.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