Arsitektur Set Instruksi

           Operasi dari CPU ditentukan oleh instruksi-instruksi yang dilaksanakan atau dijalankannya. Instruksi ini sering disebut sebagai instruksi mesin (mechine instructions) atau instruksi komputer (computer instructions).Kumpulan dari instruksi-instruksi yang berbeda yang dapat dijalankan oleh CPU disebut set Instruksi (Instruction Set).

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

Transfer Data

v         > Menetapkan lokasi operand sumber dan operand tujuan.

v          > Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa memori, register atau bagian paling atas daripada stack.

v          > Menetapkan panjang data yang dipindahkan.

v          > 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

INPUT / OUTPUT

|      > Tindakan CPU untuk melakukan INPUT /OUTPUT :

     1. Apabila  memory mapped I/O maka menentukan alamat  memory mapped.

     2. Mengawali perintah ke modul I/O

|      > Operasi set instruksi Input / Ouput :

     1. INPUT               : memindahkan data dari pernagkat I/O tertentu ke  tujuan

     2. OUTPUT           : memindahkan data dari sumber tertentu ke perangkat I/O

     3. START I/O        : memindahkan instruksi ke prosesor I/O untuk mengawali operasi    I/O

     4. TEST I/O        : memindahkan informasi dari sistem I/O ke tujuan LOGICAL          

|     > 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.

ARITHMETIC

|     > Tindakan CPU untuk melakukan operasi arithmetic :

     1. Transfer data sebelum atau sesudah.

     2. Melakukan fungsi dalam ALU.

     3. Menset kode-kode kondisi dan flag.

|     > Operasi set instruksi untuk arithmetic :

    1. ADD       : penjumlahan              5. ABSOLUTE

    2. SUBTRACT : pengurangan        6. NEGATIVE

    3. MULTIPLY  : perkalian                7. DECREMENT

    4. DIVIDE       : pembagian                         8. INCREMENT

    Nomor 5 sampai 8 merupakan instruksi operand tunggal.

  

    Teknik Pengalamatan:

          Mode pengalamatan merujuk pada bagaimana pemrogram mengalamati suatu lokasi memori. Setiap mode pengalamatan memberikan fleksibilitas khusus yang sangat penting. Mode pengalamatan ini meliputi immediate addressing, direct addressing, dan indirect addressing.

Immediate Addressing

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.

Direct Addressing

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.

Indirect Addressing

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.

Desain Set Instruksi:

Desain set instruksi merupakan masalah yang sangat komplek yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah:

1. Kelengkapan set instruksi

2. Ortogonalitas (sifat independensi nstruksi)

3. Kompatibilitas :

- Source code compatibility

- Object code Compatibility

Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai berikut:

1.Operation Repertoire

2.Data Types

3.Register

4.Addressing

Sumber:
http://www.scribd(dot)com