MAKALAH SET INSTRUKSI
Disusun Oleh:
Muhammad Zakaria Mustin
Guru pembimbing
Musonnapat.S.Kom
Dinas pendidikan Kota Jambi
SMK Prasasti Karang Berahi Jambi
Kata Pengantar
Puji syukur kami panjatkan atas kehadirat
Allah SWT yang telah memberikan kami rahmat,hidayah dan inayahnya kepada
kami,sehingga kami dapat menyelesaikan makalah Arsitektur Set Instruksi ini.
Sholawat dan salam semoga selalu tercurah kepada junjungan kita Nabi besar
Muhammad SAW beserta keluarga dan para sahabatnya, yang telah membawa kita dari
zaman jahiliyah menuju zaman yang lebih baik.
Makalah ini kami buat
untuk menyelesaikan tugas Arsitektur Komputer, dalam makalah ini kami akan
membahas tentang Set Instruksi dalam komputer. Dengan harapan agar kita semua
mengetahui pandangan terhadap komputer.
Alhamdulillah pada
kesempatan ini akhirnya kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Set
Intruksi” dimana makalah ini adalah salah satu tuntutan dalam memenuhi salah
satu tugas yang diberikan dengan mata kuliah Arsitektur komputer. Adapun
harapannya dengan terselesaikannya makalah ini diharapkan juga dapat
meningkatkan pengetahuan kita khususnya penulis tentang hal-hal yang berkaitan
dengan tugas yang diberikan karena dengan itu kita dapat belajar lebih baik
lagi.
Dalam penulisan
makalah ini pastinya terdapat kekurangan serta kesalahan yang tidak disengaja,
oleh karena itu kami mengharapkan partisipasinya serta kritik dan sarannya yang
bersifat membangun, agar menjadi makalah yang lebih baik lagi
Akhir kata.
Wassalamualaikum wr wb
DAFTAR ISI
Kata
Pengantar............................................................
Daftar
Isi....................................................................
Bab I
Pembahasan.....................................................
A. Karakteristik Instruksi Mesin.........................
B. Tipe- Tipe
Operand......................................
C. Tipe- Tipe Operasi.......................................
D. Pengalamatan...............................................
D1. Direct Addressing..................................
D2. Indirect Addressing................................
D3. Imediatte Addressing..............................
D4. Pengenalan Pada Register Addressing.....
E. Format
Instruksi...........................................
E1. Jenis-jenis Operand.................................
E2. Jenis-Jenis Instruksi.................................
E3. Transfer Data..........................................
Bab II
Penutup............................................................
A.Kesimpulan...............................................
B.Daftar Pustaka...........................................
BAB I
PEMBAHASAN
A. Karakteristik
instruksi mesin
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, Karakteristik
adalah ciri-ciri khusus atau mempunyai sifat khas sesuai dengan perwatakan
tertentu. Instruksi adalah perintah atau arahan (untuk melakukan suatu
pekerjaan atau melaksanakan suatu tugas). Mesin adalah perkakas untuk
menggerakkan, atau membuat sesuatu yang dijalankan dengan roda-roda dan
digerakkan oleh tenaga manusia atau motor penggerak yang menggunakan bahan
bakar minyak atau tenaga alam.
Jadi, karakteristik-karakteristik instruksi mesin
adalah ciri-ciri khusus atau sifat khas yang dimiliki oleh instruksi-instruksi
atau kode operasi dalam pemrograman komputer.. Operasi CPU ditentukan oleh
instruksi-instruksi yang dieksekusinya. Instruksi-instruksi ini dikenal sebagai
intruksi mesin atau instruksi computer. Set fungsi dari instruksi-instruksi
yang berbeda yang dapat di eksekusi oleh CPU dikenal sebagai set instruksi CPU.
Elemen-elemen
Instuksi Mesin
Setiap instruksi harus terdiri dari informasi yang
diperlukan oleh CPU untuk dieksekusi. Gambar langkah-langkah yang terdapat
dalam eksekusi instruksi dan bentuk elemen-elemen instruksi mesin, adalah
sebagai berikut :
1. Kode Operasi : menentukan operasi-operasi yang akan
dilakukan (misalnya: ADD,I/O). Operasi itu dispesifilan oleh sebuah kode biner,
dikenal sebagai kode operasi.
2. Acuan Operand Sumber : Operasi dapat melibatkan satu
atau lebih operand sumber, dengan kata lain, operand adalah input bagi operasi.
3. Acuan Operand Hasil: Operasi dapat menghasilkan sebuah
hasil.
4. Acuan Instruksi Berikutnya: Elemen ini memberitahukan
CPU posisi instruksi berikutnya yang harus diambil setelah menyelesaikan
eksekusi suatu instruksi. Instuksi berikutnya yang akan diambil berada di
memori utama atau pada system memori virtual, akan berada baik di dalam memori
utama atau memori sekunder. Umumnya, instruksi yang akan segera diambil
selanjutnya, berada setelah instruksi saat itu. Ketika acuan eksplisit
dibutuhkan, maka alamat memori utama atau alamat memori virtual harus
disiapkan. Operand sumber dan hasil dapat berada di salah satu dari ketiga
daerah berikut ini:
- Memori Utama atau Memori Virtual: Dengan adanya acuan instruksi
berikutnya, maka alamat memori utama atau memori virtual harus diketahui.
- Register CPU: Dengan suatu pengecualian yang jarang terjadi, CPU
terdiri dari sebuah register atau lebih yang dapat diacu oleh instruksi-instruksi
mesin. Bila hanya terdapat sebuah register saja, maka acuan ke instruksi
tersebut dapat berbentuk implicit. Sedangkan jika terdapat lebih dari satu
register, maka setiap register diberi nomor yang unik, dan instruksi harus
terdiri dari nomor register yang dimaksud.
- Perangkat I/O: Instruksi harus menspesifikan modul I/O dan perangkat
yang diperlukan oleh operasi. Jika digunakan I/O memori terpetakan, maka
perangkat ini merupakan memori utama atau memori virtual.
Untuk dapat dieksekusi, suatu instruksi harus berisi
elemen informasi yang diperlukan CPU secara lengkap dan jelas.
Elemen instruksi mesin di antaranya adalah :
- Operation Code (OP Code)
menspesifikasi operasi yang akan dilakukan Kode Operasi berbentuk Kode
Biner.
- Source Operand Reference
operasi dapat berasal dari satu sumber. Operand adalah input operasi.
- Result Operand Reference
hasil operasi/keluaran operasi.
- Next Instruction Reference
menginformasikan CPU ke instruksi berikutnya yang harus diambil dan
dieksekusi.
B. Tipe-tipe Operand
Operand adalah sebuah objek yang ada pada operasi matematika yang dapat
digunakan untuk melakukan operasi. Operand atau operator dalam bahasa C
berbentuk simbol bukan berbentuk keyword atau kata yang biasa ada di bahasa
pemrograman lain. Simbol yang digunakan bukan karakter yang ada dalam abjad
tapi ada pada keyboard kita seperti =,,* dan sebagainya.
Tipe-tipe operand diantaranya :
1. Addresses (akan dibahas pada addressing modes)
2. Numbers :
- Integer or fixed point
- Floating point
- Decimal (BCD)
3. Characters :
- ASCII
- EBCDIC
4. Logical Data : Bila data berbentuk binary: 0 dan 1
Jenis-jenis operator adalah sebagai berikut :
1. Operator Aritmetika
Operator untuk melakukan fungsi aritmetika seperti : +(penjumlahan), –
(mengurangkan), * (mengalikan), / (membagi).
2. Operator relational
Operator untuk menyatakan relasi atau perbandingan antara dua operand, seperti
> (lebih besr), =(lebih besar atau sama), <= (lebih kecil atau sama), ==
(sama), != (tidak sama).
3. Operator Logik
Operator untuk merelasikan operand secara logis seperti && (and), ||
(or), !(not).
C. Tipe-tipe Operasi
Dalam perancangan arsitektur komputer, jumlah kode operasi akan sangat
berbeda untuk masing-masing komputer, tetapi terdapat kemiripan dalam jenis
operasinya.
Jenis operasi komputer
-Transfer data – konversi
1. Menetapkan lokasi operand sumber dan operand tujuan.
2. Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa memori, register atau bagian paling atas
daripada stack.
3. Menetapkan panjang data yang dipindahkan.
4. Menetapkan mode pengalamatan.
-Aritmatika – input/output
Tindakan CPU untuk melakukan operasi arithmetic :
1. Transfer data sebelum atau sesudah.
2. Melakukan fungsi dalam ALU.
3. Menset kode-kode kondisi dan flag.
-Logika – kontrol sistem dan transfer kontrol
Tindakan CPU sama dengan arithmetic
Operasi set instruksi untuk operasi logical :
1. AND, OR, NOT, EXOR
2. COMPARE : melakukan perbandingan logika.
3. TEST : menguji kondisi tertentu.
4. SHIFT : operand menggeser ke kiri atau kanan menyebabkan
konstanta pada ujung bit.
5. ROTATE : operand menggeser ke kiri atau ke kanan dengan ujung yang terjalin.
D. Pengalamatan
Metode pengalamatan adalah bagaimana cara menunjuk dan mengalamati
suatu lokasi memori pada sebuah alamat di mana operand akan diambil. Mode
pengalamatan diterapkan pada set instruksi, pengalamatan memberikan
fleksibilitas khusus yang sangat penting. Mode pengalamatan ini meliputi direct
addressing, indirect addressing, dan immediate addressing.
1. Direct
Addresing
Dalam mode
pengalamatan direct addressing, harga yang akan dipakai diambil langsung dalam
alamat memori lain. Contohnya: MOV A,30h. Dalam instruksi ini akan dibaca data
dari RAM internal dengan alamat 30h dan kemudian disimpan dalam akumulator.
Mode pengalamatan ini cukup cepat, meskipun harga yang didapat tidak langsung
seperti immediate, namun cukup cepat karena disimpan dalam RAM internal.
Demikian pula akan lebih mudah menggunakan mode ini daripada mode immediate
karena harga yang didapat bisa dari lokasi memori yang mungkin variabel.
Kelebihan dan
kekurangan dari Direct Addresing antara lain :
- Kelebihan
- Field alamat berisi efektif address sebuah operand
- Kelemahan
- Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih
kecil dibandingkan panjang word
2. Indirect
Addresing
Mode
pengalamatan indirect addressing sangat berguna karena dapat memberikan
fleksibilitas tinggi dalam mengalamati suatu harga. Mode ini pula satu-satunya
cara untuk mengakses 128 byte lebih dari RAM internal pada keluarga 8052.
Contoh: MOV A,@R0. Dalam instruksi tersebut, 89C51 akan mengambil harga yang
berada pada alamat memori yang ditunjukkan oleh isi dari R0 dan kemudian
mengisikannya ke akumulator. Mode pengalamatan indirect addressing selalu
merujuk pada RAM internal dan tidak pernah merujuk pada SFR. Karena itu,
menggunakan mode ini untuk mengalamati alamat lebih dari 7Fh hanya digunakan
untuk keluarga 8052 yang memiliki 256 byte spasi RAM internal.
Kelebihan dan
kekurangan dari Indirect Addresing antara lain :
- Kelebihan
- Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang
dapat referensi
- Kekurangan
- Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga
memperlambat preoses operasi
3. Immediate
Addresing
Mode
pengalamatan immediate addressing sangat umum dipakai karena harga yang akan
disimpan dalam memori langsung mengikuti kode operasi dalam memori. Dengan kata
lain, tidak diperlukan pengambilan harga dari alamat lain untuk disimpan.
Contohnya: MOV A,#20h. Dalam instruksi tersebut, akumulator akan diisi dengan
harga yang langsung mengikutinya, dalam hal ini 20h. Mode ini sangatlah cepat
karena harga yang dipakai langsung tersedia.
Kelebihan dan
kekurangan dari Immedieate Addresing antara lain :
- Keuntungan
- Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan
untuk memperoleh operand
- Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat
- Kekurangan
- Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat
B. Pengenalan pada
Register Addressing
Register
adalah merupakan sebagian memori dari mikro prosessor yang dapat diakses dengan
kecepatan tinggi. Metode pengalamatan register ini mirip dengan mode
pengalamatan langsung. Perbedaannya terletak pada field alamat yang mengacu
pada register, bukan pada memori utama. Field yang mereferensi register
memiliki panjang 3 atau 4 bit, sehingga dapat mereferensi 8 atau 16 register
general purpose.
Kelebihan dan
kekurangan Register Addressing :
- Keuntungan pengalamatan register
- Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak
diperlukan referensi memori
- Akses ke regster lebih cepat daripada akses ke memori, sehingga proses
eksekusi akan lebih cepat
- Kerugian
- Ruang alamat menjadi terbatas
Register Indirect Addressing
Metode
pengalamatan register tidak langsung mirip dengan mode pengalamatan tidak
langsung Perbedaanny
a adalah field
alamat mengacu pada alamat register. Letak operand berada pada memori yang
dituju oleh isi register.
Kelebihanan
dan kekurangan pengalamatan register tidak langsung adalah sama dengan
pengalamatan tidak langsung
- Keterbatasan field alamat diatasi dengan pengaksesan memori yang
tidak langsung sehingga alamat yang dapat direferensi makin banyak
- Dalam satu siklus pengambilan dan penyimpanan, mode pengalamatan
register tidak langsung hanya menggunakan satu referensi memori utama
sehingga lebih cepat daripada mode pengalamatan tidak langsung.
Pengenalan
Displacement Addressing dan Stack Addresing
Displacement
Addressing adalah menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan
pengalamatan register tidak langsung. Mode ini mensyaratkan instruksi memiliki
dua buah field alamat, sedikitnya sebuah field yang eksplisit.
Field
eksplisit bernilai A dan field implisit mengarah pada register.
Ada tiga model
displacement : Relative addressing, Base register addressing, Indexing
Register yang
direferensi secara implisit adalah progra counter (PC)
- Alamat efektif relative addresing didapatkan dari alamat instruksi
saat itu ditambahkan ke field alamat
- Relativ addressing memanfaatkan konsep lokalitas memori untuk
menyediakan operand-operand berikutnya
- Base register addresing, register yang direferensi berisi sebuah alamat
memori, dan field alamat berisi perpindahan dari alamat itu
- Referensi register dapat eksplisit maupun implisit
- Memanfaatkan konsep lokalitas memori
- Indexing adalah field alamat mereferensi alamat memori utama, dan
register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat
tersebut
- Merupakan kebalikan dari mode base register
- Field alamat dianggap sebagai alamat memori dalam indexing
- Manfaat penting dari indexing adalah untuk eksekusi program-program
iterative
Stack adalah array
lokasi yang linier = pushdown list = last-in-first-out. Stack merupakan blok
lokasi yang terbalik. Butir ditambakan ke puncak stack sehingga setiap saat
blok akan terisi secara parsial. Yang berkaitan dengan stack adalah pointer
yang nilainya merupakan alamat bagian paling atas stack. Dua elemen teratas
stack dapat berada di dalam register CPU, yang dalam hal ini stack pointer
mereferensi ke elemen ketiga stack. Stack pointer tetap berada dalam
registerDengan demikian, referensi-referensi ke lokasi stack di dalam
memori pada dasarnya merupakan pengalamatan register tidak langsung
E.FORMAT INSTRUKSI
Suatu
instruksi terdiri dari beberapa field yang sesuai dengan
elemen dalam instruksi tersebut. Layout dari suatu instruksi sering disebut
sebagai Format Instruksi (Instruction Format).
E.1 JENIS-JENIS OPERAND
- Addresses (akan dibahas pada addressing modes)
- Numbers : -
Integer or fixed point
- Floating
point
- Decimal
(BCD)
-EBCDIC
- Logical Data : Bila data berbentuk binary: 0 dan 1
E.2 JENIS INSTRUKSI
1. Data
processing: Arithmetic dan Logic Instructions
2. Data
storage: Memory instructions
3. Data
Movement: I/O instructions
4. Control: Test
and branch instructions
E.3 TRANSFER
DATA
- Menetapkan lokasi operand sumber dan operand tujuan.
- Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa memori, register atau bagian
paling atas daripada stack.
- Menetapkan panjang data yang dipindahkan.
- Menetapkan mode pengalamatan.
- Tindakan CPU untuk melakukan transfer data adalah :
a.
Memindahkan data dari satu lokasi ke lokasi lain.
b.
Apabila memori dilibatkan :
- Menetapkan
alamat memori.
- Menjalankan
transformasi alamat memori virtual ke alamat memori aktual.
-
Mengawali pembacaan / penulisan memori
Operasi set
instruksi untuk transfer data :
- MOVE : memindahkan word atau blok dari sumber ke tujuan
- STORE : memindahkan word dari prosesor ke memori.
- LOAD : memindahkan word dari memori ke prosesor.
- EXCHANGE : menukar isi sumber ke tujuan.
- CLEAR / RESET : memindahkan word 0 ke tujuan.
- SET : memindahkan word 1 ke tujuan.
- PUSH : memindahkan word dari sumber ke bagian paling atas stack.
- POP : memindahkan word dari bagian paling atas sumber
BAB II PENUTUP
A.KESIMPULAN
Dapat
ditarik kesimpulan bahwa instruksi-instruksi mesin harus mampu mengolah
data sebagai implementasi keinginan-keinginan kita
Set
instruksi (instruction set) adalah sekumpulan lengkap instruksi yang dapat di
mengerti oleh sebuah CPU, set instruksi sering juga disebut sebagai bahasa
mesin (machine code), karna aslinya juga berbentuk biner kemudian dimengerti
sebagai bahasa assembly, untuk konsumsi manusia (programmer), biasanya
digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti oleh manusia.
Di dalam sebuah instruksi terdapat
beberapa elemen-elemen instruksi:
- Operation code (Op code)
- Source Operand reference
- Result Operand reference
- Next Instruction Reference
Terdapat
kumpulan unit set instruksi yang dapat digolongkan dalam jenis-jenisnya, yaitu
:
·
1.
Pengolahan data (data processing)
Meliputi
operasi-operasi aritmatika dan logika, operasi aritmatika memiliki kemapuna
komputasi untuk pengolahan data numrik, sedangkan instruksi logika beroperasi
terhadap bit-bit, bukannya sebagi bilangan, sehingga insrtuksi ini memiliki
kemampuan untuk pengolahan data lain.
·
2.
Perpindahan data ( data movement)
Berisi
instruksi perpindahan data antar register maupun modul I/O.untuk dapat diolah
oleh CPU maka diperlukan operasi-operasi yang bertugas memindahkan data operand
yang diperlukan.
·
3.
Penyimpanan data ( data storage)
Berisi
instruksi-instruksi penyimpanan ke memori, instruksi penyimpanan sangat penting
dalam operasi komputasi, karena data tersebut akan digunakan untuk operasi
berikutnya, minimal untuk ditampilkan pada layar harus diadakanpenyimpanan
walaupun sementara
·
4.
Control aliran program ( program flow control)
Berisi
instruksi pengontrolan operasi dan pencabangan, instruksi ini berguna untuk pengontrolan
status dan mengoperasikan pencabangan ke set instruksi lain.
Sumber :
Tampak Belakang
Di
Tab Setup bisa dilihat terdapat 2 sub-tab yaitu “Network Setup” untuk
konfigurasi nama device dan tipe konfigurasi IP, alamat IP, Subnet Mask,
dan Default Gateway.
Tab Kedua : Wireless
