Pembahasan Mengenai Mikrokomputer

09.34
Peran Mikrokomputer Dalam Sistem Komputer

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

Peran sebuah sistem komputer yang menggunakan mikroprosesor sebagai pusat kontrol dan elemen aritmatika merupakan sebutan untuk Komputer pribadi. Kekuatan dan harga dari mikrokomputer sebagian ditentukan oleh kecepatan dan kekuatan prosesor dan sebagian oleh karakteristik komponen lain dari sistem, yaitu memori, unit disk, layar, keyboard, fleksibilitas perangkat keras, dan sistem operasi dan perangkat lunak lainnya. Ukuran memori berkisar hingga ribuan megabyte dan kecepatan akses juga dapat bervariasi.

Suatu sistem komputer terdiri atas tiga bagian utama:

1. CPU (Central Processing Unit). CPU terdiri atas dua bagian yaitu:
CU (Control Unit) : Ini adalah unit pengendali. Fungsi utama unit pengendali (CU) adalah mengambil, mengkode, dan melaksanakan instruksi sebuah program yang tersimpan dalam memori. Unit pengendali mengatur urutan operasi seluruh sistem. Unit ini juga menghasilkan dan mengatur sinyal pengendali yang diperlukan untuk menyerempakkan operasi, juga aliran dan instruksi program.
ALU (Arithmetic Logic Unit) : Unit ini berfungsi melaksanakan operasi aritmatik serta operasi-operasi logika.

2. Memory Unit (Unit Penyimpan). Unit-unit ini mengandung program-program yang bersangkutan dan data yang sedang diolah.

3. I/O (Unit Pengontrol Masukan dan Pengeluaran). Unit ini melakukan hubungan dengan peripheral.

Konsep Dasar Mikrokomputer

Bila sebuah komputer dibangun dalam sebuah PCB tunggal maka disebut minikomputer. Dan sebuah CPU yang dipakai dalam sebuah chip semikonduktor disebut mikroprosessor. Mikrokomputer sendiri adalah sebuah komputer yang dikonstruksi dari sebuah mikroprosesor dengan ditambahkan unit memori serta sistem I/O. Sistem mikrokomputer sama dengan yang terdapat pada sistem komputer. Untuk menanggulangi berbagai macam kerja yang harus dilakukan, biasanya diberikan “logika tambahan” atau rangkaian logika lain misalnya tri-state buffer, buffer, decoder, multiplexer.

Ciri utama sistem mikrokomputer : 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.

Sejarah Perkembangan Komputer

Era informatika zaman sekarang mencakup pemrosesan, pendistribusian, dan pengolahan data menjadi informasi dengan menggunakan perangkat komputer. Berikut adalah sejarah singkat bagaimana perkembangan teknologi komputasi dari masa ke masa.

Generasi Pertama (1946 – 1959)
Selama periode ini, generasi pertama dari komputer mulai dikembangkan. Komputer generasi pertama menggunakan tabung vakum untuk sirkuit dan drum magnetik untuk penyimpanan memori. Tabung vakum digunakan untuk memeperkuat sinyal dengan mengendalikan gerakan elektron di ruang evakuasi. Komputer generasi pertama sangatlah sulit untuk dioperasikan dan berbiaya sangat mahal.
IBM 7000, NCR 304, IBM 650, IBM 1401, ATLAS and Mark III adalah contoh dari generasi kedua komputer.
UNIVAC dan ENIAC adalah contoh komputer generasi pertama yang digunakan badan sensus Amerika Serikat.

Generasi Kedua (1959 – 1964)
Teknologi tabung vakum mulai tergantikan dengan transistor. Penggunaan transistor pada komputer mulai digunakan di akhir 1950-an. Keunggulan transistor adalah bentuknya yang lebih kecil. Dengan bentuk minimalis dari transistor, komputer menjadi lebih kecil dan hemat energi. Di generasi kedua ini, bahasa pemograman mulai diperkenalkan, seperti contohnya COBOL dan Fortran. Teknologi penyimpanan memori juga berubah dari drum magnetik menjadi teknologi magnetik.
IBM 7000, NCR 304, IBM 650, IBM 1401, ATLAS and Mark III adalah contoh dari generasi kedua komputer.

Generasi Ketiga (1964 – 1970)
Pengembangan sirkuit terpadu adalah ciri khas dari generasi ketiga komputer. Bentuk transistor semakin diperkecil dan ditempatkan di chip silikon, yang dinamakan semikonduktor. Teknologi ini semakin mempercepat kinerja komputer. Selama periode ini, mouse dan keyboard mulai diperkenalkan, generasi ketiga juga sudah dilengkapi dengan sistem operasi.
PDP-8, PDP-11, ICL 2900, IBM 360 and IBM 370 adalah contoh dari komputer generasi ketiga

Generasi Keempat (1979 – sekarang)
Di periode ini prosesor mikro mulai diperkenalkan, saat ribuan sirkuit terpadu dimasukan ke dalam sebuah silikon chip yang kecil. Prosesor pertama Intel, 404 chip mulai menjadi otak utama di sebuah komputer. saat periode inilah istilah Personal Computer (pc) mulai digunakan. Dengan teknologi yang lebih maju, generasi keempat menjadi tonggak awal pembangunan internet.
IBM 4341, DEC 10, STAR 1000, PUP 11 and APPLE II adalah contoh komputer generasi keempat.

Generasi kelima (sekarang-masa depan)
Komputer generasi kelima dibangun berdasarkan teknologi kecerdasan buatan, dan masih dalam tahap pengembangan. Contoh teknologi yang sudah sering digunakan adalah teknologi pengenal suara. Penggunaan pemrosesan paralel dan superkonduktor menjadi dasar dari kecerdasan buatan. Tujuan dari komputasi generasi terbaru adalah untuk mengembangkan perangkat yang merespon bahasa manusia.

Sejarah Perkembangan Mikroprosessor

Setiap komputer yang kita gunakan didalamnya pasti terdapat mikroprosesor. Mikroprosesor, dikenal juga dengan sebutan Central Processing Unit (CPU) artinya unit pengolahan pusat. Berikut adalah sejarah perkembangan mikroprosessor.

  • ·         Th. 1946 : Komputer modern pertama dibuat di University of Pennsylvania USA yang disebut ENIAC (Electronics Numerical Integrator and Calculator.
  • ·         ENIAC terdiri dari 17.000 tabung hampa, 500 mil kabel, berat > 30 ton, dapat menjalankan 100.000 operasi per detik, diprogram dengan mengatur jalur kabel pada rangkaiannya.
  • ·         Th. 1948 : Transistor pertama dibuat di Bell Labs, USA.
  • ·         Th. 1958 : IC (Integrated Circuit) pertama dibuat oleh Jack Kilby dari Texas Instrument, USA.
  • ·         Penemuan IC ini mendorong pengembangan IC Digital (1960), dan mikroprosesor pertama oleh Intel (1971).
  • ·         Mikroprosesor pertama di dunia adalah Intel 4004 merupakan prosesor 4-bit, Kebanyakan Kalkulator masih berbasis mikroprosesor 4-bit.
  • ·         Th. 1971 : Intel mengeluarkan mikroprosesor 8-bit yaitu Intel 8008.
  • ·         Th. 1973 : Intel memperkenalkan mikroprosesor 8-bit modern pertama Intel 8080 (10x lebih cepat dari 8008), dan diikuti Motorola MC6800.
  • ·         Th. 1977 : Intel memperkenalkan 8085 yang merupakan mikroprosesor 8-bit terakhir yang dibuat Intel dengan frek.clock dan kecepatan lebih tinggi.
  • ·         Perusahaan lain yang mampu menyaingi Intel 8085 adalah Zilog Corporation dengan Z80.
  • ·         Th. 1978 : Intel mengeluarkan mikroprosesor 16-bit yaitu 8086, setahun kemudian mengeluarkan 8088 dengan kecepatan eksekusi dan memori lebih besar dari 8085, serta mulai digunakannya cache memori (sistem antrian yang mengatur pemberian instruksi sebelum menjalankannya).
  • ·         Intel 8086/8088 disebut juga CISC (Complex Instruction Set Computer) karena jumlah dan kompleksitas instruksinya.
  • ·         Th. 1981 : IBM membuat PC menggunakan mikroprosesor 8088 untuk menjalankan aplikasi seperti spreadsheet dan pengolah kata.
  • ·         Th. 1983 : Intel mengeluarkan mikroprosesor 16-bit 80286, dengan kemampuan memori 16 MB.
  • ·         Th. 1986 : Intel mengeluarkan mikroprosesor 32-bit pertama 80386, dengan kemampuan memori 4 GB.
  • ·         Th. 1989 : Intel mengeluarkan mikroprosesor 32-bit 80486, dengan kemampuan memori 4 GB + 8K Cache.
  • ·         Th. 1993 : Intel memperkenalkan mikroprosesor 32-bit Pentium I, Th. 1997 Pentium II,kemudian berturut-turut Pentium III dan Pentium 4 pada Th. 2000, dimana mulai digunakan teknologi memori RAMBUS menggantikan teknologi SDRAM.

Terminologi Dasar Pada Mikrokomputer

Berikut adalah Terminologi atau istilah dasar pada mikrokomputer.

Terminologi (bit)
·         Bit merupakan singkatan dari binary digit. Bit direpresentasikan dengan nilai 0 dan 1.
·         Ukuran bit pada komputer menunjukkan jumlah bit yang dapat diproses. Sebagai contoh, sebuah komputer 32-bit dapat memproses kata sebanyak 32 bit.

·         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.
·         Sebuah grup bit dinamakan kata (words) digital.
·         Operasi yang dilakukan ALU adalah pejumlahan, pengurangan, AND, OR, dan perbandingan dua dua n-bit kata digital.

·         Terminologi (Address)
·         Address, adalah sebuah pola dengan nilai 1 dan 0, yang merepresentasikan lokasi spesifik dari sebuah memori atau perangkat I/O.
·         Mikoprosessor 8-bit memiliki 16 baris address, dan 16 baris ini dapat menghasilkan 216 address yang unik.
·         16-bit address dimulai dari 0000000000000000 sampai dengan 1111111111111111, menghasilkan 65536 kombinasi address yang berbeda.

·         Terminologi (ROM & RAM)
·         Read-only memory (ROM) adalah media penyimpanan kata digital. Kontennya bersifat permanen ketika di program.
·         ROM bersifat nonvolatile, konten di dalam ROM akan tetap eksis meskipun tidak ada aliran listrik.
·         Random access memory (RAM) adalah media penyimpanan kata digital. Tidak hanya dapat membaca isi konten, namun dapat mengubah isi konten pada address tertentu.
·         RAM bersifat volatile, dibutuhkan aliran listrik untuk menyimpan konten.

·         Terminologi (Register)
·         Register dapat ditinjau sebagai media penyimpanan yang volatile untuk beberapa bit. Bit ini dimungkinkan diatur ke dalam register secara bersamaan (parallel) atau sekuensial (serially) dari kanan ke kiri, atau kiri ke kanan, 1 bit pada satu satuan waktu.

·         Terminologi (Bus)
·         Bus diartikan sebagai serangkaian konduktor (atau kabel) dengan jumlah tertentu, yang diorganisaskan untuk menyediakan layanan komunikasi antar elemen yang berbeda-beda di dalam sistem microcomputer.
·         Normalnya sebuah micoprocessor memiliki sebuah address bus, data bus dan control bus.
·         Instruksi dari memory dan data menuju/dari memory biasanya ditransfer melalui data bus.
·         Bus-bus kadangkala berkerja secara bidirectional ,yaitu informasi bisa ditransmisikan di kedua arah. Namun, biasanya bus bekerja di satu arah dalam satu waktu.

·         Terminologi (Instruction Set)
·         Instruction set dari sebuah mikroprosessor adalah daftar perintah yang didesain untuk dieksekusi.
·         Instruksi yang umum adalah ADD, SUBTRACT dan STORE.
·         Jika sebuah mikroprosessor mempunyai alokasi 3 bit untuk merepresentasikan instruksi, maka mikroprosessor akan mengenali maksimum 23 atau 8 instruksi yang berbeda.

·         Terminologi (Clock)
·         Mikrokomputer 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 dan NOT.

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

·         SPP didapat dari perkalian antara kecepatan (nS) dan power dissipation/pemborosan energi (mW) pada sebuah gerbang (gate). 


      Sumber:






Diposting oleh Unknown

0 komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)