Sejarah mikroprosessor

Transkripsi

1 Sejarah mikroprosessor adiatma 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 sebagai pengingat. Fungsi pengingat ditangani oleh komponen lain yang dinamakan memori. dan bagaimana dengan sejarahnya, semuanya pasti ada sejarahnya mengapa mikroprosesor muncul dan ada serta digunakan dalam komputer.

2 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. 5. Mengerjakan fungsi fungsi operasi logika dan aritmetika.

3 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 HCMOS 2500mW 0,1us RCA 1802C CMOS 400mW 6,4us MOTOROLA MC6800 MOTOROLA MC68000 MOS Technology 6502 NMOS 600mW 2,0us HCMOS 1750mW 0,08us NMOS 250mW 3,0us NATIONAL HCMOS 1000mW 0,1us ZILOG Z80 NMOS 400mW 1,3us

4 2. LEBAR BUS DATA DAN PABRIK PEMBUATNYA: Prosesor Pabrik Lebar Data Tekhnologi Tahun 4004 INTEL 4-bit POMS INTEL 4-bit POMS 1971 PPS-4 Rockwell 4-bit POMS INTEL 8-bit POMS INTEL 8-bit NMOS 1974 F8 Fairchild 8-bit NMOS Motorola 8-bit NMOS 1974 Z80 Zilog 8-bit NMOS Motorola 8-bit NMOS Motorola 8-bit NMOS Texas Inst 16-bit NMOS 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.

5 - 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 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 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.

6 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

7 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.

8 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 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 ALU (Arithmetic Logical Unit)

9 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 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 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 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. Memori mudah terhapus dapat menyimpan informasi selama catu daya sistem mikroprosesor belum dimatikan. Informasi akan hilang apabila catu daya memori dimatikan. Memori jenis ini contohnya adalah RAM, yang dapat ditulisi dan dibaca

10 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 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

11 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 Biografi 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.