Pemrograman Mikro

      Pemrograman mikro adalah proses penerjemahan dan eksekusi dari setiap instruksi proses menjadi urutan instruksi yang lebih kecil mikro. Ini untuk mengatakan bahwa mikro-program adalah proses penulisan kode mikro untuk prosesor-mikro. Ini mendefinisikan fungsi prosesor mikro sambil mengeksekusi instruksi mesin bahasa juga di kenal sebagai mikro-coding, konsep pemrograman mikro pertama kali di kembangkan pada tahun 1951 oleh Maurice Wilkes. Ini adalah teknik yang di gunakan dalam menerapkan sebuah Unit Control.

           Micro-Kode atau mikro-Program di kembangkan sebagai instruksi set CPU. Dengan demikian insinyur desai CPU menulis mikro program untuk mengimplementasikan set instruksi mesin. Dalam proses pengembangan produk perangkat lunak, ini kode mikro dapat di tulis atau di ubah beberapa kali bahkan selama tahap desain nanti. Fleksibilitas seperti di affords mikro program besar kebebasan untuk merancang insinyur untuk mengubah dan atau dating dengan set instruksi yang lebih kompleks dan dengan demikian sebagi besar memfasilitasi desain CPU fleksibel pada beberapa computer, mikro kode yang disimpan dalam ROM dan karenannya tidak dapat di modifikasikan tapi computer yang lebih besar, mereka disimpan dalam EPROM dan dengan demikian dapat di gantikan dengan versi segar atau yang lebih baru.

       Konsep pemograman mikro juga di gunakan dalam pengembangan perangkat lunak online. Perkembangan pesat dalam teknologi computer dalam beberapa tahun terakhir telah membuat konsep pemograman mikro tampak agak berlebihan. Program menjadi lebih kompleks dan ini memiliki dampak langsung pada kinerja perangkat lunak dan pembangunan Interpreter dan compiler telah membuat kode tingkat rendah dari perintah tingkat tinggi. Kemajuan tersebut telah di gantikan keunggulan micro  programming ada telah skema desain CPU yang tidak menggunakan pemograman mikro seperti TTA Prosesor, Supercaler Prosesor, Prosesor RISC dan Prosesor RISC.

          Pemograman mikro menawarkan suatu pendekatan yang lebih terstruktur untuk merancang unit kendali logika (CLU) di bandinkan dengan kendali hard wired, Rancangan Pemrograman mikro relative mudah di ubah ubah dan di betulkan menawarkan kemampuan diagnostic yang lebih bak dan lebih dapat di andalkan dari pada rancangan hard-wired. Karena waktu akses memori kendali ROM menentukan kecepatan operasi CLU maka kendali mikro program mungkin menghasilkan CLU yang lebih lambat di bandingkan dengan kendali hard-wired. Alasannya adalah bahwa waktu yang di perlukan untuk menjalankan suatu instruksi mikro juga harus mencakup waktu akses ROM sebaliknya, suatu terlambatan CLU hard-wired hanya mungkin di sebabkan oleh terlambatan waktu penyebaran melalui perangkat kerasa, yang relative sangat kecil. Bagaimanapun juga ilmu ekonomi kelihatannya lebih menyukai kendali hard-wired hanya jika system tidak terlalu kompleks dan hanya jika system itu tidak terlalu kompleks dan hanya memrlukan beberapa operasi kendali.

Dalam microprogrammmed control terdapat dua jenis format instruksi, yaitu secara :

1. Horizontal

     Satu bit diberikan untuk setiap sinyal logika yang dihasilkan oleh instruksi mikro.Jenis implementasi dimana signal kontrol di kode ke dalam pada bit , kemudian digunakan setelah dikode.

2. Vertikal

         Hanya satu operasi mikro yang dipanggil pada suatu waktu. Control dimana setiap bit control mengatur 1 operasi gate atau mesin.

Komponen-Komponen Pokok  Control Unit Microprogrammed

1. Instruction Register

    Menyimpan instruksi register mesin yang dijalankan.

2. Control Store berisi microprogrammed

         Untuk semua instruksi mesin.

         Untuk startup mesin.

         Untuk memprosesan interupt

3. Address Computing Circuiting

    Menentukan alamat Control Store dari mikroinstruksi berikutnya yang akan dijalankan.

4. Microprogrammed Counter

    Menyimpan alamat dari mikroinstruksi berikutnya.

5. Microinstruction Buffer

    Menyimpan mikroinstruksi tersebut selama dieksekusi.

6. Microinstruction Decoder

    Menghasilkan dan mengeluarkan mikroorder yang didasarkan pada mikroinstruksi dan   opcode         instruksi yang akan dijalankan

Peralatan pendukung microprogrammmed control adalah :

1. Assembler Mikro

2. Formatter

3. Sistem Pengembangan

4. Simulator Perangkat Keras

Operasi Mikro

Unit kendali logika ( Control Logic Unit ) bertugas untuk mengatur seluruh aktifitas perangkat keras di dalam komputer.

CLU bertugas untuk :

1. Memfetch suatu instruksi dari memori

2. Memberi kode pada instruksi untuk menentukan operasi mana yang akan dilaksanakan

3. Menentukan sumber dan tujuan data di dalam perpindahan data

4. Mengeksekusi operasi yang dilakukan

          Setelah menginterpretasi kode biner suatu instruksi, CLU menghasilkan serangkaian perintah kendali, yang disebut sebagai instruksi mikro (microinstruction ) atau operasi mikro.

               

           Instruksi mikro merupakan operasi primitif tingkat rendah yang bertindak secara langsung pada sirkuit logika suatu komputer dan mengatur fungsi-fungsi sebagai berikut :

1. Membuka/menutup suatu gerbang ( gate ) dari sebuah register ke sebuah bus

2. Mentransfer data sepanjang bus

3. Memberi inisial sinyal-sinyal kendali seperti READ, WRITE, SHIFT, CLEAR dan SET

4. Mengirimkan sinyal-sinyal waktu

5. Menunggu sejumlah periode waktu tertentu

6. Menguji bit-bit tertentu dalam sebuah register

Microprogrammed Control  

          Dibentuk serangkaian instruksi mikro ( program mikro ) yang disimpan dalam sebuah  memori kendali ( biasanya sebuah ROM ) dalam CLU. Waktu yang diperlukan dan    sinyal  kendali yang dihasilkan didapat dengan menjalankan suatu program mikro

          Microinstruction decoder menghasilkan dan mengeluarkan mikroorder yang di dasarkan  pada mikrointruksi dan op code intruksi yang akan di jalankan .yang terakhir sequncer menyinkronkan aktivitas dari komponen unit kontrol.squencer adalah bagian inti (jantung) dari unit control.dia mempunyai dua mode operasi yang berbeda yaitu:

a. Operasi biasa

    Selama operasi biasa (ordinary operation ),squencer menghasilkan  signal kontrol yang mengatur       unit kontrol

b. Start up mesin

    Selama start up mesin ,unit kontrol memunculkan dan menandai berbagai macam register

Keuntungan Pemrograman Mikro

• Rancangan microprogrammed relative mudah diubah-ubah dan dibetulkan
• Menyediakan kemampuan diagnostic yang lebih baik dan lebih dapat diandalkan daripada rancangan hard-wired
• Utilisasi memori utama dalam computer microprogrammed biasanya lebih baik Karena perangkat lunak yang seharusnya menggunakan ruang memori utama justru ditempatkan pada memori kendali
• Pengembangan ROM lebih lanjut(dalam kaitan dengan harga dan waktu akses) secara lebih jauh justru menguatkan posisi dominant pemrograman mikro, salah satunya dengan menyertakan unit memori ketiga disebut sebagai nano-memory (tambahan bagi memori utama dan memori kendali). Dalam mengerjakan hal ini, mungkin terjadi pertukaran (trade-off) yang menarik antara pemrograman mikro horisontal dan vertikal