CPU

Mikropemproses:
Perlaksanaan program: (Program Execution) : Terangkan macam mana mikropemproses memproses data. Di sini ada 3 proses yg penting iaitu, fetch, decode dan execute
· Mula-mula data diambil (fetch) dari device luar (ROM,RAM,I/O port) dan dimasukkan ke CPU.
· Kemudian CPU akan menterjemahkan (decode) program yang tidak difahami oleh CPU kepada program yang lebih difahami oleh CPU.Bila CPU dah faham, barulah CPU akan laksanakan (execute) apa yang dikehendaki oleh program tadi.
Program Counter : Akan point kepada alamat seterusnya yang akan diexecute oleh CPU
Instruction register : Menyimpan instruction (kandungan dari alamat), sementara CPU buat operasi decode.



Perbandingan di antara mikropengawal dan mikropemproses Mikropengawal

Mikropengawal Mikropemproses
- satu cip yang mengandungi ROM, RAM dan I/O terbina dalam-Murah-Single chip computer-Melaksanakan fungsi yang sedikit-Melaksanakan fungsi yang spesifik. -satu cip yang memerlukan ROM,RAM dan I/O luaran-Mahal-Single chip CPU-Melaksanakan fungsi yang lebih besar-Melaksanakan fungsi yang umum.

Unit ingatan
- terdiri dari dua jenis ingatan : Program memory dan data memory
Program memory : Simpan program code (source code assembly language) yang telah ditukar ke bahasa mesin ( bahasa binary or bahasa hex). Lokasi dalam PIC16F84 : 0h -3FFh Data memory: Simpan data (nombor) semasa operasi matematik dan logic

Nama-nama memory :

· RAM : simpan data pengguna : volatile=meruap: data hilang bila power off
· ROM: simpan data yg tetap. Biasanya telah diprogramkan dikilang. non volatile: Data tidak hilang walaupun power dioffkan. Data tidak boleh diubah oleh pengguna.
· EPROM: Boleh diprogramkan dan dipadam guna cahaya UV secara berulangkali.
· OTP: Boleh deprogram sekali sahaja dan tidak boleh dipadam. Biasanya diguna, jika program sudah tiada error dan sampai ke stage akhir
· EEPROM : Simpan information, maximum and minimum values, identification data. Dipadam dan diprogram guna software. Lambat sebab data dipadam byte demi byte.
· EEPROM flash: Dipadam dan diprogram guna software. Lebih cepat sebab data dan deprogram blok demi blok. (blok lebih besar dari byte). Ia menyimpan program code (binary/hex)

Unit Pemprosesan Pusat / CPU
CPU ada 3 unit penting: 1) ALU 2) Control unit 3) Register
1. Control unit : Kawal operasi dalaman dalam CPU dan hantar isyarat kawalan seperti read dan write kepada bahagian lain (device luar) untuk melaksanakan arahan yang diperlukan. Cth: hantar isyarat write kepada printer untuk menyuruh printer printkan sesuatu. Control unit dapat operasi yang lengkap dari Instruction decoder ( tempat menterjemah) . ID – menterjemah code binary dan menghantar control signal (read/write) kepada CU untuk melengkapkan operasi yang diperlukan dalam arahan.
2. ALU –Laksanakan operasi matematik dan logic
3. Register - : digunakan oleh control unit untuk control operasi CPU Cth : Program Counter dan Instruction Register
4. Bas :
· bas alamat: Digunakan untuk bawa data dalam bentuk alamat. Diguna untuk kenalpasti device atau memory yang bersambung dengan CPU. Lebih banyak address bus, lebih banyak devices yang boleh dialamatkan. Bermakna, bilangan address bus yang bersambung dengan CPU menetukan jumlah lokasi yang CPU boleh berkomunikasi dengannya.

· Bas data: bawa data/maklumat masuk ke CPU atau keluar dari CPU

· Bas kawalan: Bawa signal dari CPU ke luar device atau dari device masuk ke dalam CPU.

5. Unit Masukan/Keluaran : Sebagai antaramuka anatar bahagian dalaman system computer dengan dunia sebenar. Cth: Monitor, keyboard, mouse, joystick, video display terminals, printer, scanner, microphone


6. Komunikasi sesiri
7. Penghantaran satu bit demi satu bit ke destinasi. Biasanya perlu 3 wayar sahaja untuk penghantaran sesiri – receiving line, transmitting line, reference line. CTH: SPI dan I2C.

8. Penukar analog ke digital : Tukarkan dari analog ke digital. Cth data analog= suhu.

9. Clock : Diumpakan seerti degupan jantung. Perlu ada dan dihasilkan oleh oscillator. Jenis2 oscillator : 1) crystal and two capacitors
a. 2) external resistor-capacitor pair (resonator)
b. 3) built-in resistor-capacitor

10. Timer unit: Timer = Pemasa. Pemasa tujuannya untuk mensetkan masa. Dalam PIC16F84 ada satu register timer iaitu TMRO. Rgister ini akan sentiasa meningkat datanya dari 0 hinggalah 255. Kemudian ulang lagi dari 0 ke 255. Overflow berlau bila 255 kembali semula ke 0.

11. Wacthdog: Kebiasaanya jika microcontroller mengalami masalah, orang disekeliling akan monitor dengan menekan butang reset. Tetapi untuk watchdog situasi dimana microcontroller mengalami masalah dan cuma dengan mereset saja dapat mengatasi masalah itu. Dalam watchdog, reset dibuat secara automatic oleh program dalaman. Ini berlaku apabila TMR0 mengalami overflow, maka dalam masa yang sama reset juga akan berlaku.

Aturcara:

Step 1) Aturcara dalam assembly ditulis di computer. Kemudian aturcara akan diuji ada error atau tidak.
Step 2) Jika tiada error assembly akan ditukar ke bahasa mesin oleh assemble.

Step3 ) Bahasa mesin akan didownloadkan masuk ke cip melalui serial cable

Step 4) Cip yang telah diisi dengan bahasa masin, akan dipindahkan ke application circuit/ hardware.