Pengenalan Sistem Mikroprosesor
Mata Kuliah
Sistem Mikroprosesor
Mikroprosesor
• Mikroprosesor adalah sebuah chip yang dapat melaksanakan operasi- operasi hitungan, operasi logika, dan operasi kendali secara elektronis (digital).
• Mikroprosesor
merupakan rangkaian terpadu yang mampu menjalankan perintah secara berurutan dalam bentuk program sehingga dapat bekerja sesuai yang diinginkan programer.
• Perintah atau instruksi yang diberikan dalam bentuk besaran-besaran biner atau dalam bahasa mesin (machine language).
Sistem Mikroprosesor
• Sistem Mikroprosesor adalah suatu Mikrokomputer, yang minimum terdiri dari chip mikroprosesor (CPU), ROM yang berisi firmware, RAM yang berisi program atau data
sementara, dan Piranti input-output (I/O device) yang berguna untuk komunikasi antara sistem mikroprosesor dengan piranti yang dikendalikan.
Mikrokontroler
• Mikrokontroler adalah
sebuah chip yang didalamnya terdapat mikroprosesor yang telah dikombinasikan dengan I/O dan memori
(ROM/RAM).
• Mikrokontroler tidak perlu lagi penambahan memori dan I/O eksternal selama memori dan I/O internal masih bisa mencukupi.
• Proses produksinya secara masal, sehingga harganya menjadi lebih murah
dibandingkan mikroprosesor.
Mikroprosesor VS Mikrokontroler
Mikroprosesor dalam perkembangan komputer digital disebut sebagai CPU yang bekerja sebagai pusat pengolah dan pengendalian pada sistem komputer mikro.
Mikrokontroler adalah
komputer mikro dalam satu chip tunggal yang
memadukan CPU, ROM, RWM, I/O paralel, I/O seri, counter-timer, dan rangkaian clock dalam satu chip
tunggal.
Arsitektur Mikroprosesor
• Software arsitektur mikroprosesor yaitu:
a) Complex Instruction Set Computer (CISC) b) Reduce Instruction Set Computer (RISC) c) Mikroprosesor Superskalar
• Hardware arsitektur mikroprosesor yaitu:
a) Arsitektur I/O Terisolasi (Isolated Memory Map I/O)
b) Arsitektur I/O Terpetakan Dalam Memori (Memory Map I/O) c) Arsitektur Harvard
d) Arsitektur Von Neumann
Complex Instruction Set Computing (CISC)
• Mikroprosesor yang banyak menggunakan banyak jenis dan ragam instruksi
• Memiliki kemampuan eksekusi cepat
• contoh: 8088, 8085, 8086, Z-80
Reduce Instruction Set Computer (RISC)
• Mikroprosesor dengan jumlah instruksi yang lebih sederhana
• Sedikit instruksi banyak register
• Contoh: 90S2313, 90S2323, 90S8515, AT MEGA 8535
Arsitektur I/O Terisolasi
• Menggunakan disain pengalamatan I/O terpisah atau terisolasi dengan pengalamatan memori
• Menggunakan akkumulator pada CPU untuk menerima informasi dari I/O atau mengeluarkan informasi ke bus I/O
• Tidak ada register lain yang digunakan selain akkumulator pada proses I/O
• Instruksi yang digunakan hanya operasi IN dan OUT
• Informasi/data yang ada pada akkumulator harus dialihkan dulu pada lokasi penyimpanan sementara sebelum operasi I/O berikutnya
• Lokasi memori tidak terkurangi oleh sel-sel I/O
• Contoh: Zilog-80
Arsitektur I/O Terpetakan Dalam Memori
• Menyatukan sel-sel I/O dalam pengalamatan bersama dengan sel-sel memori
• Memungkinkan CPU menggunakan instruksi yang sama untuk alih data ke memori seperti yang digunakan untuk alih data ke I/O
• Sebuah pintu I/O diperlakukan seperti sebuah lokasi memori
• Keuntungan -> instruksi yang digunakan untuk pembacaan dan penulisan ke memori dapat digunakan untuk
memasukkan dan mengeluarkan data pada I/O
• Kerugian -> tiap satu pintu I/O mengurangi satu lokasi memori, alamat lokasi I/O memerlukan 16 bit, instruksi I/O lebih lama dibanding instruksi I/O terisolasi
Arsitektur Harvard
• Menggunakan desain yang hampir sama dengan arsitektur I/O terisolasi
• Antara memori program dan memori data dipisahkan atau diisolasi
• Pemisahan memori program dan memori data
menggunakan perintah akses memori yang berbeda
• Ditinjau dari kemampuan jumlah memori lebih menguntungkan
Arsitektur Von Neumann
• Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputernya sementara dengan empat bagian utama: Unit Aritmetika dan Logis (ALU), united vs kontrol, memori, dan alat
masukan dan hasil (secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat, "bus".
• Memori Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi.
• Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data biner.
• Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi- instruksi di dalam memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut.
• I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.
Arsitektur Mikroprosesor
von Neumann
Hardvard
Kapasitas Memori Berdasarkan
Lebar Bus
Kapasitas Memori Berdasarkan Lebar Bus
• 1.024 = 1 kb (kilo byte)
• 2.048 = 2 kb
• 4.096 = 4 kb
• 8.192 = 8 kb
• 16.384 = 16 kb
• 32.768 = 32 kb
• 65.536 = 64 kb
• 1.048.476 = 1.024 kB = 1 Mb
• 2.096.952 = 2.048 kB = 2 Mb
• 4.193.904 = 4.096 kB = 4 Mb
• 8.387.808 = 8.192 kB = 8 Mb
