Machine Code, Opcode , Mnemonic, Operation, Addressing Mode.

A. Elemen Instruksi Mesin

1. Operation code (Op code), Menspesifikasi operasi yang akan dilakukan. Kode operasi berbentuk kode biner
2. Source Operand reference, Operasi dapat berasal dari lebih satu sumber. Operand adalah input operasi
3. Result Operand reference, Merupakan hasil atau keluaran operasi
4. Next Instruction Reference, Elemen ini menginformasikan CPU posisi instruksi berikutnya yang  harus diambil dan dieksekusi

B. MnemonicKode operasi (opcode) direpresentasi kan dengan singkatan – singkatan, yang disebut mnemonic. Mnemonic mengindikasikan suatu operasi bagi CPU.
Contoh mnemonic adalah :

• ADD = penambahan
• SUB = substract (pengurangan)
• LOAD = muatkan data ke memori

Setiap opcode simbolik memiliki representasi biner yang tetap dan programer dapat menetapkan lokasi masing – masing operand.

Operand dari Operation1. Memori ke memori.
Dalam hal ini data berasal dan kembali ke memori, dan tahap operasi secara umum adalah :
a. Ambil nilai operand dari memori
b. Eksekusi operasi yang diperlukan
c. Kembalikan hasilnya ke memori
2. Memori ke register.
Yaitu memindah nilai dari data kememori ke register. Satu nilai data berasal dari memori dan satu lagi dari register. Hasil eksekusi dikembalikan ke memori atau ke register dimana operand berasal.
3. Register ke register.
Dalam hal ini digunakan sejumlah register untuk menyimpan seluruh nilai data yang akan digunakan dalam komputasi. Data harus diambil dari memori oleh sederet instruksi sebelum komputasi dimulai. Setelah komputasi dilakukan maka hasilnya dikembalikan lagi dengan register
 

C. Addressing Mode ( Mode Pengalamatan ) 

Mengatasi keterbatasan format instruksi :
–     Dapat mereferensi lokasi memori yang besar
–     Mode pengalamatan yang mampu menangani keterbatasan tersebut :

• Masing – masing prosesor menggunakan mode pengalamatan yang berbeda – beda.
• Memiliki pertimbangan dalam penggunaannya.

ADDRESSING MODE
Jenis-jenis addressing modes (Teknik Pengalamatan) yang paling umum:
* Immediate
* Direct
* Indirect
* Register
* Register Indirect
* Displacement
* Stack

Pengenalan Mode Pengalamatan
Mode pengalamatan adalah bagaimana cara menunjuk dan mengalamati suatu lokasi memori pada sebuah alamat di mana operand akan diambil.
Mode pengalamatan ini meliputi direct addressing, indirect addressing, dan immediate addressing.
1.    Direct Addresing
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.
Kelebihan dan kekurangan dari Direct Addresing antara lain :
Kelebihan
•    Field alamat berisi efektif address sebuah operand
Kelemahan
•    Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word

2.    Indirect Addresing
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. Mode pengalamatan indirect addressing selalu merujuk pada RAM internal dan tidak pernah merujuk pada SFR. Karena itu, menggunakan mode ini untuk mengalamati alamat lebih dari 7Fh hanya digunakan untuk keluarga 8052 yang memiliki 256 byte spasi RAM internal.
Kelebihan dan kekurangan dari Indirect Addresing antara lain :
Kelebihan
•    Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi
Kekurangan
•    Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat preoses operasi

3.    Immediate Addresing
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.
Kelebihan dan kekurangan dari Immedieate Addresing antara lain :
Keuntungan
1.    Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand
2.    Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat
Kekurangan
1.    Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat
2.    Indexing adalah field alamat mereferensi alamat memori utama, dan register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat tersebut
3.    Merupakan kebalikan dari mode base register
4.    Field alamat dianggap sebagai alamat memori dalam indexing
5.    Manfaat penting dari indexing adalah untuk eksekusi program-program iterative