MIKROKOMPUTER DAN MIKROPROSESSOR

Unknown | ,Senin, Oktober 10, 2016 |

DIAH AYU SETIANI

2D114282

3KB07

Peran Mikrokomputer Dalam Sistem Komputer

Mikrokomputer adalah interkoneksi antara mikroprosesor (CPU) dengan memori utama (main memory) dan antarmuka input-output (I/O devices) yang dilakukan dengan menggunakan sistim interkoneksi bus.

Mikrokomputer dapat dikatakan pula sebagai sebuah mikroprosesor (CPU) dengan ditambahkannya unit memori serta sistem I/O. Ciri utama sistem mikrokomputer adalah hubungan yang berbentuk “bus”. (Istilah bus diambil dari bahasa latin omnibus yang berarti kepada/untuk semua). Bus menunjukkan hubungan antara komponen-komponen secara elektris. Bus meneruskan data, alamat-alamat (address) atau sinyal pengontrol.

Konsep Dasar Mikrokomputer

Sistem mikrokomputer terdiri dari bagian-bagian yang berfungsi sama penting.

1. CPU/Mikroprosesor

Mikroprosesor berfungsi sebagai unit pengolah utama (CPU). Unit ini terdiri dari sebuah kalkulator dan unit pengontrol (CU). Unit kalkulator dari mikroprosesor terdiri dari register atau daftar (sebuah memori sementara yang cepat dan kecil), ALU, register status (menunjukkan keadaan sesaat dari perhitungan) dan sebuah pengkode.

2. Memori Utama (Main Memory)

Memory utama pada mikrokomputer terdiri dari dua macam.

a. RAM (Random Access Memory)

RAM adalah unit memori yang dapat dibaca dan/atau ditulisi. Data dalam RAM bersifat volatile (akan hilang bila power mati). RAM hanya digunakan untuk menyimpan data sementara, yaitu data yang tidak begitu penting (tidak masalah bila hilang akibat aliran daya listrik terputus).

b. ROM (Read Only Memory)

ROM merupakan memori yang hanya dapat dibaca. Data tidak akan terhapus meskipun aliran listrik terputus (non-volatile). Karena sifatnya, program-program disimpan dalam ROM.

c. Input/Output (I/O) Devices

Piranti Input/Output (I/O interface) dibutuhkan untuk menghubungkan piranti di luar sistem. I/O dapat menerima/memberi data dari/ke mikroprosesor. Untuk menghubungkan antara I/O interface dengan mikroprosesor dibutuhkan piranti address. Dua macam I/O interface yang dipakai yaitu: serial dan paralel.

Sejarah Perkembangan Komputer

Komputer Generasi pertama :

Sejak di luncurkan pertama kali. Komputer generasi pertama adalah Komputer ENIAC, yang merupakan perangkat komputer elektronik pertama yang di ciptakan didunia yang mempunyai bobot berat sekitar 30 ton, dengan memiliki panjang perangkat kurang lebih 30 M sedangkan tingginya yaitu 2.4 Meteran dan membutuhkan daya listrik 174 kilowatts. Komputer generasi pertama ini pun dilengkapi dengan menggunakan Tabung hampa udara (vacum-tube) yang terbuat dari material kaca untuk penguat sinyalnya. Namun hal tersebut masih memiliki banyak kendala seperti: material kaca mudah pecah, dan cepat untuk menyalurkan panas. Sehingga perangkat komputer generasi pertama ini mudah panas.

Komputer Generasi Kedua

Untuk komputer generasi kedua ini lahir pada tahun 1960-an, dengan penemuan transistor sanggat mempenggaruhi perkembangan perangkat komputer pada saat itu. Transistor dapat pula untuk menggantikan sebuah Tabung hampa udara. Dan hal tersebut tentunya dapat megubah semua ukuran mesin-mesin elektrik komputer generasi kedua . Transistor sendiri familiar mulai digunakan pada komputer rakitan sekitar tahun 1956-an. Penemuan lain yang berupa pengembangan sebuah perangkat memori inti-magnetik membantu pengembangan perangkat komputer generasi kedua yang lebih simple lagi dari komputer generasi pertama. Lebih kecil, lebih cepat,serta lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat pula untuk energi yang di butuhkan dibanding dengan komputer pada generasi pertama.

Komputer Generasi Ketiga

Untuk Komputer generasi ketiga, merupakan sebuah revolusi yang sangat pesat dari perkembangan komputer yang ada saat itu. Komputer generasi ketiga ini muncul pada era tahun 1965-1971-an. Transistor yang dianggap tidak effisien lagi membuat banyak para ilmuan untuk mencari sebuah alternatif lain lagi dan untuk kemudian di temukanlah pada sebuah batu kuarsa, yaitu Quartz rock . Mr. Jack Kilby, adalah seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sebuah sirkuit terintegrasi yaitu disebut pula istilah IC : (integrated circuit) pada tahun 1958 silam. Hal ini merupakan sebuah inovasi terbaru yang dapat mendongkrak munculnya komputer generasi ketiga pada masanya.

Komputer Generasi Ke Empat

Pada generasi keempat ini, Setelah ditemukannya komponen bernama IC. Perkembangan teknologi perangkat komputer semakin pesat dan jelas. Pada tahun 1971 silam chip INTEL 4004 lah yang membawa kemajuan besar dalam dunia IC komputer, intel sendiri berhasil memasukan semua komponen dalam sebuah perangkat komputer (central processing unit/CPU, memori, serta kendali input/output) kedalam sebuah sebuah chip tunggal yang sangat kecil, jika sebelumnya komponen IC digunakan untuk mengerjakan sesuatu pekerjaan tertentu saja, maka pada masa-masa ini mikroprosesor dapat diproduksi dan di program untuk menjalankan seluruh kebutuhan yang diinginkannya.

Komputer Generasi Ke Lima

Untuk Sejarah perkembangan komputer generasi kelima adalah perangkat komputer yang kita gunakan pada sekarang ini. Ddimana pada generasi ke lima ini ditandai dengan munculnya: LSI (Large Scale Integration) yang merupakan sebuah pemadatan/peringkasan ribuan microprocessor ke dalam sebuah cip bernama microprocesor. Perusahaan yang saat itu membuat micro-processor di antaranya adalah: Inte, Motorola, dan Zilog. Di pasaran kita dapat lihat adanya chip microprocessor dari Intel dengan model 4004, 8088, 80286, 80386, 80486, dan Pentium. Gambar output yang ditampilkan menjadi semakin lebih halus dan semakin lebih tajam, di samping itu juga kecepatan untuk memproses, mengirim ataupun menerima sebuah data gambar juga menjadi semakin lebih cepat.

Sejarah Perkembangan MikroProsessor

Pentium adalah generasi kelima dari arsitektur prosesor mikro x86 buatan Intel Corporation, yang desainnya dibuat oleh Vinod Dham. Pentium merupakan penerus dari jajaran prosesor 486, dan mulai dijual ke pasaran pertama kali pada tanggal 22 Maret 1993. Nama asli (kode) Pentium adalah 80586 atau i586, untuk mengikuti penamaan generasi sebelumnya.

Pentium merupakan prosesor pertama dari Intel yang menggunakan arsitektur superskalar, sehingga walaupun Pentium merupakan prosesor yang bersifatCISC, Pentium dapat bekerja seperti layaknya prosesor RISC, meskipun pada saat itu belum ada aplikasi yang mampu mengutilisasinya.

Intel beberapa kali melakukan revisi prosesor Pentium miliknya, yakni dikarenakan ada kesalahan dalam operasi pembagian terhadap bilangan floating pointyang tenar dengan sebutan Floating Point Division Bug. Selain karena kesalahan tersebut, Intel juga pernah merevisi Pentium karena ada masalah pada panas dan penurunan tegangan, serta pengubahan proses manufaktur prosesor.

Perkembangan dari tahun ke tahun

Pada tahun 1971 prosesor Intel mengeluarkan processor seri MCS4 yang merupakan cikal bakal dari prosesor i4040. Processor 4 bit ini yang direncanakan untuk menjadi otak calculator , pada tahun yang sama (1971), intel membuat revisi ke i440. Awalnya dipesan oleh sebuah perusahaan Jepang untuk pembuatan kalkulator , ternyata prosesor ini jauh lebih hebat dari yang diharapkan sehingga Intel membeli hak guna dari perusahaan Jepang tersebut untuk perkembangan dan penelitian lebih lanjut. Di sinilah cikal bakal untuk perkembangan ke arah prosesor komputer

Pada tahun 1972 muncul processor 8 bit pertama i8008, tapi agak kurang disukai karena multivoltage, lalu baru muncul processor i8080, disini ada perubahan yaitu jadi triple voltage, pake teknologi NMOS (tidak PMOS lagi), dan mengenalkan pertama kali sistem clock generator (pake chip tambahan), dikemas dalam bentuk DIP Array 40 pins. Kemudian muncul juga processor2 : MC6800 dari Motorola -1974, Z80 dari Zilog -1976 (merupakan dua rival berat), dan prosessor – prosessor lain seri 6500 buatan MOST, Rockwell, Hyundai, WDC, NCR dst. Z80 full compatible dengan i8008 hanya sampai level bahasa mesin. Level bahasa rakitannya berbeda (tidak kompatibel level software). Prosesor i8080 adalah prosesor dengan register internal 8-bit, bus eksternal 8-bit, dan memori addressing 20-bit (dapat mengakses 1 MB memori total), dan modus operasi REAL.

Pada tahun 1977 muncul prosessor tipe 8085, clock generatornya onprocessor, cikal bakalnya penggunaan single voltage +5V (implementasi s/d 486DX2, pd DX4 mulai +3.3V dst).

Pada tahun 1978 muncul prosessor i8086, prosesor ini memiliki register 16-bit, bus data eksternal 16-bit, dan memori addressing 20-bit. Prosessor ini juga dilengkapi dengan teknologi HMOS, komponen pendukung bus 16 bit sangat langka , sehingga harganya menjadi sangat mahal.

Untuk menjawab tuntutan pasar yang semakin berkembang, maka Intel mengeluarkan prosessor tipe i8088 16bit bus internal, 8bit bus external. Sehingga i8088 dapat memakai komponen peripheral 8bit bekas i8008. IBM memilih chip ini untuk pebuatan IBM PC karena lebih murah daripada i8086. Kalau saja CEO IBM waktu itu tidak menyatakan PC hanyalah impian sampingan belaka, tentu saja IBM akan menguasai pasar PC secara total saat ini. IBM PC first release Agustus 1981 memiliki 3 versi IBM PC, IBM PC-Jr dan IBM PC-XT (extended technology). Chip i8088 ini sangat populer, sampai NEC meluncurkan sebuah chip yang dibangun berdasarkan spesifikasi pin chip ini, yang diberi nama V20 dan V30. NEC V20 dan V30 adalah processor yang compatible dengan intel sampai level bahasa assembly (software). Chip 8088 dan 8086 kompatibel penuh dengan program yang dibuat untuk chip 8080, walaupun mungkin ada beberapa program yang dibuat untuk 8086 tidak berfungsi pada chip 8088 (perbedaan lebar bus)

Di tahun selanjutnya Intel mengeluarkan prosessor tipe i80186 dan i80188. Sejak munculnya prosesor tipe i80186, prosessor mulai dikemas dalam bentuk PLCC, LCC dan PGA 68 kaki.. i80186 secara fisik berbentuk bujursangkar dengan 17 kaki persisi (PLCC/LCC) atau 2 deret kaki persisi (PGA) dan mulai dari i80186 inilah chip DMA dan interrupt controller disatukan ke dalam processor. semenjak menggunakan 286, komputer IBM menggunakan istilah IBM PC-AT (Advanced Technology)dan mulai dikenal pengunaan istilah PersonalSystem (PS/1). Dan juga mulai dikenal penggunaan slot ISA 16 bit yang dikembangkan dari slot ISA 8 bit , para cloner mulai ramai bermunculan. Ada AMD, Harris & MOS yang compatible penuh dengan intel. Di 286 ini mulai dikenal penggunaan Protected Virtual Adress Mode yang memungkinkan dilakukannya multitasking secara time sharing (via hardware resetting).

Lalu untuk meraih momentum yang hilang dari chip i8086, Intel membuat i80286, prosesor dengan register 16-bit, bus eksternal 16-bit, mode protected terbatas yang dikenal dengan mode STANDARD yang menggunakan memori addressing 24-bit yang mampu mengakses maksimal 16 MB memori. Chip 80286 ini tentu saja kompatibel penuh dengan chip-chip seri 808x sebelumnya, dengan tambahan beberapa set instruksi baru. Sayangnya chip ini memiliki beberapa bug pada desain hardware-nya, sehingga gagal mengumpulkan pengikut.

Pada tahun 1985, Intel meluncurkan desain prosesor yang sama sekali baru: i80386. Sebuah prosesor 32-bit , dalam arti memiliki register 32-bit, bus data eksternal 32-bit, dan mempertahankan kompatibilitas dengan prosesor generasi sebelumnya, dengan tambahan diperkenalkannya mode PROTECTED 32-BIT untuk memori addressing 32-bit, mampu mengakses maksimum 4 GB , dan tidak lupa tambahan beberapa instruksi baru. Chip ini mulai dikemas dalam bentuk PGA (pin Grid Array). Prosesor Intel sampai titik ini belum menggunakan unit FPU secara internal . Untuk dukungan FPU, Intel meluncurkan seri 80×87.

Sejarah Processor Intel

1. Tahun 1971 Microprocessor

2. Tahun 1972 dan 1974 8080

3. Tahun 1978 i8086-i8088

4. Tahun 1982 Microprocessor i286

5. Tahun 1985 Microprocessor Intel386™

6. Tahun 1999: Intel® Pentium® III Processor

7. Tahun 2001-2002: Intel® Itanium® danIntel® Itanium®2

8. Tahun 2003: Intel® Pentium® M Processorv Chipset 855, dan Intel® PRO/WIRELESS 2100

9. Tahun 2006: Intel Quad-core Xeon X3210/X3220

10. Tahun 2010 : Intel Core i3

Terminologi Dasar Pada Mikrokomputer

Munculnya terminologi komputer sebenarnya berawal dari kebutuhan akan suatu alat yang dapat dijalankan secara otomatis, memiliki kemampuan untuk mengerjakan hal yang diinginkan. Perkembangan teknologi semikonduktor, dengan diawali penemuan transistor, telah membawa kepada kemajuan teknologi elektronika sampai saat ini Komputer

- Terminologi(bit)

Bit merupakan singkatan dari binary digit. Bit direpresentasikan dengan nilai 0 dan 1.

- Terminologi(ALU)

Arithmetic logic unit (ALU) adalah sirkuit digital dimana dapat melakukan operasi arimatika dan lojik di dua n-bit kata digital.Nilai-n dapat berupa 4,8,16,32 atau 64.

- Terminologi(Address)

Address, adalah sebuah pola dengan nilai 1 dan 0, yang merepresentasikan lokasi spesifik dari sebuah memori atau perangkatI/O. kombinasi address yang berbeda.

- Terminologi(ROM & RAM)

Read-only memory (ROM) adalah media penyimpanan kata digital.Kontennya bersifat permanen ketika diprogram.

ROM bersifat nonvolatile, konten di dalam ROM akan tetap eksis meskipun tidak ada aliran listrik.

- Terminologi(Register)

- Terminologi(Bus)

Bus diartikan sebagai serangkaian konduktor (atau kabel) dengan jumlah tertentu, yang diorganisaskan untuk menyediakan layanan komunikasi antar elemen yang berbeda-beda didalam sistem microcomputer.

- Terminologi(Instruction Set)

Instruction set dari sebuah mikroprosessor adalah daftar perintah yang didesain untuk dieksekusi.

- Terminologi(Clock)

Microcomputer membutuhkan sinkronisasi terhadap semua komponen pendudukungnya, ini dapat dijalankan dengan bantuan clock atau timing circuits.

- Terminologi(Chip)

Chip adalah sebuah paket integrated circuit (IC) yang mengandung sirkuit digital.

- Terminologi(Gate)

Gate atau gerbang adalah operator lojik seperti AND, OR danNOT.

- Terminologi(Speed power product)

Speed power product (SPP) adalah ukuran performa dari gerbang logika (logic gate), satuannya adalah picojoule (pJ).