TEKNIK INTERFACE

Untuk menghubungkan  I/O pada suatu Personal Computer (PC) diperlukan interface (antarmuka). Interface pada PC ada yang sudah tersedia, seperti Port paralel, Port Serial, dan USB dan ada yang berupa card yang dihubungkan lewat Slot ISA maupun PCI. Dimana pada port tersebut berfungsi untuk dihubungkan dengan program.

1.      Perangkat Lunak     

Bahasa program yang dipakai pada interface, umumnya bisa semua bahasa pemograman, seperti: bahasa Assembler, Basic/VB, Pascal/Delphi, C++/VC, dan Matlab. Tetapi bahasa Assembler dipakai pada interface dan sistem minimum serta mikrokontroller, karena dalam bentuk COM akan membuat program di memory yang jauh lebih kecil dari bahasa program tingkat tinggi.

Contoh instruksi I/O (input-output) dengan menggunakan bahasa pemrograman:

a.   Assembler

- Output:       mov dx,300h

                                      Mov al ,45h

                                      Out dx,al

- Input:                   mov dx,301h

In al,dx (membaca data yg berada di almat 301h = port b)

b.   Pascal atau Delphi

-   Output:       Port[$301]:=$50;          {kirim data 50h ke port B}

-    Input:                   C:=Port[$302];    {baca data dari port C}

c.   C++ atau VC

-   Output:       outportb (0x0300, 25);

-    Input:                   A:=inportb (0x0302);  

d.   Basic atau VB

-    Output:       out 0x0378,D

-    Input:                   B=inp (0x0379) 

 2. Bahasa Tingkat Rendah (Assembler)

Salah satu produk bahasa assembler adalah software TASMB, emu8086. Program ini telah memiliki editor sendiri sehingga memudahkan dalam membuat program. Dalam bahasa tingkat rendah tidak dibutuhkan struktur program karena semuanya diserahkan kepada pemakai.

Emulator emu86

Untuk membantu dalam memahami atau penyesuaikan alur kerja program yang diinginkan maka dapat dilakukan dengan bantuan emulator emu86. Pada emulator ini ada menu emulate untuk menjalankan program dengan dua pilihan yaitu single step untuk eksekusi per baris instruksi atau Run untuk eksekusi keseluruhan instruksi sampai akhir program.  Tampilan Menu Utama Emu86, seperti gambar  

Gambar 1: Menu Utama emu86

Register

Register adalah sebagian kecil memori komputer yang dipakai untuk tempat penampungan data. Sebagian besar register yang terdapat pada mikroprosesor 8088 adalah 16 bit.

Ada 5 kelompok Register, yaitu :

1.  General Purpose Register

General purpose register dapat dibagi menjadi register low dan high bits yang masing-masing berkemampuan 8 bit. Seperti register AX, register low-nya adalah AL dan register high-nya adalah AH.

  Ada empat macam General purpose register yaitu:

a.      Register AX (AH + AL) atau Accumulator Register adalah register aritmatik untuk dipakai dalam operasi pertambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian. Register AH dapat juga digunakan untuk tempat nilai service number untuk beberapa interrupt tertentu.

b.      Register BX  (BH + BL) atau  Base register adalah salah satu dari dua register base Addressing mode, yang dapat mengambil atau menulis langsung dari/ke memory.

c.      Register CX (CH + CL) atau Counter Register adalah   suatu   counter   untuk meletakkan jumlah lompatan pada loop yang dilakukan.

d.      Register DX (DH + DL) atau Data Register mempunyai tiga tugas, yaitu:

1.  Membantu    AX    dalam    proses    perkalian    dan    pembagian, terutama perkalian dan pembagian 16 bit.

2.  DX merupakan register offset dari DS

3.  DX bertugas menunjukkan nomor port pada operasi port

2. Segment Register

a.   CS (Code Segment) Register adalah berfungsi  menunjukkan segment program berada dengan pasangan register ini adalah register IP.

b.   DS (Data Segment) Register adalah berfungsi   menunjukkan segment dari segment data.  Pasangan dari DS adalah DX.

c.   SS (Stack Segment) Register adalah berfungsi    menunjukkan segment dari segment stack. Pasangan dari SS adalah SP

d.   ES (Extra Segment) Register adalah berfungsi  untuk pemograman pada saat melakukan operasi ke segment lain.

3. Pointer Register berfungsi menyimpan offset dari relative address.

a.   IP (Instruction Pointer) Register adalah berfungsi untuk menunjukkan baris perintah program. Pada saat pertama program dijalankan register ini akan langsung menunjuk pada awal program.

b.   SP (Stack Pointer) Register adalah merupakan pasangan SS yang digunakan untuk operasi stack. Pada saat pertama program dijalankan register ini akan menunjuk pada byte terakhir stack.

c.   BP (Base Pointer) Register adalah mempunyai fungsi sama dengan register BX, tetapi BX menulis dan membaca dengan segment DS (Data Segment) sedang BP menulis dan membaca dengan segment SS (Stack Segment).

4. Index Register yaitu SI (Source Index) dan DI (Destination Index) adalah berfungsi melakukan operasi STRING. Namun demikian, kedua register ini sering digunakan untuk menulis dan membaca ke atau dari memori seperti halnya BX dan BP.

1.   Flag Register adalah berfungsi mengecek apakah sesuatu berfungsi atau tidak.

Contohnya:

1. Interrupt Flag mengecek apakah pada saat operasi Interrupt sedang aktif atau tidak, bila tidak aktif, Interrupt tidak akan dijalankan.
2. Carry Flag mengecek apakah pada saat operasi terjadi kesalahan atau tidak,
3. Sign Flag menunjukkan apakah suatu bilangan bertanda atau tidak dan sebagainya.

Gambar 23 di bawah ini adalah bit-bit register Flag

X

X

X

X

O

D

I

T

S

Z

X

A

X

P

X

C

Gambar 2.  Flag Register

O = Overflow Flag D = Direction Flag I = Interrupt Flag T = Trap Flag S = Sign Flag

Z = Zero Flag A = Auxiliary Carry Flag P = Parity Flag C = Carry Flag X = Reserved (kosong)

Pengalamatan Memori dan Segment Register

Komputer dengan mikroprosesor 8088 memiliki ruang memori sebesar 1 megabyte, seperti gambar 24.

Pengalamatan ruang memori tersebut merupakan pengalamatan mutlak dengan kemampuan 20 bit.

Dengan register uP 8088 berkemampuan 16 bit, berarti masih kekurangan 4 bit untuk menampung suatu alamat memori. Maka dilakukan penomoran dengan dua register. Sebuah register berisi 16 bit dihitung dari kiri disebut register Segment dan sebuah register lain lagi berisi 16 bit dihitung dari kanan adalah Register Offset. Isi register segment biasa disebut segment dan isi register offset disebut offset. Cara pengalamatan memori yang dilakukan komputer sering disebut relative address.

Contoh  relative  address  dan  alamat   mutlak  dalam  komposisi  bit adalah :    

-   A131:077A

Komposisi Bit Segment    1010   0001   0011   0001   0000

Komposisi Bit Offset     ___         0000  0111    0111   1010  +

Alamat Mutlak                   1010    0001   1010    1000   1010 

                                        ( A1A8A Hexa)

-   5678:A007

Komposisi Bit Segment    0101   0110   0111   1000   0000

Komposisi Bit Offset     ___        1010   0000    0000   0111 +

Alamat Mutlak                   0110    0000   0111    1000   0111 

                                         (60787 Hexa)

Gambar 3.  Ruang Memori 1 Megabyte

PERINTAH DASAR ASSEMBLER

1. MOV

Perintah    untuk    mengisi,    memindahkan, memperbaharui isi suatu register, variabel ataupun suatu lokasi memori.

Tata penulisan:  MOV [operand1],[operand2]

a.   Operand1 berupa register, variabel, lokasi memory dan

b.   Operand2 berupa: register, variabel, lokasi memory ataupun bilangan.

Contoh :

MOV AH,AL      ; mengkopi isi register AL ke register AH.

MOV AH, 02            ; mengisi register AH dengan 02

2. Int (Interrupt)

Subrotine yang akan dipanggil sudah tersedia pada memori komputer.

Ada dua jenis yaitu :

a. Bios Interrupt yaitu Int 0H hingga 1FH yang disediakan oleh BIOS (Basic Input Output System).

     Contoh: Int 16H service 01H berfungsi untuk mencek apakah ada tombol keyboard yang ditekan.

b. DOS Interrupt yaitu Int 1FH keatas yang disediakan oleh DOS (Disk Operating System).

Contoh: Int 20H berfungsi menghentikan kerja suatu program.

3.   Int 20h dan Int 21h service 02h

a.   Int 20h

Bertugas memberhentikan proses komputer terhadap suatu program COM. Bila pada setiap program COM yang dibuat tidak terdapat Int 20h, maka akan terjadi hanging pada komputer. Hal ini terjadi karena komputer tidak menemukan perintah pemberhentian proses.

b.   Int 21h Service 02

Seperti Int 20h, Int 21h adalah salah satu Int yang termasuk DOS Interrupt, karena Int 21h mempunyai banyak sekali tugas, maka tugasnya dibagi-bagi menjadi beberapa bagian. Untuk memanggil bagian-bagian itu, perlu menyertakan nomor bagiannya yang disebut juga dengan service number. Contoh Int 21h yang bertugas mencetak sebuah huruf ke layar yaitu fungsi kedua dari Int 21h.

Untuk menjalankan fungsi Int 21h service 02 harus dipenuhi beberapa syarat yaitu :

a)   Register   AH,   harus  berisi   service   number   dari  Int   21h  yang   akan dijalankan (02h).

b)   Register DL, harus berisi bilangan hexa dari karakter ASCII (American Standard Code for Information Interchange) yang akan dicetak.

OPERASI ARITMATIK

1. Operasi Pertambahan

Ada dua macam perintah pertambahan, yaitu :

a.    Pertambahan dengan 1

Dengan perintah seperti: A = A + 1, yang bermaksud pertambahan dengan 1, contoh dalam program ditunjukkan pada gambar 25.

Tata penulisan:  INC [Register/Variabel]

b.    Pertambahan selain Satu

Dengan 'ADD' dapat menambahkan berapa saja pada suatu register ataupun suatu variabel.

Tata penulisan:  ADD [operand1],[operand2]

dimana isi operand1  adalah register atau variabel dan operand2 berupa register, variabel atau bilangan.

Hasil pertambahan disimpan di operand1 , seperti contoh berikut ini.

Contoh:

ADD   AH,AL   dengan   isi   AH   adalah   12   dan   AL   adalah   3,   maka komputer melaksanakan perintah tersebut sebagai berikut :

AH...............  12

AL................   3_ +

AH...............  15

Untuk perintah ADD kedua operand harus mempunyai besar kemampuan yang sama seperti AH dan AL yang sama-sama 8 bit.

 

Gambar 4. Program Aplikasi INC untuk Tampilkan Angka 0 s/d 9

Penjelasan per baris program adalah :

a)   MOV CX,0Ah         ; Pada baris program ini, mengisikan jumlah loop yang ingin dilakukan dengan perincian 0 - 9 terdiri dari 10 angka. Bila 10 dikonversikan ke bilangan hexa, maka akan didapat angka A hexa.

b)   MOV DL,30h          ; Bilangan ASCII yang sama dengan 30 hexa adalah '0' yang akan dicetak dahulu dan dimasukkan dalam DL sesuai dengan Int 21 hexa service 02 hexa.

c)   MOV AH, 02h                 ; AH diisi dengan service number dari Interrupt.

d)   INT 21h          ; Menjalankan Interrupt 21 hexa.

e)   INC DL             ; Menambahkan DL dengan 1 menjadi 31 hexa yang berarti '1'.

f)    LOOP  ulangi ; Lompat ke arah MOV AH,02h dan dilakukan sebanyak 10 kali, setiap kali isi CX dikurangi satu hingga akhirnya mencapai nol (0).

g)   INT 20h          ; Perintah INT 20h untuk mengakhiri program

 Gambar 5: Hasil Program

sederhananya untuk menggunakan emu 86:

- ketikkan program didalam editor emu 86, 

- lalu, compile program untuk mengecek jika ada kesalahan pada program

- lalu, emulate program, maka program hasilnya akan ditampilkan dalam bentuk cmd.

Untuk memudahkan teman-teman dalam mencoba emu86 ini bisa mendownload beberapa program di link ini: download

 Sumber:

Mikroprosessor 8088 oleh Rachmad   Setiawan dan The Intel Microprosessor 6th. Barry B Brey 2015