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 adalah
Komputer.
Bagian fungsional utama
sebuah komputer adalah Central Processing Unit/Unit Pemroses Utama, Memori dan
Sistem Input-Output. Disebut bagian fungsional karena ketiga komponen inilah
yang membentuk sebuah komputer dengan fungsinya masing-masing. Lebih jauh
mengenai fungsi ketiganya akan diterangkan pada bab berikutnya
Central
Processing Unit/Unit Pemroses Utama
Mikroprosesor
Mikroprosesor adalah sebuah
CPU yang dibangun dalam sebuah single chip semiconductor. Mikroprosesor terdiri
dari kalkulator yang terbagi dalam register dan ALU dan sebuah pengkode serta
unit pengontrol.
Dalam hubungan kerja dengan
pulsa pembangkit berkala, (yaitu sebagai unit terpisah atau sebagai komponen
yang terpadu dalam mikroprosesor) unit pengontrol menjamin urutan yang tepat
dan urutan yang logis dari siklus yang berlangsung di dalam mikroprosesor,
ditinjau dari sistem keseluruhannya
Dalam tinjauan praktis dan
aplikasi yang umum contoh dari sebuah mikroprosesor adalah mikroprosesor 8080,
8086, prosesor intel 386, 486, pentium 100 Mhz, sampai dengan generasi terbaru,
AMD, prosesor Motorola, prosesor Texas Instrument
Mikrokontroler
Sebuah mikroprosesor yang
digabungkan dengan I/O dan memori (RAM/ROM) akan membentuk sebuah sistem
mikrokomputer. Terilhami dengan CPU yang dapat dikonstruksi dalam sebuah single
chip semiconductor, maka sebuah mikroprosesor, I/O dan memori dapat pula
dibangun dalam level chip. Konstruksi ini menghasilkan Single Chip
Microcomputer (SCM). SCM inilah yang disebut sebagai mikrokontroler
Mungkin akan timbul
pertanyaan, apakah perbedaan antara mikrokomputer dengan mikrokontroler? Selain
arsitekturnya, mikrokontroler jika dibandingkan dengan mikrokomputer seperti
IBM PC adalah penggunaan I/O interface dan media penyimpanan yang berbeda.
Dalam IBM PC media penyimpanan biasa menggunakan disket, maka pada
mikrokontroler menggunakan EPROM sebagai media penyimpanan
Sedangkan perbedaan antara
mikroprosesor dengan mikrokontroler sudah jelas. Dalam mikrokontroler, RAM
serta I/O interface sudah masuk di dalamnya. Ini merupakan satu keuntungan
lebih dari mikrokontroler.
Dalam Hal penggunaannya,
sistem mikrokontroler lebih banyak dipakai pada aplikasi yang deterministik,
artinya sistem ini dipakai untuk keperluan yang tertentu saja misalkan sebagai
pengontrol PID pada instrumentasi industri, pengontrol komunikasi data pada
sistem kontrol terdistribusi.
ARSITEKTUR MIKROKOMPUTER
Sistem
Komputer
Sistem Komputer yang kita
ketahui dalam keseharian adalah yang terdapat pada PC. Suatu sistem komputer
bekerja dengan ditandai adanya interaksi antara komputer dan peripheral
(hadware-nya) dengan program dan sistem operasi (softwarenya).
Komputer (CPU) adalah “otak”
dari sistem tersebut sedangkan peripheral menghubungkan “otak” tersebut dengan
dunia luar. Kerja suatu sistem komputer dioperasikan oleh sistem operasi dan
program.
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.
Sistem 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.
Bagian-Bagian Sistem
Mikrokomputer
Di atas telah dijelaskan
susunan sistem 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
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). Ada dua macam RAM yaitu RAM
statik dan RAM dinamik. RAM statik
adalah flipflop yang terdiri dari komponen seperti resistor, transistor, dioda
dan sebagainya. Setiap 1 bit informasi tersimpan hingga sel “dialamatkan” dan
“ditulis-hapuskan”. Keuntungan dari RAM statik adalah akses atau jalan masuk
yang bebas ke setiap tempat penyimpanan yang diinginkan, dan karena itu kecepatan
masuk ke dalam memori terhitung relatif tinggi. RAM dinamik menyimpan bit
informasi sebagai muatan. Sel memori elementer dibuat dari kapasistansi
gerbang-substrat transistor MOS. Keuntungan RAM dinamik adalah sel-sel memori
yang lebih kecil sehingga memerlukan tempat yang sempit, sehingga kapasistas
RAM dinamik menjadi lebih besar dibanding RAM statik. Kerugiannya adalah
bertambahnya kerumitan pada papan memori, karena diperlukannya rangkaian untuk
proses penyegaran (refresh). Proses penyegaran untuk kapasitor ini dilakukan
setiap 1 atau 2 mili detik.
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. Beberapa
tipe ROM:
- ROM Murni : yaitu ROM yang
sudah diprogram oleh pabrik atau dapat juga program yang diminta untuk
diprogramkan ke ROM oleh pabrik.
- PROM (Programmable Random
Access Memory) : ROM jenis ini dapat diprogram sendiri akan tetapi hanya sekali
pakai (tidak dapat diprogram ulang).
- EPROM (Erasable
Programmable Random Access Memory) : yaitu jenis ROM yang dapat diprogram dan
diprogram ulang.
c. Input/Output (I/O)
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. Piranti serial
(UART/universal asynchronous receiver-transmitter) merupakan pengirim-penerima
tunggal (tak serempak). UART mengubah masukan serial menjadi keluaran paralel
dan mengubah masukan paralel menjadi keluaran serial. PIO (paralel input
output) merupakan pengirim-penerima serempak. PIO dapat diprogram dan
menyediakan perantara masukan dan keluaran dasar untuk data paralel 8 bit.
Sistem Bus
Bus menghubungkan semua
komponen dalam unit mikrokomputer. Ada tiga tipe bus yaitu:
- Data Bus (bus-D) : bus dengan delapan penghantar, data dapat diteruskan
dalam arah bolak-balik (lebar data 8 bit) yaitu dari mikroprosesor ke unit
memori atau modul I/O dan sebaliknya.
- Control Bus (bus-C) : meneruskan sinyal-sinyal yang mengatur masa
aktif modul mikrokomputer yang sesuai dengan yang diinginkan menurut kondisi
kerja.
- Address Bus (bus-A) : meneruskan data alamat (misal alamat 16 bit),
dari penyimpan atau dari saluran masukan/keluaran yang diaktifkan pada saat
tertentu.
Hubungan dalam masing-masing
bus berupa kabel paralel 8 bit (jalur) maupum 16 bit (jalur).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Mohon memberi komentar dan masukannya ya,