribadi,
terutama pada anak-anak kami, siswa-siswi Program Keahlian Teknik
Elektronika Industri SMK Panca Bhakti Banjarnegara semoga dengan
terbitnya modul ini dapat menambah semangat belajar sehingga dapat
meningkatkan pengetahuan dan keterampilannya, khususnya di bidang
pengetahuan dan keterampilan mikroprosesor.
PENGENALAN MIKROPROSESOR
ZILOG Z80 CPUDISAMPAIKAN PADA TINGKAT 2 SEMESTER 3 BIDANG
KEAHLIAN TEKNIK ELEKTRONIKA PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK ELEKTRONIKA
INDUSTRI
Disusun oleh : ASEP YOGASWARA, S.PD. STAF PENGAJAR TEKNIK
ELEKTRONIKA INDUSTRI SMK PANCA BHAKTI BANJARNEGARA Dicetak terbatas
untuk kalangan sendiri Sebagai media pembelajaran Mata Diklat
Mikroprosesor DILARANG MENGGANDAKAN ULANG !!!
Banjarnegara, Juli 2006 Penulis
BIDANG KEAHLIAN TEKNIK ELEKTRONIKA PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK
ELEKTRONIKA INDUSTRI
SMK PANCA BHAKTI BANJARNEGARA 2006/2007Halaman : ii
DAFTAR ISIA. HALAMAN JUDUL
.................................................................................................
KATA PENGANTAR
.................................................................................................
DAFTAR ISI
.................................................................................................
I. MENGENAL MIKROPROSESOR A. B. C. D. II. RANGKAIAN DISKRIT DAN
RANGKAIAN BERBASIS MIKROPROSESOR....... PENGGUNAAN MIKROPROSESOR
.............................................................
BAGAIMANA MIKROKOMPUTER MENGENDALIKAN SEBUAH MESIN ?........
PERTANYAAN DAN TUGAS
.......................................................................
1 1 2 3 i ii iii
I. MENGENAL MIKROPROSESORRANGKAIAN DISKRIT DAN RANGKAIAN
BERBASIS MIKROPROSESOR Mikroprosesor adalah sebuah keping (Chip)
Rangkaian Terpadu (Integrated Circuit/IC) yang digunakan sebagai
otak utama dari sebuah komputer dan dan berfungsi sebagai pemroses
data dari komputer. Sebelum mikroprosesor ditemukan, sebuah
rangkaian elektronika terdiri dari susunan sejumlah komponen
elektronika yang disusun sedemikian rupa sehingga membetuk fungsi
kerja tertentu. Rangkaian ini sering disebut dengan rangkaian
diskrit. Pada rangkaian Diskrit, cara kerja rangkaian sepenuhnya
ditentukan oleh jenis komponen yang digunakan dan bagaimana
susunan/sambungan antar komponen tersebut. Hal ini menyebabkan jika
diperlukan penambahan atau pengembangan fungsi pada sebuah
rangkaian diskrit maka rangkaian tersebut perlu diubah seluruhnya
atau sebagian sesuai dengan penambahan atau pengembangan fungsi
rangkaian tersebut. Sejak ditemukannya mikroprosesor pada tahun
1971, maka berkembanglah rangkaian elektronika yang menggunakan
mikroprosesor sebagai komponen utamanya. Rangkaian ini sering
disebut dengan mikrokomputer. Ciri khas dari rangkaian
mikrokomputer adalah terdiri dari 2 bagian utama yaitu Hardware
(perangkat keras) dan Software (Perangkat Lunak). Pada rangkaian
mikrokomputer, susunan dan komponen sebuah rangkaian mikrokomputer
relatif sama dengan rangkaian mikrokomputer lainnya. Hal ini
disebabkan bahwa cara kerja dari sebuah mikrokomputer tidak
ditentukan oleh bentuk rangkaiannya tapi sangat ditentukan oleh
bentuk pemrogramannya (Softwarenya). Hal ini menyebabkan jika
diperlukan penambahan atau pengembangan fungsi pada rangkaian
mikrokomputer tidak perlu mengubah rangkaiannya tapi cukup mengubah
pemrogramannya. B. PENGGUNAAN MIKROPROSESOR Mikroprosesor digunakan
sebagai komponen utama dari sebuh komputer dan bertugas memproses
dan mengolah data didalam komputer tersebut. Berdasarkan
penggunaannya Komputer dikembangkan menjadi 2 jenis yaitu : 1.
Personal Komputer (PC) Personal komputer adalah komputer yang dapat
digunakan untuk berbagai keperluan misalnya pengetikan, pengolahan
dan penyimpanan data (Database), pengolahan Gambar dan sebagainya.
Mikrokomputer Mikrokomputer adalah sebuah komputer yang
dikembangkan untuk satu keperluan atau fungsi tertentu misalnya
mikrokomputer untuk pencatat penjualan BBM di SPBU, Game Station
dan mikrokomputer yang digunakan untuk pengendalian mesin-mesin
produksi di Industri.Halaman : 1
MIKROPROSESOR ZILOG Z80 CPU A. B. LATAR BELAKANG MIKROPROSESOR
ZILOG Z80 CPU............................... ARSITEKTUR
MIKROPROSESOR Z80
CPU.................................................. 1. BENTUK DAN
UKURAN
FISIK.............................................................
2. DIAGRAM BLOK DAN BAGIAN-BAGIAN MIKROPROSESOR Z80 CPU.... 3.
SUSUNAN DAN FUNGSI PIN PADA MIKROPROSESOR Z80 CPU.......... SIKLUS
OPERASI DASAR MIKROPROSESOR Z80 CPU................................
1. Membaca / Menerima Data dari
Memori............................................ 2. Menulis /
Mengirim Data ke
Memori................................................... 3.
Membaca / Menerima Data dari
PIO.................................................. 4. Menulis /
Mengirim Data ke
PIO........................................................ SUSUNAN
DAN FUNGSI REGISTER MIKROPROSESOR Z80 CPU................. 1.
Susunan Register Mikroprosesor Z80
CPU.......................................... 2. Fungsi
Masing-Masing Register Mikroprosesor Z80 CPU.....................
PERTANYAAN DAN TUGAS
.......................................................................
4 4 5 5 7 13 13 13 14 14 15 15 16 20
C.
D.
E.
2.
Halaman : iii
Untuk selanjutnya, pembahasan mikroprosesor akan diarahkan pada
aplikasi mikrokomputer untuk pengendalian mesin-mesin produksi di
Industri. C. BAGAIMANA MIKROKOMPUTER MENGENDALIKAN SEBUAH MESIN ?
Untuk dapat mengendalikan sebuah mesin, mikrokomputer harus diberi
program yang sesuai dengan prinsip kerja dari mesin yang akan
dikendalikan dan diberi perangkat Input Output agar mikrokomputer
dapat berhubungan dengan mesin yang akan dikendalikan. Bagian input
mikrokomputer dihubungkan dengan sensorsensor yang dipasang pada
mesin dan sesuai dengan kondisi mesin. Sedangkan bagian output
mikrokomputer dihubungkan dengan penggerak dari mesin (biasanya
berupa motor listrik) sehingga proses beroperasinya mesin akan
ditentukan oleh pemrosesan mikrokomputer. Pada saat dioperasikan,
mikrokomputer akan memantau sensor-sensor yang dipasang pada bagian
inputnya. Setiap perubahan kondisi pada sensor akan diproses oleh
mikrokomputer selanjutnya berdasarkan hasil pemrosesan data dari
sensor tersebut, mikrokomputer akan memberikan tindakan pada
penggerak mesin untuk beroperasi atau untuk berhenti. Contoh :
Sebuah mikrokomputer digunakan untuk pelayanan penjualan BBM pada
sebuah SPBU. Bagian input dari mikrokomputer dihubungkan dengan
sensor-sensor berupa tombol-tombol tekan yang digunakan oleh
pelayan SPBU untuk mengetikan jumlah BBM yang akan dikeluarkan.
Sensor pengukuran jumlah BBM yang dikeluarkan. Bagian output dari
mikrokomputer dihubungkan dengan : Mesin pompa yang digunakan untuk
memompa BBM dari tempat penyimpanan ke tangki kendaraan pembeli
BBM. Monitor berupa LED Sevent Segment yang akan menampilkan jumlah
BBM yang dikeluarkan. Cara kerja dari pemrograman mikrokomputer
adalah sebagai berikut : Mikrokomputer akan terus-menerus memantau
sensor-sensornya. Jika tidak ada tombol yang ditekan, maka
mikrokomputer akan mematikan pompa BBM sehingga tidak ada BBM yang
dikeluarkan. Jika tombol angka pengeluaran BBM ditekan, maka
mikrokomputer akan menjalankan pompa BBM sehingga BBM dikeluarkan,
selanjutnya mikrokomputer akan memantau sensor pengukur pengeluaran
BBM dan membandingkannya dengan angka pengeluaran BBM yang
diterimanya, jika nilai sensor pengukur pengeluaran BBM lebih kecil
dari angka penekanan tombol, maka pompa tetap dijalankan. Jika
angka sensor pengukuran pengeluaran BBM sama dengan angka penekanan
tombol maka mikrokomputer akan menghentikan pompa pengeluaran
BBM.Halaman : 2
D.
PERTANYAAN DAN TUGAS Jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini
untuk mengetahui tingkat pemahaman anda atas uraian materi diatas.
Jika anda sudah merasa mampu untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan
tersebut, anda dapat segera uji sub kompetensi kepada guru
pembimbing anda. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Jelaskan fungsi
mikrokomputer ! dari sebuah mikroprosesor pada sebuah system
Jelaskan apakah yang dimaksud dengan rangkaian diskrit dan
rangkaian mikrokomputer ! Menurut anda, lebih berat manakah
pekerjaan pengembangan rangkaian diskrit dengan pekerjaan
pengembangan rangkaian mikrokomputer ? Jelaskan apakah perbedaan
antara Personal Komputer dan mikrokomputer ! Sebutkan dan jelaskan
2 bagian utama dari sebuah system mikrokomputer ! Peralatan
tambahan apakah yang diperlukan jika sebuah mikrokomputer akan
digunakan sebagai alat kontrol suatu mesin ? jelaskan ke bagian
manakah sensor-sensor sebuah mesin dihubungkan dengan mikrokomputer
? Sebutkan minimal 5 buah sensor yang anda ketahui ! Sebutkan jenis
penggerak mesin produksi yang pada saat ini banyak digunakan
sebagai penggerak mesin produksi di industri. Menurut anda,
dapatkan bagian output dari mikrokomputer langsung dihubungkan
dengan peralatan penggerak mesin produksi ? jelaksan jawaban anda
baik dapat ataupun tidak !
Halaman : 3
II. MIKROPROSESOR ZILOG Z80 CPUA. LATAR BELAKANG MIKROPROSESOR
ZILOG Z80 CPU Chip mikroprosesor pertama dikembangkan oleh
perusahaan Intel Corp. diberi nama mikroprosesor seri 8008.
Mikroprosesor generasi pertama ini masih sangat sederhana baik dari
segi teknik pembuatannya maupun dari segi kemampuannya.
Mikroprosesor generasi pertama ini kemudian dikembangkan menjadi
mikro prosesor generasi kedua dengan nama 8084. Pada generasi kedua
ini terdapat peningkatan kemampuan namun masih bekerja pada tingkat
pengiriman data sebesar 4 bit, sehingga cara kerjanya masih sangat
lamban. Untuk meningkatkan kecepatan mikroprosesor 8084 ini
kemudian dikembangkan mikroprosesor generasi ketiga yang diberi
nama mikroprosesor 8080. Mikroprosesor generasi ketiga ini telah
lebih meningkat kemampuannya karena dilengkapi dengan transmisi
data 8 bit dan instruksi yang lebih lengkap. Karena orientasi
bisnisnya, maka Intel Corp kemudian mengembangkan Mikroprosesornya
untuk menjadi mikroprosesor Personal Computer, sehinga kemudian
kita kenal mikroprosesor-mikroprosesor 80286, 80386, 80486,
Pentium1, Pentium 2 dan seterusnya hingga yang terkahir saat ini
adalah Mikroprosesor untuk Personal Komputer dengan nama Intel
Pentium 4. Peluang ini ditangkap oleh Zilog Inc. yang kemudian
mengambil alih pengembangan mikroprosesor 8080 dan kemudian diberi
nama dengan mikroprosesor Zilog Z80 CPU dengan tujuan penggunaan
untuk mikrokomputer. Hasil pengembangan zilog Inc ini tidak sia-sia
karena pada saat ini mikrprosesor Zilog Z80 CPU adalah
mikroprosesor untuk mikrokomputer yang paling terkenal dan paling
banyak digunakan baik untuk peralatan industri maupun untuk
peralatan militer, karena memiliki kelebihan-kelebihan sebagai
berikut : Harganya relatif lebih murah Memiliki 157 buah instruksi,
dimana dengan 157 buah instruksi ini dirasa lebih dari cukup untuk
memprogram mikroprosesor Z80 agar dapat mengendalikan berbagai
peralatan industri maupun militer. Mempunyai kecepatan yang cukup
tinggi sebagai pengendali peralatan yaitu antara 2 MHz samai dengan
20 MHz. Mampu mengakses dan mengoptimalkan ruang memori dengan
sangat efesien, sehingga menjamin proses pengendalian lebih cepat
dan akurat. Rangkaiannya cukup sederhana dan tidak memerlukan
komponen tambahan terlalu banyak.
Halaman : 4
B.
ARSITEKTUR MIKROPROSESOR Z80 CPU 1. Bentuk Dan Ukuran Fisik
Dilihat dari bentuk dan ukuran fisiknya, mikroprosesor Zilog Z80
CPU berukuran lebar 13 mm, panjang 52 mm dan tebal 4 mm.
Mikroprosesor ini memiliki 40 buah pin/kaki yang terbagi pada kedua
sisi memanjangnya yaitu masing masing sisi terdiri dari 20 kaki.
Bentuk IC seperti ini disebut DIL (Dual In Line). Jarak antar kaki
yang bersebelahan adalah 2,5 mm. sedangkan jarak antar kaki dari
satau sisi ke kaki pada sisi lainnya adalah 16 mm. Diagram Blok Dan
Bagian- Bagian Mikroprosesor Z80 CPU Diagram blok mikroprosesor Z80
CPU adalah sebagai berikut :
2.
Gambar 1. Diagram Blok Mikroprosesor Z80 CPU Bagian-bagian dari
Mikroprosesor Z80 CPU adalah sebagai berikut : a. Power Consumption
Power consumption (Konsumsi Daya) adalah bagian CPU yang digunakan
untuk mendapatkan energi dari sebuah catu daya (Sumber tegangan)
agar dapat bekerja sebagaimana mestinya. Catu daya yang dibutuhkan
oleh mikroprosesor Z80 CPU adalah sebuah sumber tegangan tunggal
dengan tegangan keluaran sebesar 5 Volt. Adress Bus Adress Bus
adalah bagian dari mikroprosesor yang berfungsi sebagai penyeleksi
jenis-jenis peralatan yang akan diakses (dibaca atau ditulis) oleh
mikroprosesor. Setiap peralatan yang akan dihubungkan dengan
mikroprosesor baik itu memori maupun peralatan Input Output (PIO)
harus diberi pengenal berupa angka heksa desimal.
b.
Halaman : 5
Angka ini kemudian sering disebut Adress (alamat). Jika
mikroprosesor akan mengakses sebuah peralatan maka mikroprosesor
akan mengirimkan nomor adress dari peralatan yang dimaksud melalui
bagian adress Bus nya.SYSTEM C O N T R O L
3.
Susunan Dan Fungsi Pin Pada Mikroprosesor Z80 CPU
Halaman : 6
Bentuk dan susunan Pin mikroprosesor Z80 CPU adalah sebagai
berikut :M 1 2 7 9 0 1 2 AD R ESS BU S / JALU R ALAM AT 1 M R E Q 2
I O R Q 2 R D 2 W R R BU S C PU C O N T R O L C O N T R O L H W F A
A S L H T I T 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
A A A A A A A A A A A A A A A A 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 A A
A A A C L D D D D + 5 D D ATA BU S / JALU R D AT A D D D I N N H M
I O R R A M E 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 O 4 3 5 6 V 2 7 0 1 T I L T Q Q 1
1 1 1 1 1 1 1 1 2 C 1 2 3 4 5 K 6 7 8 9 0 2 3 4 5 6 7 8 9 0 o l1 t
1 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8
7 6 5 4 3 2 1 A A A A A A A A A A A G R M R B W B W R D U R 1 9 8 7
6 5 4 3 2 1 0 n F 1 E U A S S S I T A C K E R T Q d S H 0
c.
Data Bus Data bus adalah bagian dari mikroprosesor yang
berfungsi sebagi tempat bertukarnya data antara mikroprosesor
dengan peralatan lain baik itu memori maupun PIO. Arithmatic Logic
Unit (ALU) Arithmatic Logic Unit (ALU) adalah bagian dari
mikroprosesor yang bertugas sebagai pelaksana proses perhitungan
matematika dan logika. Perhitungan matematika yang dapat
dilaksanakan secara langsung oleh mikroprosesor adalah penjumlahan
(Addition), Pengurangan (Subtraction), Perkalian (Multifier) dan
pembagian (Divition). Sedangkan operasi logika yang dapat
dlaksanakan oleh ALU antara lain operasi AND, OR, NOT, SHIFT
(Pergeseran Bit) dan ROTARY (perputaran Bit). CPU Register CPU
Register sebenarnya adalah sebuah ruang memori internal yang berada
didalam mikroprosesor namun memiliki kemampuan khusus sesuai jenis
dan fungsi dari masing-masing register. Mikroprosesor Z80 memiliki
14 buah register yang terbagi menjadi 2 kelompok register yaitu
General Purpose Register (Register penggunaan Umum) terdiri dari
register B, C, D, E, H, L dan Special Purpose Register (Register
Penggunaan Umum) terdiri dari register A, F, I, R, IX, IY, SP, PC.
Instruksion Register Instruksion Register adalah register yang
berfungsi sebagai penampung perintah yang akan dilaksanakan oleh
mikroprosesor. Ketika mikroprosesor menerima sebuah perintah, maka
perintah ini akan ditampung pada instruksi register untuk
diterjemahkan dan dipahami maksud dari perintah itu oleh
mikroprosesor. Setelah perintah tersebut dipahami maksudnya maka
baru mikroprosesor akan mengeksekusi atau menjalankan perintah
tersebut. CPU And System Control CPU And System Control adalah
bagian dari mikroprosesor yang bertugas mengendalikan setiap
operasi atau tindakan yang dilakukan oleh mikroprosesor seperti
pengaturan proses pembacaan dan penulisan data baik ke memori
maupun ke PIO, Menerima dan mengeksekusi Interupsi dan
sebagainya.
2 8 1 8 2 4
d.
1 6 I N T 1 7 N M I R E S E 2 6 T
0 1 2 3 4 5
2 5 B U S R Q 2 3 B U S A C K 6 K 1 1 o lt d 2 9
C ATU D AYA
C +
L 5 G
O V n
C
e.
1 4 1 5 1 2 8 7 9 1 0 1 3
D D D D D D D D
0 1 2 3 4 5 6 7
G
a m
b a r
A
G
a m
b a r
B
Gambar 2. Bentuk dan susunan pin mikroprosesor Z80 CPU Gambar A.
Susunan kaki mikroprosesor dikelompokkan berdasarkan fungsinya
Gambar B. Susunan kaki mikroprosesor berdasarkan urutan nomor
kakinya Fungsi masing-masing pin mikroprosesor Z80 CPU adalah
sebagai berikut : a. Adress Bus (A0 15) Pin A0 sampai dengan pin
A15 (16 buah pin) disebut dengan Adress bus (Jalur alamat). Pin ini
merupakan pin Output, dalam kondisi normal pin-pin ini dalam
keadaan impedansi tinggi (High Impedance) dan pada saat aktif maka
pin-pin ini akan berubah kondisi menjadi kondisi tinggi (logika 1)
dan kondisi rendah (logika 0). Adress Bus berfungsi sebagai
penyeleksi / pemilih jenis peralatan yang akan diakses oleh
mikroprosesor. Pada saat mikroprosesor akan mengakses sebuah
peralatan, maka kondisi pin A0 sampai dengan pin A15 berubah
menjadi logika 0 atau logika 1. Kondisi logika dari pin A0 sampai
dengan pin A15 jika disusun dari kanan ke kiri akan membentuk
sebuah bilangan biner atau heksadesimal yang menunjukkan jenis
peralatan atau lokasi peralatan yang akan diakses oleh
mikroprosesor. Contoh :
f.
g.
Jika mikroprosesor akan membaca memori pada lokasi 18CAH (18CA
bilangan heksadesimal) maka kondisi pin A0 sampai dengan pin A15
akan berubah kondisi menjadi sebagai berikut :N K o a n m d aA 1
nA5 1 A4 1 A 3 1 A2 1 A1 1 A 9 A 8 A 7 A 6 A 5 A 4 A 3 A 2 A 1 A 0
0 p i 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 i s i 0 P 0i n 0
Halaman : 7
Contoh :
Halaman : 8
Pada saat mikroprosesor akan mengirim / menulis data 7DH pada
sebuah lokasi memori, maka mikroprosesor akan mengubah pin D0 D7
menjadi output dengan kondisi logika pin D0 D7 sebagai berikut:N K
o a n m d aDp i7 D 6 D 5 D n 1 i s i0 P 1i n 1 4 D 1 3 D 1 2 D 0 1
D 1 0
B H e
I N k s a
E d
R e
s i m
0 0 0 1 1a l
1 0 8
0 0
1 1 C
0 0
1 0 A
1 0B H e I N k s a E d R e
Gambar 3. Kondisi logika pin A0 A15 pada saat mengakses memori
pada lokasi 18CAH Adress bus terdiri dari 16 buah pin sering
disebut dengan 16 Bit Yang dapat digunakan untuk mengakses memori
atau PIO, namun ada perbedaan penggunaan adress bus pada saat
mengakses memori dan pada saat mengakses PIO. Pada saat mengakses
memori maka seluruh pin pada adress bus dapat digunakan sebagai
adress memori, sehingga lokasi memori yang dapat diakses secara
langsung oleh mikrorposesor Z80 adalah mulai lokasi 0000H sampai
dengan lokasi FFFFH. Jumlah total lokasi memori yang dapat diakses
adalah 65536 Lokasi memori. Pada saat mengakses PIO, pin-pin adress
bus yang dapat digunakan sebagai adress PIO hanya pin A0 sampai
dengan Pin A7, sehingga lokasi PIO yang dapat diakses adalah mulai
dari lokasi 00H sampai dengan lokasi FFH. Jumlah total Alamat PIO
yang dapat diakses adalah 256 lokasi PIO. b. Data Bus / Jalur Data
(D0 D7) Pin D0 D7 disebut sebagai Data Bus (Jalur Data) berfungsi
sebagai jalur pertukaran data antara mikroprosesor dengan memori
atau PIO. Karena jumlah data bus terdiri dari 8 buah pin maka data
bus ini disebut dengan 8 Bit data bus. Pin D0-D7 adalah pin-pin
yang dapat bersifat sebagai pin input atupun sebagai pin Output
tergantung pada jenis operasi yang sedang dilaksanakan oleh
mikroprosesor. Pada saat mikroprosesor sedang melaksanakan perintah
menulis/mengirim data, maka pin D0 D7 bersifat sebagai pin output
sedangkan pada saat mikroprosesor sedang melaksanakan perintah
membaca atau menerima data maka pin D0 D7 bersifat sebagai pin
input. Dalam kondisi normal D0 D7 dalam kondisi High Impedance,
namun pada saat aktif pin D0 D7 akan berubah menjadi kombinasi
logika 0 dan logika 1 yang jika disusun mulai dari D0 D7 dari kanan
ke kiri, logika-logika D0 D7 ini akan membentuk angka heksa desimal
sebagai data yang sedang diakses oleh mikroprosesor. d.
s i m
0 1 1 1 7 a l
1 1 0 1 D
Gambar 4. Kondisi Data bus saat mikroprosesor mengirim data 7DH
c. MREQ (Memory Request) Pin MREQ bersifat sebagai pin output.
Dalam kondisi normal pin ini berlogika 1. Pada saat aktif,
mikroprosesor akan mengubah logika pin MREQ menjadi berlogika 0.
Pin MREQ digunakan oleh mikroprosesor sebagai tanda bahwa
mikroprosesor akan mengakses memori, sehingga Adress bus dan Data
Bus hanya boleh digunakan oleh mikroprosesor dan memori pada lokasi
yang ditunjukan oleh adress bus. IORQ (Input Output Request) Pin
IORQ bersifat sebagai pin output. Dalam kondisi normal pin ini
berlogika 1. Pada saat aktif, mikroprosesor akan mengubah logika
pin IORQ menjadi berlogika 0. Pin IORQ digunakan oleh mikroprosesor
sebagai tanda bahwa mikroprosesor akan mengakses peralatan IO,
sehingga Adress bus dan Data Bus hanya boleh digunakan oleh
mikroprosesor dan PIO pada lokasi yang ditunjukan oleh adress bus.
e. RD (Read / Membaca / Menerima) Pin RD bersifat sebagai pin
output. Dalam kondisi normal pin ini berlogika 1. Pada saat aktif,
mikroprosesor akan mengubah logika pin RD menjadi berlogika 0. Pin
RD digunakan oleh mikroprosesor sebagai tanda bahwa mikroprosesor
akan membaca/ menerima data dari sebuah lokasi memori atau sebuah
lokasi PIO. f. WR (Write / Menulis / Mengirim) Pin WR bersifat
sebagai pin output. Dalam kondisi normal pin ini berlogika 1. Pada
saat aktif, mikroprosesor akan mengubah logika pin WR menjadi
berlogika 0.
Pin WR digunakan oleh mikroprosesor sebagai tanda bahwa
mikroprosesor akan Menulis/mengirim data kepada sebuah lokasi
memori atau sebuah lokasi PIO. g.
Halaman : 9
Halaman : 10
j.
Mikroprosesor mengalami kekacauan kerja karena berbagai sebab,
misalnya menjalankan perintah yang salah. Karena berbagai alasan
Penggunanya memerlukan kondisi mikroprosesor kembali bekerja dari
awal.
Pin +5 Volt dan Pin GND Pin +5 Volt dan Pin GND digunakan untuk
menghubungkan mikroprosesor dengan sebuah catu daya tegangan
tunggal dengan tegangan keluaran 5 Volt. Pin +5 Volt dihubungkan
dengan kutub positif (+) catu daya sedangan pin GND dihubungkan
dengan negatif ( ) catu daya. Nilai tegangan keluaran dari catu
daya harus sebesar 5 Volt dengan toleransi sebesar 10% atau
bernilai antara 4,5 Volt 5,5 Volt). Jika tegangan catu daya kurang
dari 4,5 Volt maka mikroprosesor tidak dapat bekerja secara
optimal, sedangkan jika tegangan catu daya lebih dari 5,5 Volt maka
mikroprosesor akan menjadi panas yang dapat berakibat mikroprosesor
menjadi rusak.
Wait (Menunggu) Pin Wait bersifat sebagai pin input. Dalam
kondisi normal pin ini harus diberi logika 1. Jika pin Wait diberi
logika 0, maka mikroprosesor akan menghentikan seluruh kegiatannya
dan akan berada dalam kondisi diam, menunggu sampai pin wait
kembali berlogika 1. Setelah pin Wait kembali berlogika 1 maka
mikroprosesor akan melanjutkan kegiatannya dimulai dari saat dia
berhenti untuk menunggu. Halt/Berhenti Pin Halt bersifat sebagai
pin output. Dalam Kondisi normal pin Halt Berlogika 0. Pada saat
aktif pin Halt berlogika 1. Jika pin Halt menjadi aktif (Berlogika
1) ini menandakan bahwa mikroprosesor telah melaksanakan instruksi
/ perintah Halt yang mengakibatkan mikroprosesor menjadi berhenti
bekerja. Untuk mengakhiri kondisi Halt mikroprosesor memerlukan
sinyal NMI (Non Maskable Interupsi) atau sinyal Reset. Pada
Personal komputer kondisi Halt ini sering disebut kondisi Shut Down
yang biasanya dijalankan untuk menhentikan kerja komputer.
k.
h.
Clock Pin Clock bersifat sebagai pin input. Pin ini harus
dihubungkan dengan sebuah pembangkit gelombang kotak dengan
frekwensi yang disesuaikan dengan frekwensi kerja mikroprosesor.
Clock berfungsi sebagai pengatur irama kerja dari mikroprosesor.
Clock pada sebuah mikrokomputer dapat dianalogikan dengan detak
jantung pada manusia. Jika denyut jantung berhenti maka manusia
akan mati, jika denyut jantung lambat maka manusia akan loyo, dan
jika denyut jantung terlalu tinggi maka manusia akan mengalami
hypertensi bahkan stroke yang dapat menimbulkan kelumpuhan bahkan
kematian. Demikian halnya pada sistem mikrokomputer, jika clocknya
berhenti, maka berhenti juga kerja mikrokomputer, jika clock
lambat, maka lambat pula kerja mikrokomputer, dan jika clock
terlalu tinggi maka mikrokomputer akan sering mengalami hang atau
kekacauan kerja yang pada akhirnya dapat mempercepat kerusakan
mikroprosesor.
l.
i.
Reset Pin Reset bersifat sebagai pin input. Dalam kondisi
normal, pin ini harus berlogika 1. Jika pin Reset diberi logika 0
maka mikroprosesor akan berada dalam kondisi reset. Pada kondisi
reset, mikroprosesor dipaksa untuk bekerja kembali dari awal
seperti ketika pertama kali mikroprosesor mendapat catu daya atau
ketika pertama kali mikroprosesor dihidupkan. Biasanya kondisi
reset diperlukan pada saat :
Refresh Pin Refresh bersifat sebagai pin Output. Dalam kondisi
normal, pin ini berlogika 1. Pada saat aktif pin refresh akan
menjadi berlogika 0. Pin Refresh digunakan untuk melakukan proses
refreshing (penyegaran ingatan) pada sistem mikrokomputer yang
menggunakan memori RAM Dynamic, sedang pada mikrokomputer yang
menggunakan memori RAM Static, pin Refresh dibiarkan terbuka (NC =
Not Conection) atau tidak digunakan. Jika Pin Refresh aktif
bersama-sama dengan pin MREQ, kondisi ini menandakan bahwa
mikroprosesor sedang menjalankan instruksiinstruksi yang diperlukan
guna melaksanakan refreshing pada memori RAM nya. M1 (Machine One
Cycle) Pin M1 adalah pin yang bersifat sebagai output. Dalam
kondisi normal pin ini berlogika 1 sedangkan pada saat aktif pin M1
berlogika 0. Jika pin M1 menjadi aktif bersama-sama dengan pin
MREQ, kondisi ini menandakan bahwa pada saat tersebut,
mikroprosesor sedang membaca memori untuk mengambil data instruksi
/ perintah yang akan dilaksanakan.
m.
Jika pin M1 aktif bersama-sama IORQ ini menandakan bahwa
mikroprosesor telah menerima satu sinyal interupsi dan siap
menjalankan instruksi-instruksi penanganan interupsi yang baru
diterimanya tadi. n.
Halaman : 11
INT (Interupsi/Penyelaan) Pin INT adalah pin yang bersifat
input. Dalam kondisi normal, pin ini harus diberi logika 1. Pin INT
biasanya dihubungkan dengan peralatan PIO yang dalam kondisi
tertentu perlu segera mendapat penanganan. Jika Pin INT menjadi
aktif (Berlogika 0), ini berarti sebuah peralatan meminta untuk
segera dilayani. Dalam kondisi ini mikroprosesor akan segera
meninggalkan segala kegiatannya untu menjalankan perintahperintah
penanganan interupsi. Setelah seluruh perintah penanganan interupsi
selesai dilaksanakan maka mikroprosesor akan kembali melanjutkan
pekerjaanya dimulai dari saat mikroprosesor meninggalkan
pekerjaannya tadi. Sinyal INT dapat dihalangi atau diabaikan jika
sebelum datangnya sinyal INT mikroprosesor melaksanakan perintah DI
(Disable Interupsi) sedangkan untuk mengembalikan kondisi
mikroprosesor untuk siap kembali menerima interupsi, maka
mikroprosesor perlu melaksanakan perintah EI (Enable Interupsi)
C.
Jika pin BusRQ menjadi berlogika 0, hal ini berarti bahwa
mikroprosesor telah menerima sinyal BusRQ. Kondisi ini menandakan
bahwa mikroprosesor lain atau peralatan lain akan menggunakan
Adress bus dan data bus, sehingga mikroprosesor diminta untuk
sementara waktu tidak menggunakan Adress Bus dan Data Busnya.
q.
Halaman : 12
BusAck (Bus Acknowledge) Pin BusAck adalah pin yang bersifat
output, dalam kondisi normal pin ini berlogika 1. Pin BusAck
digunakan pada mikrokomputermikrokomputer yang menggunakan 2 atau
lebih mikroprosesor. Pada mikrokomputer yang menggunakan 1 buah
mikroprosesor, pin ini tidak digunakan dan biasanya dibiarkan
terbuka (NC=Not Conection). Pin Busack biasanya digunakan oleh
mikroprosesor untuk menjawab sinyal Busreq sebagai tanda bahwa
mikroprosesor telah mengosongkan databus dan adress bus sehingga
mikroprosesor lain atau peralatan lainnya dapat segera menggunakan
Data Bus dan adress bus tersebut.
SIKLUS OPERASI DASAR MIKROPROSESOR Z80 CPU 1. Membaca / Menerima
Data dari Memori Untuk membaca data dari memori, mikroprosesor
melaksanakan langkahlangkah sebagai berikut : Mikroprosesor
mengubah kondisi logika adress bus (A0 A15) dengan kombinasi logika
0 dan logika 1 sehingga membentuk angka lokasi memori yang akan
dibaca/diambil datanya. Mikroprosesor mengubah kondisi D0 D7
menjadi bersifat input. Mikroprosesor mengaktifkan pin RD dan MREQ
dengan mengubahnya menjadi berlogika 0. Lokasi memori yang dituju
akan menunggu selama 1 perioda clock kemudian mengirimkan datanya
kedalam data bus. Pada perioda clock berikutnya, mikroprosesor akan
menon aktifkan pin RD dan MREQ kembali berlogika 1. Pada saat
transisi dari logika 0 menjadi logika 1 pada pin RD dan MREQ maka
data memori yang tadi terdapat pada Data Bus akan berpindah kedalam
mikroprosesor. Mikroprosesor mengubah kondisi D0 D7 menjadi
impedansi tinggi. Mikroprosesor mengubah kondisi A0 A15 menjadi
impedansi tinggi. Menulis / Mengirim Data ke Memori Untuk Menulis
data ke suatu lokasi memori, mikroprosesor melaksanakan
langkah-langkah sebagai berikut : Mikroprosesor mengubah kondisi
logika adress bus (A0 A15) dengan kombinasi logika 0 dan logika 1
sehingga membentuk angka lokasi memori yang akan ditulis/dikirim
data. Mikroprosesor mengubah kondisi D0 D7 menjadi bersifat
output.
o.
NMI (Non Maskable Interupsi) Pin NMI adalah pin yang bersifat
input. Dalam kondisi normal, pin ini harus diberi logika 1. Pin ini
mempunyai fungsi yang sama dengan fungsi pin INT perbedaannya
adalah sinyal interupsi yag diterima pin NMI tidak dapat dihalangi
dan harus segera dilaksanakan. Pada saat mikroprosesor menerima
sinyal NMI maka mikroprosesor akan segera meninggalkan pekerjaannya
untuk mengeksekusi perintah-perintah yang terdapat pada lokasi
memori 0066H. Setelah perintah-perintah pada lokasi memori 0066H
tersebut selesai dilaksanakan maka mikroprosesor akan kembali
melanjutkan pekerjaan yang tadi ditinggalkannya.
p.
BusRQ (Bus Request) Pin BusRQ adalah pin yang bersifat input,
dalam kondisi normal harus diberi logika 1. Pin BusRQ digunakan
pada mikrokomputermikrokomputer yang menggunakan 2 atau lebih
mikroprosesor. Pada mikrokomputer yang menggunakan 1 buah
mikroprosesor, pin ini tidak digunakan dan biasanya dihubungkan
langsung dengan + catu daya untuk menjaga agar pin ini tetap dalam
kondisi normal (berlogika1).
2.
Halaman : 13
3.
Mikroprosesor mengaktifkan MREQ dengan mengubahnya menjadi
berlogika 0. Data yang akan dikirim/ditulis disimpan dalam data bus
Pada perioda clock berikutnya, mikroprosesor akan mengaktifkan pin
WR dengan mengubahnya menjadi berlogika 0 selama satu perioda
clock. Pada saat transisi dari logika 0 menjadi logika 1 pada pin
WR maka data mikroprosesor yang tadi terdapat pada Data Bus akan
berpindah kedalam lokasi memori yang dituju. Mikroprosesor
mengembalikan pin MREQ pada kondisi normalnya. Mikroprosesor
mengubah kondisi D0 D7 menjadi impedansi tinggi. Mikroprosesor
mengubah kondisi A0 A15 menjadi impedansi tinggi.
Halaman : 14
D.
Pada perioda clock berikutnya, mikroprosesor akan mengaktifkan
pin WR dengan mengubahnya menjadi berlogika 0 selama satu perioda
clock. Pada saat transisi dari logika 0 menjadi logika 1 pada pin
WR maka data mikroprosesor yang tadi terdapat pada Data Bus akan
berpindah kedalam lokasi PIO yang dituju. Mikroprosesor
mengembalikan pin IORQ pada kondisi normalnya. Mikroprosesor
mengubah kondisi D0 D7 menjadi impedansi tinggi. Mikroprosesor
mengubah kondisi A0 A15 menjadi impedansi tinggi.
SUSUNAN DAN FUNGSI REGISTER MIKROPROSESOR Z80 CPU 1. Susunan
Register Mikroprosesor Z80 CPU Seperti telah diuraikan diatas, yang
disebut sebagai register adalah memory internal yang terdapat
didalam mikroprosesor yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan
data sementara dan dilengkapi dengan kemampuan khusus sesuai dengan
fungsi dari masing-masing register tersebut. Mikroprosesor Z80 CPU
memiliki 2 kelompok register yaitu : a. Kelompok Register utama
(Main Register Set) Kelompok register utama terdiri dari 2 kelompok
register yaitu : 1) Register Penggunaan Umum (General Purpose
Register) Register penggunaan umum terdiri dari register 6 buah
register 8 bit yaitu register B, C, D, E, H dan L. Keernam register
ini dapat dipasang-pasangkan sehingga membentuk 3 buah register 16
bit yaitu pasangan register BC, DE dan HL. Register Penggunaan
Khusus (Special Purpose Register) Register penggunaan khusus
terdiri dari : 4 buah register 8 bit yaitu register A (Accumulator
Register), register F (Flag Register), Register I (Interupt
Register) dan Register R (Refresh Register) 2 buah register 16 bit
register berindeks YAITU Register IX dan register IY 2 buah
register 16 bit register operasi yaitu register SP (Stack Pointer
Register) dan register PC (Program counter register)
Membaca / Menerima Data dari PIO Untuk membaca data dari suatu
PIO, mikroprosesor melaksanakan langkahlangkah sebagai berikut :
Mikroprosesor mengubah kondisi logika adress bus (A0 A7) dengan
kombinasi logika 0 dan logika 1 sehingga membentuk angka lokasi PIO
yang akan dibaca/diambil datanya. Mikroprosesor mengubah kondisi D0
D7 menjadi bersifat input. Mikroprosesor mengaktifkan pin RD dan
IORQ dengan mengubahnya menjadi berlogika 0. Lokasi PIO yang dituju
akan menunggu selama 1 perioda clock kemudian mengirimkan datanya
kedalam data bus. Pada perioda clock berikutnya, mikroprosesor akan
menon aktifkan pin RD dan IORQ kembali berlogika 1. Pada saat
transisi dari logika 0 menjadi logika 1 pada pin RD dan IORQ maka
data PIO yang tadi terdapat pada Data Bus akan berpindah kedalam
mikroprosesor. Mikroprosesor mengubah kondisi D0 D7 menjadi
impedansi tinggi. Mikroprosesor mengubah kondisi A0 A15 menjadi
impedansi tinggi. Menulis / Mengirim Data ke PIO Untuk Menulis data
ke suatu lokasi PIO, mikroprosesor melaksanakan langkah-langkah
sebagai berikut : Mikroprosesor mengubah kondisi logika adress bus
(A0 A7) dengan kombinasi logika 0 dan logika 1 sehingga membentuk
angka lokasi PIO yang akan ditulis/dikirim data. Mikroprosesor
mengubah kondisi D0 D7 menjadi bersifat output. Mikroprosesor
mengaktifkan IORQ dengan mengubahnya menjadi berlogika 0. Data yang
akan dikirim/ditulis disimpan dalam data bus
2)
4.
b.
Kelompok Register Alternatif (Alternate Register Set) Kelompok
register alternatif adalah merupakan duplikat dari beberapa
register utama sehingga mempunyai fungsi yang sama dengan
kelompok register utama namun dalam aplikasinya kedua kelompok
register ini tidak boleh digunakan pada saat yang bersamaan.Halaman
: 15
Jika register penggunaan umum dioperasikan secara berpasangan
membentuk regiater 16 bit, maka register 16 bit ini dapat
difungsikan sebagai : 1) 2) Tempat penyimpanan data 16 bitHalaman :
16
Kelompok register alternatif terdiri dari register A, register
F, register B, register C, register D, register E, register H,
register L Susunan dari seluruh register yang dimiliki oleh
mikroprossor Zilog Z80 CPU dapat digambarkan dalam bentuk diagram
sebagai berikut :K e l o m p o k R e g K i s e t l eo r m U p t oa
k m R a e g i s t e r A ( M a i n R e g i s t e ( r A S l t ee t r
) n a t e R e g i s t e r l t e r n a S e t ) t i f
Register HL mempunyai fungsi khusus sebagai pencatat alamat
lokasi memori yang isinya akan diolah. Jika isi memori yang
alamatnya dicatat oleh register HL akan dioperasikan dengan ALU
maka operasinya tidak perlu menggunakan register A sebagai
Accumulator. Register BC dan DE mempunyai fungsi khusus sebagai
tempat pencatat hitungan program yang melakukan proses pengulangan
(Looping). Register BC dan DE juga dapat difungsikan sebagai
pencatat lokasi memori yang isinya akan diolah, namun jika isi
memori yang alamatnya dicatat oleh register BC atau DE akan
dioperasikan terhdap ALU prosesnya tidak dapat dilakukan secara
langsung tetapi harus melalui register A sebagai accumulator.
Antara isi register HL dan isi register dapat dioperasikan dengan
ALU secara langsung untuk membentuk operasi Arithmatic atau logika
data 16 bit. Dalam kondisi ini yang bertindak sebagai accumulator
adalah register HL. Indeks Register Mikroprosesor Z80 mempunyai 2
buah register berindek yaitu register IX dan register IY. Kedua
register berindeks ini mempunyai fungsi sebagai pencatat lokasi
awal memori yang akan difungsikan sebagai pengalamatan berindeks
atau pengalamatan tak langsung. Kondisi ini sangat berguna untuk
proses penulisan atau pembacaan data pada suatu lokasi memori yang
berupa tabel. Register SP (Stack Pointer Register) Yang dimaksud
dengan Stack adalah sekelompok lokasi memori yang dialokasikan
untuk penyimpanan data dengan metode penyimpanan bertumpuk. Data
yang dapat disimpan dengan cara ini adalah data 16 bit. Penyimpanan
data kedalam stack dilakukan dengan perintah PUSH dan pengambilan
data dari stack dilakukan dengan perintah POP.
3)
( A
A c c u m B D H
F u (l a F t l oa r g ) s ( ) A C E L I ( I n t e r I n I n S P
r
A c c B D H
' ' ' '
u m
F ' u l( a F t l oa r g ) s ) C ' E ' L '
S R G R
p e c i a l P u r p o s e e g is t e r e n e r a l P u r p o s e
e g is t e r
4)
u p d e d e t a o g
R t ( MV ee cm t oo r r ) y R e k s R e g i s t e r SI k s R e g
i s t e r RI c k P o i n t e r S P r a m C o u n t e r
f r e s h ) Xp e c i a l P u r p o s e Ye g i s t e r P C
5)
Gambar 5. Diagram susunan register pada mikroprosesor Z80 CPU 2.
Fungsi Masing- Masing Register Mikroprosesor Z80 CPU a. Register
Penggunaan Umum (General Purpose Register) Register penggunaan
khusus terdiri dari 6 buah register 8 bit yaitu register B, C, D,
E, H dan L. Keenam register ini dapat dipasangpasangkan dalam
pasangan tetap untuk membentuk 3 buah register 16 bit yaitu
pasangan register BC, DE dan HL. Jika register penggunaan umum ini
dioperasikan sebagai register 8 bit maka register-register ini
dapat berfungsi sebagai : 1) Penampung data 8 bit 2) Isi sebuah
register 8 bit dapat dikutipkan (disalin atau dicopy) kedalam isi
register 8 bit yang lain. 3) Isi register 8 bit dapat dioperasikan
dalam operasi arithmatik atau logika terhadap isi register A. 4)
Register B mempunyai fungsi khusus sebagai penghitung (Counter)
loop (putaran) dari suatu program yang melakukan operasi
pengulangan (Looping)
b.
Register Penggunaan Khusus (Special Purpose Register) 1)
2)
Proses penyimpanan data dalam stack dikenal dengan istilah LIFO
(Last In First Out) yaitu data yang terakhir kali disimpan dalam
stack adalah data yang harus pertama kali diambil. Data yang
tersimpan dalam Stack berada pada lokasi memori paling bawah
(lokasi memori tertinggi).Halaman : 17
mengirim sinyal interupsi menunjukkan lokasi program penanganan
interupsi yang diminta peralatan penginterupsi. 5) Register R
(Dynamic Refresh Register) Register R berfungsi menangani proses
refreshing data pada memori type dinamic.Halaman : 18
Data akan berkembang ke lokasi memori diatasnya (lokasi memori
yang lebih kecil) setiap kali terjadi penambahan data kedalam stack
dan data akan menurun ke lokasi memori dibawahnya (lokasi memori
yang lebih tinggi) setiap kali terjadi pengambilan data dari stack.
Karena jumlah data dan lokasi data dalam stack selalu berubahubah
sesuai dengan penambahan dan pengurangan data dari stack maka
diperlukan suatu pencatat lokasi stack agar tidak terjadi kesalahan
pengambilan data. Fungsi dari Register SP ini adalah mencatat
lokasi stack terakhir. Isi dari register SP secara otomatis akan
berkurang 2 jika terjadi penambahan data kedalam stack, sebaliknya
isi register SP akan secara otomatis bertambah 2 jika dilakukan
pengambilan data dari stack. 3) Register PC (Program Counter
Register) Register PC bertugas mencatat lokasi memori yang berisi
datadata pemrograman yang akan dibaca dan dieksekusi (dilaksanakan)
oleh mikroprosesor. Pada saat dihidupkan, secara otomatis PC akan
berisi nilai 0000H. Hal ini berarti mikroprosesor akan membaca data
instruksi/perintah dari lokasi memori 0000H dan melaksanakannya.
Setiap kali mikroprosesor melaksanakan sebuah instruksi maka secara
otomatis isi PC akan bertambah dengan jumlah byte instruksi yang
dilaksanakannya. Jika mikroprosesor melaksanakan perintah loncatan
maka secara otomatis isi register PC berubah menjadi alamat lokasi
loncatan tersebut. 4) Register I (Interupt Vektor Register)
Register I berfungsi sebagai pencatat vektor (alamat) interupsi.
Register ini digunakan jika mikroprosesor beroperasi pada mode
interupsi ke-2. Pada interupsi mode 2, jika sebuah peralatan luar
mengirim sinyal interupsi pada mikroprosesor, maka 8 bibit alamat
interupsi diambil dari isi register I sedangan 8 bit alamat
terendahnya diambil dari peralatan yang mnegirim sinyal interupsi.
Gabungan data dari isi register I dan peralatan yang 6)
Jika sebuah system mikrokomputer menggunakan RAM type dynamic,
maka isi data dari RAM tersebut harus direfresh secara berkala
untuk menjaga agar data yang disimpannya tetap stabil. Jika proses
refresh tidak dilakukan maka data yang disimpan dalam memori
dynamic dapat berubah atau hilang. Register A (Accumulator
Register) Register A berfungsi sebagai accumulator (penampung) bagi
operasi-operasi yang dilaksanakan oleh ALU seperti operasi
penjumlahan (Addition), pengurangan (Subtraction), perkalian
(multifier), pembagian (Division), Penggeseran bit (Shift) dan
perputaran Bit (Rotary). Karena sifatnya sebagai accumulator bagi
ALU maka setiap data yang akan dioperasikan dengan ALU harus
disimpan di register A, kemudian hasil operasi dari ALU juga akan
disimpan pada regsiter A. Register A juga dapat berfungsi sebagai
tempat menyimpan data sementara dari sebuah data 8 bit. Register A
juga berfungsi sebagai tempat transit data yang akan dikirim ke
perlatan luar (PIO). 7) Register F (Flags Register) Register (Flags
Register) adalah register yang berfungsi sebagai pembantu memberi
tanda status (status indikator) dari hasil operasi yang
dilaksanakan oleh Arithmatic Logic Unit (ALU). Register F merupakan
register 8 bit, namun register ini mempunyai keistimewaan karena
setiap bitnya dapat beroprasi secara mandiri tanpa mempengaruh
kondisi bit-bit yang lainnya. Setiap bit dalam register F diberi
nama sesuai dengan fungsi khsusus dari masing-masing bit tersebut.
Gambar diagram register F dan nama-nama masing-masing bit pada
register ditunjukkan pada gambar dan tabel berikut ini.
B S
i t
7B Z
i t
6B X
i t
5B H
i t
4B X
i t
3B P
i t / V
2B N
i t
1B C
i t
0
5.C a r r A d d P a r i T a k H a l f T a k Z e r o S i g n y /
S t y d C d l a g u b t r / O v e i g u n a r r y i g u n F l a g F
l a g F
c r f l a k F l a k
a
t F l a g o w F l a a n a g a n
g
6. 7. 8. 9. 10. 11.
Gambar 6. Diagram Flag registerHalaman : 19
Jelaskan tujuan perusahaan Zilog Inc mengembangkan mikroprosesor
8080 yang kemudian diberi nama Z80 CPU ! Sebutkan 6 kelompok kaki /
pin mikroprosesor Z80 ! Jelaskan spesifikasi catu daya yang
dibutuhkan oleh mikroprosesor Z80 ! Jelaskan fungsi dari ALU dan
sebutkan pula 5 buah operasi yang dapat dilaksanakan oleh ALU !
Jelaskan fungsi dari instruction register ! Jelaskan fungsi bagian
CPU and System Control ! Jelaskan bagaimana mikroprosesor dapat
membedakan peralatan-peralatan yang terhubung dengannya !Halaman :
20
BIT NAMA C 0 Carry Flag 1 N Add/Subtract P/V Parity/Overflow x H
Half Carry flag x Z Zerro Flag
2 3 4 5 6
7
S Sign Flag
NILAI STATUS 0 Operasi ALU tidak menghasilkan carry 1 Operasi
ALU menghaslkan carry Operasi yang dilaksanakan ALU adalah 0
merupakan operasi penjumlahan (ADD) Operasi yang dilaksanakan ALU
bukan 1 merupakan operasi penjumlahan (ADD) 0 Operasi ALU tak
menyebabkan over flow 1 Operasi ALU menyebakan overflow Tak
digunakan Penjumlahan dan pengurangan tidak 0 menyebabkan carry di
bit 4 register A Penjumlahan dan pengurangan 1 menyebabkan carry di
bit 4 register A Tak digunakan Operasi ALU tidak menyebabkan isi 0
register A menjadi = 0 Operasi ALU menyebabkan isi register A
menjadi = 0 Bit ke-7 register A bernilai 0 setelah 0 operasi ALU
dilaksanakan Bit ke-7 register A bernilai 1 setelah 1 operasi ALU
dilaksanakan
12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27.
28. 29. 30.
E.
PERTANYAAN DAN TUGAS 1. Termasuk mikroprosesor generasi ke
berapakah mikroprosesor Z80 CPU ? 2. Sebutkan kelebihan-kelebihan
mikroprosesor Z80 CPU dibandingkan dengan
mikroprosesor-mikroprosesor generasi sebelumnya ! 3. Jelaskan
apakah yang dimaksud dengan transfer data 8 bit ! 4. Jelaskan
apakah yang dimaksud dengan kemasan IC DIL
Sebutkan 5 pin mikroprosesor Z80 CPU yang termasuk kelompok pin
System Control ! Sebutkan 5 pin mikroprosesor Z80 CPU yang termasuk
kelompok pin CPU Control ! Jelaskan fungsi dari pin RD dan pin WR !
Jelaskan fungsi dari pin IORQ dan pin MREQ ! Sebutkan secara detail
bagaimanakah kondisi logika A0 A15 (Adress bus) dan kondisi logika
D0 D7 (Data Bus) pada saat mikroprosesor hendak mengirim data 6BH
ke lokasi memori 1A2EH ! Sebutkan pin-pin yang digunakan oleh
mikroprosesor pada saat akan mengirim data ke memori ! Sebutkan
pin-pin yang digunakan oleh mikroprosesor pada saat akan membaca
data dari PIO ! Jelaskan apakah yang dimaksud dengan interupsi !
Jelaskan perbedaan antara INT dan NMI ! Jenis memori apakah yang
memerlukan proses Refresh ! dan jelaskan apakah akibatnya jika
memori tersebut tidak di refresh ! Jelaskan apakah yang terjadi
pada mikroprosesor jika mendapatkan sinyal reset ! Apakah yang
dimaksud dengan HALT ? dan sinyal apakah yang dapat membebaskan
mikroprosesor dari kondisi HALT ! Jelaskan bagaimanakah tindakan
mikroprosesor pada saat menerima sinyal WAIT ? dan kapankah kondisi
Wait pada mikroprosesor selesai ? Jelaskan fungsi Clock pada
mikroprosesor ! Jelaskan apakah yang dimaksud dengan register pada
mikroprosesor ? Sebutkan 8 buah register 8 bit yang termasuk
Alternate Register Set ! Sebutkan 6 buah register 8 bit yang
termasuk general purpose register, dan bagaimanakah bentuk
pasangannya jika 6 buah register 8 bit tersebut akan dipasangkan
menjadi 3 buah register 16 bit ? Sebutkan fungsi khusus yang
dimiliki oleh register A, B, dan HL Jelaskan fungsi register F
(Flags register) !
31.
Jelaskan kondisi flag akibat ALU menjalankan
perhitungan-perhitungan Arithmatic dan Logic berikut ini : a. FAH +
6 b. F0H AND 03H c. 09H + 07H d. 7FH + 01H e. 05H 06H
Halaman : 21