Makalah Mode dan Format Pengalamatan Sistem Komputer

Mode dan Format Pengalamatan adalah materi terakhir kelas XI SMK jurusan Rekayasa Perangkat Lunak. Berikut makalah yang saya buat, semoga bermanfaat :) 

MAKALAH SISTEM KOMPUTER

MODE DAN FORMAT PENGALAMATAN

Disusun sebagai Tugas Praktik Kerja Industri

Mata Pelajaran Sistem Komputer kelas XI

Disusun oleh:

               Nama                           : Mahfudz Dzotul Hasanah

               Kelas                           : XI RPL 1

               NIS                             : 5046

               Program keahlian        : Teknik Informatika dan Komunikasi

               Kompetensi Keahlian  : Rekayasa Perangkat Lunak

SMK NEGERI 1 TENGARAN KABUPATEN SEMARANG

TAHUN AJARAN 2016/2017

KATA PENGANTAR

Segala puji hanya milik Allah SWT. Shalawat dan salam selalu tercurahkan kepada Rasulullah SAW. Berkat limpahan dan rahmat-Nya penyusun mampu menyelesaikan tugas makalah Mode dan Fomat Pengalamatan ini dengan tepat waktu.

Dalam penyusunan tugas atau materi ini, tidak sedikit hambatan yang penulis hadapi. Namun penulis menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan materi ini tidak lain berkat bantuan, dorongan, dan bimbingan orang tua, sehingga kendala-kendala penulis dapat teratasi.

Semoga makalah ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas dan menjadi sumbangan pemikiran kepada pembaca khususnya para siswa SMK N 1 Tengaran. Penulis sadar bahwa makalah ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. Untuk itu, kepada guru pembimbing, penulis meminta masukannya demi perbaikan pembuatan makalah penulis di masa yang akan datang dan mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca.

Penulis,           

DAFTAR ISI

Cover……….….………………………………..…………...…………………….. 1

Kata Pengantar……………………………………………….…………………... 2

Daftar Isi………………………………………………………...………………… 3

BAB I (Pendahuluan)…………………………………………….………………. 4

1.1     Latar Belakang…………………………………………………………….. 4

1.2     Rumusan Masalah…………………………………………………………. 5

1.3     Tujuan………………..……………………………………………………. 5

BAB II (Isi) …………………………………………….…………………………. 6

2.1   Pengertian mode dan format pengalamatan………………………………... 6

2.2   Macam-macam mode dan format pengalamatan .......................................... 7

2.3   Mode Pengalamatan INHERENT………………………………………….. 8

2.4   Mode Pengalamatan IMMEDIATE............................................................... 9

2.5   Mode Pengalamatan DIRECT……………………………….…………….. 10

2.6   Mode Pengalamatan EXTENDED………………………………………… 11

2.7   Mode Pengalamatan INDEXED…………………………………………… 12

2.8    Mode Pengalamatan RELATIVE…………………………………………. 13

BAB III (Penutup)………………………………………………………...……… 14

3.1 Kesimpulan…………………………………………………………………. 14

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………..…. 15

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Kekuatan utama dari setiap komputer terletak pada kemampuannya dalam mengakses memori. Mode pengalamatan dari CPU menyediakan kemampuan ini. Mode pengalamatan mempunyai pengertian bagaimana suatu instruksi akan mendpatkan data yang diperlukannya dalam eksekusi. Karena ada beberap a macam mode pengalamatan yang berbeda, suatu instruksi dapat mengakses operan dalam satu atau beberapa cara yang berbeda. Setiap variasi mode pengalamatan dari suatu instruksi harus memiliki kode operasi (op-code) yang unik, sehingga 62 instruksi dasar mikrokontroler M68HC05 membutuhkan setidaknya 210 kode operasi dari instruksi-instruksinya.

CPU M68HC05 menggunakan enam mode pengalamatan. Mode pengalamatan ini adalah inherent, immediate, extended, direct, indexed, dan relative. Dalam mikrokontroler M68HC05 yang terkecil, semua variabel program dan register I/O cukup dalam area $0000 sampai $00FF di memori sehingga mode pengalamatan yang digunakan adalah direct addressing mode.

1.2  Rumusan Masalah

Rumusan maslah pada makalah yang berjudul “Mode dan Format Pengalamatan” ini adalah sebagai berikut :

1.      Apa itu mode dan format pengalamatan?

2.      Apa saja macam-macam mode dan format pengalamatan ?

3.      Apa itu Mode Pengalamatan INHERENT?

4.      Apa itu Mode Pengalamatan IMMEDIATE?

5.      Apa itu Mode Pengalamatan DIRECT?

6.      Apa itu Mode Pengalamatan EXTENDED?

7.      Apa itu Mode Pengalamatan INDEXED?

8.      Apa itu Mode Pengalamatan RELATIVE?

1.3  Tujuan

1.      Mengetahui Apa itu mode dan format pengalamatan.

2.      Mengetahui  Apa saja macam-macam mode dan format pengalamatan.

3.      Mengetahui  Apa itu Mode Pengalamatan INHERENT.

4.      Mengetahui Apa itu Mode Pengalamatan IMMEDIATE.

5.      Mengetahui Apa itu Mode Pengalamatan DIRECT.

6.      Mengetahui Apa itu Mode Pengalamatan EXTENDED.

7.      Mengetahui Apa itu Mode Pengalamatan INDEXED.

8.      Mengetahui Apa itu Mode Pengalamatan RELATIVE.

BAB II

ISI

2.1 Pengertian Mode dan Format Pengalamatan

Kekuatan utama dari setiap komputer terletak pada kemampuannya dalam mengakses memori. Mode pengalamatan dari CPU menyediakan kemampuan ini. Mode pengalamatan mempunyai pengertian bagaimana suatu instruksi akan mendpatkan data yang diperlukannya dalam eksekusi. Karena ada beberap a macam mode pengalamatan yang berbeda, suatu instruksi dapat mengakses operan dalam satu atau beberapa cara yang berbeda. Setiap variasi mode pengalamatan dari suatu instruksi harus memiliki kode operasi (op-code) yang unik, sehingga 62 instruksi dasar mikrokontroler M68HC05 membutuhkan setidaknya 210 kode operasi dari instruksi-instruksinya.

CPU M68HC05 menggunakan enam mode pengalamatan. Mode pengalamatan ini adalah inherent, immediate, extended, direct, indexed, dan relative. Dalam mikrokontroler M68HC05 yang terkecil, semua variabel program dan register I/O cukup dalam area $0000 sampai $00FF di memori sehingga mode pengalamatan yang digunakan adalah direct addressing mode.

Informasi yang disediakan dalam listing program menggunakan beberapa simbol untuk menentukan tipe dari numerik yang digunakan. Simbol khusus ini adalah:

1.      Tanpa simbol mengindikasikan numerik desimal. Angka ini akan diterjemahkan menjadi nilai biner sebelum disimpan dalam memori dan digunakan oleh CPU.

2.      Simbol $ mengindikasikan numerik heksadesimal, seperti $24 adalah 2416 dalam heksadesimal yang bernilai sama dengan 36 desimal.

3.      Simbol @ mengindikasikan numerik oktal, seperti @10 bernilai sama dengan 8 desimal.

4.      Simbol % mengindikasikan numerik biner, seperti 0100 bernilai sama dengan 8 desimal.

5.      Simbol ‘ (apostrof) mengindikasikan karakter ASCII tunggal.

6.      Simbol # mengindikasikan operand langsung (immediate) dan angka ditemui langsung dalam lokasi memori yang mengikuti kode operasi. Beberapa macam simbol dan ekspresi dapat mengikuti simbol # ini.

2.2 Macam-Macam Mode dan Format Pengalamatan

Mode pengalamatan yang dikenal oleh mikrokontroler keluarga 6805 ada beberapa macam sebagaimana tercantum di bawah ini:

1.      Mode Pengalamatan INHERENT

Dalam mode pengalamatan inherent, semua informasi yang dibutuhkan untuk operasi telah diketahui otomatis oleh CPU, dan tidak dibutuhkan operan eksternal dari memori atau dari program.

2.      Mode Pengalamatan IMMEDIATE

Dalam mode pengalamatan immediate, operan terkandung di dalam byte yang langsung mengikuti kode operasi.

3.      Mode Pengalamatan DIRECT

Mode pengalamatan direct mirip dengan mode pengalamatan extended kecuali bahwa upper byte dari alamat operan selalu dianggap $00. Karena itu, hanya lower-byte dari operan yang diperlukan untuk dimasukkan dalam instruksi

4.      Mode Pengalamatan EXTENDED

Dalam mode pengalamatan extended, alamat dari operan terkandung dalam dua byte yang mengikuti kode operasi.

5.      Mode Pengalamatan INDEXED

Dalam mode pengalamatan indexed, alamat efektif adalah variabel dan tergantung pada dua faktor: 1) isi index register saat itu dan 2) nilai offset yang terkandung dari byte yang mengikuti kode operasi.

6.      Mode Pengalamatan RELATIVE

Dalam mode pengalamatan indexed-8 bit offset, alamat efektif dicapai dengan menambahkan data byte yang mengikuti kode operasi dengan isi dari index register.

2.3 Mode Pengalamatan INHERENT

Dalam mode pengalamatan inherent, semua informasi yang dibutuhkan untuk operasi telah diketahui otomatis oleh CPU, dan tidak dibutuhkan operan eksternal dari memori atau dari program. Operan yang digunakan hanyalah register internal dari CPU atau data dalam stack. Karena itu operasi ini hanyalah terdiri dari satu byte instruksi. Contoh:

0200 4C INCA ; increment akumulator

Pertama CPU membaca kode operasi $4C yang menginstruksikan CPU untuk menambah harga dari isi akumulator. Kemudian CPU akan menyimpan harga baru ke dalam akumulator dan mengeset bitflag jika dibutuhkan. Tabel 5.2 menampilkan semua instruksi M68HC05 yang dapat menggunakan mode pengalamatan inherent.

Instruksi-instruksi Mode Pengalamatan INHERENT :

Instruksi	Mnemonic
Arithmetic Shift Left	ASLA, ASLX
Arithmetic Shift Right	ASRA, ASRX
Clear Carry Bit	CLC
Clear Interrupt Mask Bit	CLI
Clear	CLRA, CLRX
Complement (invert all bits)	COMA, COMX
Decrement	DECA, DECX
Increment	INCA, INCX
Logical Shift Left	LSLA, LSLX
Logical Shift Right	LSRA, LSRX
Multiply	MUL
Negate (two’s complement)	NEGA, NEGX
No Operation	NOP
Rotate Left thru Carry	ROLA, ROLX
Rotate Right thru Carry	RORA, RORX
Reset Stack Pointer	RSP
Return from Interrupt	RTI
Return from Subroutine	RTS
Set Carry Bit	SEC
Set Interrupt Mask Bit	SEI
Enable IRQ, STOP Oscillator	STOP
Software Interrupt	SWI
Transfer Accumulator to Index Register	TAX
Test for Negative Zero	TSTA, TSTX

2.4 Mode Pengalamatan IMMEDIATE

Dalam mode pengalamatan immediate, operan terkandung di dalam byte yang langsung mengikuti kode operasi. Mode ini digunakan saat suatu harga atau konstanta diketahui saat program dibuat dan tidak akan dirubah selama eksekusi program. Operasi dengan mode ini membutuhkan dua byte instruksi, satu untuk kode operasi dan satu lagi untuk data byte. Contoh:

0200 A6 02 LDA #$02 ; Load konstanta ke akumulator

Pertama CPU akan membaca kode operasi $A6 yang menginstruksikan CPU untuk me-load akumulator dengan nilai immediate yang mengikuti kode operasi. Kemudian CPU akan membaca dataimmediate $02 dari lokasi memori dengan alamat $0201 ke dalam akumulator. Tabel 5.1 menampilkan semua instruksi keluarga M68HC05 ang dapat menggunakan mode pengalamatan immediate ini.

Instruksi-instruksi Mode Pengalamatan IMMEDIATE :

Instruksi	Mnemonic
Add with Carry	ADC
Add (without carry)	ADD
Logical AND	AND
Bit Test Memory with Accumulator	BIT
Compare Accumulator with Memory	CMP
Compare Index Register with Memory	CPX
Exclusive OR Memory with Accumulator	EOR
Load Accumulator from Memory	LDA
Load Index Register from Memory	LDX
Inclusive OR	ORA
Substract with Carry	SBC
Substract (without borrow)	SUB

2.5 Mode Pengalamatan DIRECT

Mode pengalamatan direct mirip dengan mode pengalamatan extended kecuali bahwa upper byte dari alamat operan selalu dianggap $00. Karena itu, hanya lower-byte dari operan yang diperlukan untuk dimasukkan dalam instruksi. Pengalamatan direct menyebabkan efisiensi alamat dalam 256 byte pertama dalam memori. Area ini dinamakan dengan direct page dan mengandung on-chip RAM dan register I/O. Pengalamatan direct ini efisien bagi memori program dan waktu eksekusi. Dalam mode ini instruksi terdiri dari dua byte, satu untuk kode operasi dan satu lagi untuk alamat operan. Contoh:

0200 B6 E0 LDA $E0

Pertama CPU akan membaca kode operasi $B6 yang menginstruksikan CPU untuk menggunakan mode pengalamatan direct. Kemudian CPU membaca $E0 dari lokasi memori dengan alamat $0201. Harga $E0 ini diterjemahkan sebagai low-order dari alamat dalam direct page ($0000 sampai $00FF). Setelah itu CPU menyusun alamat lengkap $00E0 dengan menganggap high-order byte alamat sebagai $00. Alamat lengkap $00E0 ini kemudian diletakkan dalam bus alamat dan kemudian proses pembacaan data pun dikerjakan. Tabel 5.4 menampilkan semua instrusi yang bisa dikerjakan dengan mode pengalamatan direct ini.

Instruksi-instruksi Mode Pengalamatan DIRECT :

Instruksi	Mnemonic
Add with Carry	ADC
Add (without carry)	ADD
Logical AND	AND
Arithmetic Shift Left	ASL
Arithmetic Shift Right	ASR
Clear Bit in Memory	BCLR
Bit Test Memory with Accumulator	BIT
Branch if Bit n is Clear	BRCLR
Branch if Bit n is Set	BRSET
Set Bit in Memory	BSET
Clear	CLR
Compare Accumulator with Memory	CMP
Complement (invert all bits)	COM
Compare Index Register with Memory	CPX
Decrement	DEC
Exclusive OR Memory with Accumulator	EOR
Increment	INC
Jump	JMP
Jump to Subroutine	JSR
Load Accumulator from Memory	LDA
Load Index Register from Memory	LDX
Logical Shift Left	LSL
Logical Shift Right	LSR
Negate (two’s complement)	NEG
Inclusive OR	ORA
Rotate Left thru Carry	ROL
Instruksi	Mnemonic
Rotate Right thru Carry	ROR
Substract with Carry	SBC
Store Acuumulator in Memory	STA
Strore Index Register in Memory	STX
Substract (without borrow)	SUB
Test for Negative or Zero	TST

2.6 Mode Pengalamatan EXTENDED

Dalam mode pengalamatan extended, alamat dari operan terkandung dalam dua byte yang mengikuti kode operasi. Pengalamatan extended ini dapat digunakan untuk mengakses semua lokasi dalam memori mikrokontroler termasuk I/O, RAM, ROM, dan EPROM. Karena itu operasi ini membutuhkan tiga byte, satu untuk kode operasi, dan dua untuk alamat dari operan.

0200 C6 03 65 LDA $0365

Pertama CPU akan membaca kode operasi C6 yang menginstruksikan akumulator untuk menggunakan mode pengalamatan extended. Kemudian CPU akan membaca $03 dari lokasi memori $0201dan diterjemahkan sebagai alamat high-order. Setelah itu CPU membaca $65 dari lokasi $0202 dan diterjemahkan sebagai low-order dari alamat. Terakhir, CPU membangun alamat lengkap $0365 dan meletakkannya dalam bus alamat dan kemudian melakukan operasi read sehingga isi memori dengan alamat $0365 akan tersedia dalam bus data. Tabel 5.3 di bawah ini akam memperlihatkan semua instruksi yang dapat digunakan dalam mode pengalamatan extended.

Instruksi-instruksi Mode Pengalamatan EXTENDED :

Instruksi	Mnemonic
Add with Carry	ADC
Add (without carry)	ADD
Logical AND	AND
Bit Test Memory with Accumulator	BIT
Compare Accumulator with Memory	CMP
Compare Index Register with Memory	CPX
Exclusive OR Memory with Accumulator	EOR
Jump	JMP
Jump to Subroutine	JSR
Load Accumulator from Memory	LDA
Exclusive OR Memory with Accumulator	LDX
Jump	ORA
Substract with Carry	SBC
Store Accumulator in Memory	STA
Store Index Register in Memory	STX
Substract (without borrow)	SUB

2.7  Mode Pengalamatan INDEXED

Dalam mode pengalamatan indexed, alamat efektif adalah variabel dan tergantung pada dua faktor: 1) isi index register saat itu dan 2) nilai offset yang terkandung dari byte yang mengikuti kode operasi. Terdapat tiga jenis pengalamatan indexed yang didukung oleh CPU keluarga M68HC05, yaitu: no-offset, 8-bit offset, dan 16-bit offset. Dalam mode pengalamatan indexed-no offset, alamat efektif dari operan terkandung dalam index register 8-bit. Karena itu, mode pengalamatan ini dapat mengakses 256 lokasi memori (dari $0000 sampai $00FF). Instruksi mode ini membutuhkan satu byte instruksi. Contoh:       

0200 F6 LDA 0,X

Pertama CPU akan membaca kode operasi $F6 yang menginstruksikan CPU untuk menggunakan mode pengalamatan indexed-no offset. Kemudian CPU menyusun alamat lengkap dengan menjumlahkan $0000 ke isi dari index register 8-bit (X). Alamat ini kemudian diletakkan dalam bus alamat dan setelah itu dilakukan proses pembacaan data. Tabel 5.5 menampilkan semua instruksi yang dapat menggunakan mode pengalamatan ini.

INDEXED-NO OFFSET dan INDEXED-8 BIT OFFSET :

Instruksi	Mnemonic
Add with Carry	ADC
Add (without carry)	ADD
Logical AND	AND
Arithmetic Shift Left	ASL
Arithmetic Shift Right	ASR
Bit Test Memory with Accumulator	BIT
Clear	CLR
Compare Accumulator with Memory	CMP
Complement (invert all bits)	COM
Compare Index Register with Memory	CPX
Decrement	DEC
Exclusive OR Memory with Accumulator	EOR
Increment	INC
Jump	JMP
Jump to Subroutine	JSR
Load Accumulator from Memory	LDA
Load Index Register from Memory	LDX
Logical Shift Left	LSL
Logical Shift Right	LSR
Negate (two’s complement)	NEG
Inclusive OR	ORA
Rotate Left thru Carry	ROL
Rotate Right thru Carry	ROR
Substract with Carry	SBC
Store Acuumulator in Memory	STA
Strore Index Register in Memory	STX
Substract (without borrow)	SUB
Test for Negative or Zero	TST

2.8  Mode Pengalamatan RELATIVE

Dalam mode pengalamatan indexed-8 bit offset, alamat efektif dicapai dengan menambahkan data byte yang mengikuti kode operasi dengan isi dari index register. Harga byte offset yang disediakan dalam instruksi adalah integer tak bertanda 8-bit. Karena itu operasi ini adalah dua byte instruksi di mana offset terkandung dalam byte yang mengikuti kode operasi. Isi dari index register tidak akan dirubah. Contoh:

0200 E6 05 LDA 5,X

Pertama CPU akan membaca kode operasi $E6 yang menginstruksikan CPU menggunakan mode pengalamatan indexed 8-bit offset. Kemudian CPU akan membaca 8-bit offset ($05) dari alamat $0201. CPU akan menyusun alamat lengkap dengan menambahkan nilai offset $05 ke isi dari index register 8-bit (X). Setelah itu, alamat diletakkan dalam bus alamat dan opersi pembacaan data ke akumulator dikerjakan. Tabel 5.5 menunjukkan semua instruksi yang mampu menggunakan mode pengalamatan ini. Dalam mode pengalamatan indexed-16 bit offset, alamat efektif dari operan suatu instruksi adalah hasil penjumlahan antara isi dari index register 8-bit dengan dua byte alamat yang mengikuti kode operasi. Isi dari kode operasi tidak dirubah. Instruksi ini memakan tiga byte, satu untuk kode operasi dan dua byte untuk offset 16-bit. Contoh: 0200 D6 03 77 LDA $377,X

Pertama CPU akan membaca kode operasi $D6 yang menginstruksikan CPU untuk menggunakan mode pengalamatan indexed –16 bit offset. Kemudian CPU akan membaca high order alamat ($03) dari alamat memori $0201 dan membaca low order alamat ($77) dari alamat $0202. CPU akan menyusun alamat lengkap dengan menambahkan isi dari index register 8-bit dengan 16-bit alamat yang baru saja dibaca. Alamat ini diletakkkan dalam bus alamat dan kemudian operasi pembacaan data dilakukan.

Instruksi-instruksi Mode Pengalamatan INDEXED-16 BIT OFFSET :

Instruksi	Mnemonic
Add with Carry	ADC
Add (without carry)	ADD
Logical AND	AND
Bit Test Memory with Accumulator	BIT
Compare Accumulator with Memory	CMP
Compare Index Register with Memory	CPX
Exclusive OR Memory with Accumulator	EOR
Jump	JMP
Jump to Subroutine	JSR
Load Accumulator from Memory	LDA
Exclusive OR Memory with Accumulator	LDX
Jump	ORA
Substract with Carry	SBC
Store Accumulator in Memory	STA
Store Index Register in Memory	STX
Substract (without borrow)	SUB

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Mode pengalamatan mempunyai pengertian bagaimana suatu instruksi akan mendpatkan data yang diperlukannya dalam eksekusi. Karena ada beberap a macam mode pengalamatan yang berbeda, suatu instruksi dapat mengakses operan dalam satu atau beberapa cara yang berbeda.

Mode pengalamatan yang dikenal oleh mikrokontroler keluarga 6805 ada beberapa macam sebagaimana tercantum di bawah ini:

7.      Mode Pengalamatan INHERENT

Dalam mode pengalamatan inherent, semua informasi yang dibutuhkan untuk operasi telah diketahui otomatis oleh CPU, dan tidak dibutuhkan operan eksternal dari memori atau dari program.

8.      Mode Pengalamatan IMMEDIATE

Dalam mode pengalamatan immediate, operan terkandung di dalam byte yang langsung mengikuti kode operasi.

9.      Mode Pengalamatan DIRECT

Mode pengalamatan direct mirip dengan mode pengalamatan extended kecuali bahwa upper byte dari alamat operan selalu dianggap $00. Karena itu, hanya lower-byte dari operan yang diperlukan untuk dimasukkan dalam instruksi

10.  Mode Pengalamatan EXTENDED

Dalam mode pengalamatan extended, alamat dari operan terkandung dalam dua byte yang mengikuti kode operasi.

11.  Mode Pengalamatan INDEXED

Dalam mode pengalamatan indexed, alamat efektif adalah variabel dan tergantung pada dua faktor: 1) isi index register saat itu dan 2) nilai offset yang terkandung dari byte yang mengikuti kode operasi.

12.  Mode Pengalamatan RELATIVE

Dalam mode pengalamatan indexed-8 bit offset, alamat efektif dicapai dengan menambahkan data byte yang mengikuti kode operasi dengan isi dari index register.

DAFTAR PUSTAKA

1.       www.google.com

2.       http://zaqiyatululfa.blogspot.co.id/