Sejarah mikroprosessor
adiatma
adiatma@raharja.info
Abstrak
Mikroprosessor, dikenal juga dengan sebutan central processing unit (CPU) artinya unit pengolahan pusat. CPU adalah pusat dari proses perhitungan dan pengolahan data yang terbuat dari sebuah lempengan yang di sebut "chip". chip sering di sebut juga dengan integrated circuit (IC), bentuknya kecil, terbuat dari lempengan silikon dan bisa terdiri dari berjuta-juta transistor. Pengkategorian mikroprosessor biasanya di lakukan dengan banyak bit yang dapat di kerjakan oleh alu (arithmatic ligic unit) pada satu kesatuan.
Kata Kunci: sejarah,mikroprosessor dan jenis mikroprosessor
Pendahuluan
Mikroprosesor adalah bagian dari sistem komputer yang bertugas melakukan perhitungan-perhitungan sederhana dan mengeksekusi perintah-perintah yang akan dijalankan. Singkatnya, mikroprosesor adalah jantung sebuah sistem komputer.
betapa pentingnya mikroprosessor bagi sistem komputer maka dari itu artikel ini di buat untuk para pembaca agar lebih mengetahui tentang apa itu mikroprosessor dan apa kelebihannya untuk sistem operasi komputer.
Pembahasan
Mikroprosesor adalah singkatan dari prosesor biasa juga disebut CPU (central processing unit). Komponen ini merupakan sebuah cip. Cip (chip atau IC/Integrated circuit) adalah sekeping silikon berukuran beberapa milimeter persegi yang
mengandung puluhan ribu transistor dan komponen elektronik lain.
Prosesor juga merupakan salah satu komponen terpenting dalam sistem komputer. Prosesor seringkali disebut sebagai otak komputer, meski sebutan ini tidak tepat sepenuhnya. Prosesor hanya bertindak sebagai mesin pemroses tetapi tidak berfungsi
contoh mikroprosesor
Evolusi dari mikroprosesor telah diketahui mengikuti Hukum Moore yang merupakan peningkatan performa dari tahun ke tahun. Teori ini merumuskan bahwa daya penghitungan akan berlipat ganda setiap 18 bulan, sebuah proses yang benar terjadi sejak awal 1970-an; sebuah kejutan bagi orang-orang yang berhubungan. Dari awal sebagai driver dalam kalkulator, perkembangan kekuatan telah menuju ke dominasi mikroprosesor di berbagai jenis komputer; setiap sistem dari mainframe terbesar sampai ke komputer pegang terkecil sekarang menggunakan mikroprosesor sebagai pusatnya.
KOMPONEN MIKROPROSESOR
Mikroprosesor terdiri dari beberapa bagian :
1. Register, berfungsi untuk sebagai tempat penyimpanan sementara data, alamat,
kode instruksi dan bit status berbagai operasi mikroprosesor.
2. ALU (Algorithm and Logic Unit), berfungsi untuk mengerjakan perintah –
perintah logika dan operasi aritmetika.
3. Timing and Control Unit, berfungsi untuk mengambil dan mendekodekan
instruksi dari memori program dan membangkitkan sinyal kendali yang diperlukan oleh bagian lain dari mikroprosesor untuk melaksanakan instruksi tersebut
FUNGSI MIKROPROSESOR
Fungsi utama Mikroprosesor adalah sebagai unit yang mengendalikan seluruh kerja sistem mikroprosesor. Beberapa fungsi lain dari mikroprosesor, antara lain :
1. Mengambil instruksi dan data dari memori.
2. Memindah data dari dan ke memori.
3. Mengirim sinyal kendali dan melayani sinyal interupsi.
4. Menyediakan pewaktuan untuk siklus kerja sistem mikroprosesor.
JENIS MIKROPROSESOR, BERDASARKAN:
1. TEKNOLOGI BAHANNYA, ANTARA LAIN:
Prosesor Tekhnologi Konsumsi
Daya
Siklus Instruksi
INTEL 8008 PMOS 420mW 10us
INTEL 8085 NMOS 400mW 1,3us
INTEL 80286 HCMOS 2500mW 0,1us
RCA 1802C CMOS 400mW 6,4us
MOTOROLA MC6800 NMOS 600mW 2,0us MOTOROLA MC68000 HCMOS 1750mW 0,08us MOS Technology 6502 NMOS 250mW 3,0us
NATIONAL 32032 HCMOS 1000mW 0,1us
2. LEBAR BUS DATA DAN PABRIK PEMBUATNYA:
Prosesor Pabrik Lebar
Data
Tekhnologi Tahun
4004 INTEL 4-bit POMS 1971
4040 INTEL 4-bit POMS 1971
PPS-4 Rockwell 4-bit POMS 1972
8008 INTEL 8-bit POMS 1972
8080 INTEL 8-bit NMOS 1974
F8 Fairchild 8-bit NMOS 1974
6800 Motorola 8-bit NMOS 1974
Z80 Zilog 8-bit NMOS 1976
6801 Motorola 8-bit NMOS 1978
6809 Motorola 8-bit NMOS 1978
9900 Texas Inst 16-bit NMOS 1976
68000 Motorola 16-bit NMOS
Z8000 Zilog 16-bit NMOS
GENERAS MIKROPROSESOR:
- Mikroprosesor INTEL yang pertama di Dunia adalah INTEL 4004, dikeluarkan pada tahun 1971 oleh Intel Coorperation yang merupakan Mikroprosesor 4-bit dengan kecepatan 108 KHz yang terdiri rai 2300 transistor, kecepatan pengiriman data mencapai 0,06 MIPS; Hanya bisa menangani lokasi memori 4-bit sebanyak 4096 lokasi; Hanya dapat melaksanakan 45 buah instruksi; Hanya dapat diaplikasikan pada video game dan kotroler-kontroler kecil.
- Kemudian pada Januari 1972, dikeluarkan INTEL 8008 yang merupakan Mikroprosesor 8-bit; mampu melaksanakan 48 instruksi dengan ukuran memori 16 Kbyte. Adanya instruksi tambahan membuat prosesor dapat diaplikasikan dalam sejumlah aplikasi yang lebih maju.
- Kemudian pada November 1973, Dikeluarkan Mikroprosesor Modern 8-bit pertama yaitu INTEL 8080; Dapat melaksanakan instruksi 10 kali lebih cepat dari INTEL 8008. - Kemudian pada tahun 1977, Intel Coorperation memperkenalkan versi terbaru dari 8080 yaitu INTEL 8085; Kemajuannya hanya pada penambahan 1,3 Us kontrolerinstruksi yang merupakan komponen eksternal dari sistem berdasar 8080. - Tahun 1978, Intel Coorporation mengeluarkan Mikroprosesor 8086 dan setahun kemudian 8088; Keduanya merupakan Mikroprosesor 16-bit; Melaksanakan instruksi dengan kecepatan sedikitnya 400 ns per instruksi dan mampu menangani alamat memori 1 Mbyte. Teknologi prosesor ini merupakan landasan bagi perkembangan prosesor berikutnya.
CARA KERJA MIKROPROCESSOR
Mikroprosesor adalah suatu rangkaian digital yang terpadu yang memiliki dimensi ukuran sangat kecil. Mikroprosesor merupakan komponen sentral pada system mikrokomputer. Sistem mikroprosesor terbagi menjadi dua bagian perangkat, perangkat keras dan perangkat lunak. Secara mudahnya dapat dikatakan bahwa sistem mikroprosesor merupakan rangkaian digital kompleks yang terintegrasi dalam suatu sistem. Perubahan fungsi sistem mikroprosesor tergantung dari program pada sistem perangkat lunak yang mendukung kerja sistem mikroprosesor.
Dalam sistem mikroprosesor terdiri atas unit pengolah pusat (CPU), unit media penyimpan (memori) dan unit masukan dan keluaran. Unit masukan dan keluaran sebagai perantara antara sistem mikroprosesor dengan lingkungan luar sistemnya. Apabila sistem mikroprosesor tanpa unit masukan dan keluaran maka tidak ada masukan ataupun keluaran dari dan ke sistem, maka sistem hanya bekerja tanpa ada keluaran yang dapat diperoleh oleh lingkungan luarnya.
Perkembangan kemajuan teknik pembuatan IC mendukung perkembangan
mikroprosesor. Kemajuan teknik pembuatan IC tersebut membuat kemasan IC menjadi lebih kecil dengan kemampuan yang lebih besar serta pemakaian daya yang relatif lebih kecil dibandingkan IC sebelumnya. Untuk aplikasi pengontrolan yang sederhana system mikroprosesor dikemas dalam satu keping tunggal yang lazim disebut mikrokontroler. Sistem minimum adalah penerapan mikroprosesor pada suatu rangkaian digital, dengan komponen minimal sehingga sistem mikroprosesor dapat bekerja. Sistem minimum Intel 8031 merupakan rangkaian digital dengan konfigurasi minimal (menggunakan
komponen paling sedikit), yang dapat membuat IC mikrokontroler Intel 8031 dapat digunakan sebagai sistem mikroprosesor.
Dalam sistem minimum diperlukan perangkat-perangkat seperti : mikroprosesor, unit memori, unit masukan dan keluaran, dan rangkaian pendukung lain. Diagram blok rangkaian sistem minimum mikroprosesor diperlihatkan pada gambar berikut.
Gambar 2. Konfigurasi sistem mikroprosesor
2. Konfigurasi Dasar Sistem Mikroprosesor
Pada sistem mikroprosesor prinsip kerjanya adalah mengolah suatu data masukan, yang kemudian hasil olahan tersebut akan menghasilkan keluaran yang dikehendaki. Proses pengolahan datanya dapat difungsikan sesuai dengan instruksi yang diprogramkan . Masing – masing mikroprosesor memiliki bahasa pemrograman yang berbeda-beda. Namun secara prinsip, dasar dari tiap mikroprosesor adalah sama. Tiap Mikroprosesor memiliki satu bus data, satu bus alamat dan satu bus kendali. Dalam mikroprosesor terdapat suatu unit untuk mengerjakan fungsi – fungsi logika dan aritmetika, register – register untuk menyimpan data sementara dan unit pengendalian .
Bus data terdiri biasanya 4, 8, 16 atau 32 jalur (bit), 64 bit, tergantung dari jenis mikroprosesornya. Bus data berfungsi memuat data dari dan ke mikroprosesor. Arah panah menunjukkan arah data dikirim/diterima.
Bus alamat merupakan bus yang berisi alamat – alamat yang datanya akan dikirim / diterima oleh mikroprosesor.
Bus kendali digunakan untuk mensinkronkan kerja antara mikroprosesor dengan dunia luar sistem. Pada beberapa aplikasi ada yang disebut dengan istilah jabat tangan, seperti
misalnya pada penerapan hubungan dengan pencetak (printer).
Dalam sistem kerjanya mikroprosesor didukung oleh unit memori (untuk menyimpan program tetap/sementara dan menyimpan data), unit masukan dan keluaran yang berfungsi sebagai antar muka dengan dunia luar. Catu daya, rangkaian pembangkit
detak (clock), rangkaian pengawasandi (address decoder), penyangga (buffer) dan
penahan (latch) juga diperlukan mikroprosesor untuk mendukung operasi kerja sebagai
satu rangkaian yang solid.
3. Unit Pemroses Pusat (CPU : Central Processing Unit)
Mikroprosesor berfungsi sebagai unit yang mengendalikan seluruh kerja system mikroprosesor. Fungsi – fungsi mikroprosesor adalah sebagai berikut :
1. Mengambil instruksi dan data dari memori. 2. Memindah data dari dan ke memori.
3. Mengirim sinyal kendali dan melayani sinyal interupsi.
4. menyediakan pewaktuan untuk siklus kerja sistem mikroprosesor. 5. Mengerjakan fungsi – fungsi operasi logika dan aritmetika.
Dalam pelaksanaan fungsi – fungsi tersebut, bagian – bagian mikroprosesor yang
mengerjakan adalah : Pengendalian dan Pewaktuan (control and Timing), ALU
(Arithmetic and Logical Unit) dan Register.
3.1. Pewaktuan dan Pengendalian
Bagian pewaktuan dan pengendalian memiliki fungsi utama untuk mengambil dan mendekodekan instruksi dari memori program dan membangkitkan sinyal kendali yang diperlukan oleh bagian lain dari mikroprosesor untuk melaksanakan instruksi tersebut. Pada bagian pengendalian mengirimkan sinyal kendali eksternal untuk dikirim ke elemen system mikroprosesor yang lain. Bagian pengendalian juga berfungsi untuk menerima sinyal kendali dari elemen lain dalam sistem mikroprosesor.
Bagian mikroprosesor yang berfungsi mengerjakan perintah – perintah logika dan operasi aritmetika adalah ALU. Instruksi dalam operasi ini melibatkan satu atau dua operand. Operasi ALU menghasilkan juga sinyal status yang dikirim ke register, yaitu sinyal untuk mengubah status bit – bit flag sesuai hasil operasi suatu instruksi.
3.3. Register
Fungsi register digunakan untuk menyimpan data, alamat, kode instruksi dan bit status berbagai operasi mikroprosesor. Prinsip dari register – register pada berbagai mikroprosesor adalah sama, namun memiliki perbedaan dalam struktur registernya.
4 Memori
Setiap sistem mikroprosesor memiliki memori, guna menyimpan program dan datanya.
Mikrokontroler memiliki memori internal baik dari jenis memori ROM maupun RAM.
Namun beberapa jenis mikrokontroler tidak memiliki internal ROM, seperti mikrokontroler yang dipakai pada perancangan alat ini.
4.1. Jenis – Jenis Memori
Memori dalam sistem mikroprosesor digunakan dua jenis memori :
- Memori Tak Mudah Terhapus (non volatile)
- Memori Mudah Terhapus (volatile)
Memori tidak mudah terhapus memiliki karakteristik menyimpan informasi / data dan selamanya informasi tersebut tidak akan hilang walaupun catu daya sistem mikroprosesor dimatikan contoh memori tak mudah terhapus adalah ROM dengan jenis 27256. ROM hanya dapat dibaca. Pengisian informasi dalam ROM dilakukan sekali untuk selamanya. Namun ada jenis ROM yang dapat dihapus dengan menggunakan sinar ultra violet, dan dapat diisi kembali. Jenis ROM itu seperti yang dipakai pada perancangan alat ini. Dua jenis memori ROM yang dapat dihapus dan diprogram kembali oleh pemakai yaitu UV EPROM dan EEPROM. UV PROM dihapus dengan ultra violet dan EEPROM dengan memberikan level tegangan tertentu. Memori mudah terhapus memiliki karakteristik yang terbalik dengan memori tak mudah terhapus.
berulang – ulang. Memori RAM digolongkan menjadi dua yaitu : memori statik dan memori dinamik. Pada memori dinamik, informasi disimpan dalam muatan dan muatan akan hilang bila tidak disegarkan, untuk itu diperlukan suatu rangkaian penyegar di luar memori. Memori static tidak memerlukan rangkaian penyegar, sebab informasi pada memori statik disimpan dalam penahan flip-flop.
4.2. Sistem Kerja Memori
Sistem operasi kerja memori, prinsipnya terdiri dari dua yaitu operasi baca dan operasi tulis. Bila prosesor melakukan perintah baca ke memori maka prosesor mengirimkan
alamat data yang akan diakses, kemudian mengirimkan sinyal kendali read (baca) yang
memerintahkan pada memori untuk mengeluarkan data pada alamat yang ditunjukkan pada bus data. Operasi tulis yaitu bila prosesor akan menyimpan data, informasi, instruksi atau kode operasi ke memori.
Dalam operasi tulis data, mikroprosesor terlebih dahulu mengirimkan alamat melalui bus alamat ke memori, yang menunjukkan lokasi alamat data pada memori yang akan
ditulis. Selanjutnya sinyal write (tulis) dikirimkan yang memberikan perintah kepada
memori untuk menyediakan tempat pada memori untuk data yang ada pada bus data dengan alamat sesuai yang ditunjukkan pada bus alamat. Siklus kerja memori diperlihatkan pada gambar berikut,
Penutup
Microprocessor adalah sebuah komponen rangkaian elektronik terpadu yang terdiri dari rangkaian aritmatik, logik dan kontrol yang diperlukan untuk menjalankan fungsi-fungsi sebuah CPU (Central Processing Unit) dari sebuah komputer digital. Rangkaian elektronika terpadu tersebut dapat menerjemahkan dan menjalankan instruksi dari sebuah program serta menangani operasi aritmatik. Microprocessor dikembangkan pada akhir tahun 1970 sebagai hasil dari teknologi LSI (Large Scale Integration), suatu rangkaian elektronik terpadu yang memungkinkan menggabungkan ribuan transistor, dioda, dan resistor pada sebuah chip silicon Sebesar 5mm persegi.
Internal Data Bus Size adalah Jumlah saluran yang terdapat dalam mikroprosesor yang menyatakan jumlah bit yang dapat ditransfer antar komponen di dalam mikroprosesor
FOTO
atau suatu lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih perangkat Ekternal Data Bus Size adalah umlah saluran yang digunakan untuk transfer data antar komponen antara mikroprosesor dan komponen-komponen di luar mikroprosesor.
Referensi
http://www.immersa-lab.com/sejarah-mikroprosesor.html https://zweimesserschmitt.wordpress.com/2011/11/15/pengenalan-mikroprosesor/ https://artayahonest.wordpress.com/2012/10/10/pengertian-komponen-fungsi-mikroprosesor/ http://erens25.blogspot.co.id/2013/01/cara-kerja-mikroprocessor.html http://newdwiekaagustin.blogspot.co.id/2014/12/makalah-microprocessor.htmlBiografi
Nama adiatma,lahir Tangerang 17 April 1993,kesibukan bekerja di JNE tangerang dan sedang menuruskan pendidikan di salah satu perguruan tinggi di kota tangerang ,saya hooby bermain putsal dan bermain sepak bola ,semoga artikel yang saya buat dapat bermanfaat bagi saya dan yang sedang membacanya.
