Mikroprosesor

Tugas Mikroprosesor
Nama : Muhammad Aprizal
NPM : 27114089
Kelas : 3kb04

1. Peran mikroprocessor dalam ssistem komputer
Mikroprocessor adalah sebuah chip (IC=Integrated Circuits) yang di dalam-
nya terkandung rangkaian ALU (Arithmetic-Logic Unit), rangkaian CU (Con-
trol Unit) dan register-register. Mikroprosesor disebut juga dengan CPU (Cen-
tral Processing Unit). yang digunakan sebagai otak/pengolah utama dalam
sebuah sistem komputer. Mengatur kerja sistem berdasarkan urutan program
yang telah ditetapkan. Ia mengatur keluar masuknya data dari/ke antar bagian
dalam sistem. Ia juga mengatur aktivitas keluar/masuk data dari/ke perangat
diluar sistem. ALU: menyediakan fungsi pengolahan. CU: mengontrol fungsi
prosesor. Register: tempat penyimpanan sementara dalam mikroprosesor
Fungsi utama Mikroprosesor adalah sebagai unit yang mengendalikan selu-
ruh kerja sistem mikroprosesor. Beberapa fungsi lain dari mikroprosesor, antara
lain : Mengambil instruksi dan data dari memori Memindah data dari dan ke
memori Mengirim sinyal kendali dan melayani sinyal interupsi. Menyediakan
pewaktuan untuk siklus kerja sistem mikroprosesor. Mengerjakan fungsi fungsi
operasi logika dan aritmetika.

2.Konsep dasar Mikroprocessor
Sistem mikroprosesor tersusun dari empat komponen, yaitu :
1. Mikroprosesor itu sendiri
2. Random Access Memory(RAM)
3. Read Only memory(ROM)
4. Port Input/Output(PIO)
Dalam bekerja, keempat komponen tersebut saling berkomunikasi/mentransfer
data.Media transfer datanya berupa sekelompok jalur-jalut penghubung yang
disebut bus.Ada tiga jenis bus dalam sistem mikroprosesor, yaitu bus alamat,
bus data, dan bus kontrol.
karakteristik penting dari mikroprosesor : Ukuran bus data internal (inter-
nal data bus size): Jumlah saluran yang terdapat dalam mikroprosesor yang
menyatakan jumlah bit yang dapat ditransfer antar komponen di dalam mikro-
prosesor. Ukuran bus data eksternal (external data bus size): Jumlah saluran
yang digunakan untuk transfer data antar komponen antara mikroprosesor dan
komponen-komponen di luar mikroprosesor. Ukuran alamat memori (memory
address size): Jumlah alamat memori yang dapat dialamati oleh mikroprosesor
secara langsung. Kecepatan clock (clock speed): Rate atau kecepatan clock un-
tuk menuntun kerja mikroprosesor. Fitur- tur spesial (special features): Fitur
khusus untuk mendukung aplikasi tertentu seperti fasilitas pemrosesan
oating
point, multimedia dan sebagainya.
Cara kerja sebuah Mikroprosesor diarahkan oleh suatu program dalam kode-
kode bahasa mesin yang telah dimasukkan terlebih dahulu ke dalam sebuah
memori. Di dalam Mikroprosesor minimal terdiri dari rangkaian digital, register,
pengolah logika aritmatika, rangkaian sekuensial.

3. Sejarah Perkembangan Komputer

1.Generasi Pertama.
Pada awalnya, tabung hampa udara (vacum-tube) digunakan sebagai kompo-
nen penguat sinyal. Bahan bakunya terdiri dari kaca, sehingga banyak memiliki
kelemahan, seperti: mudah pecah, dan mudah menyalurkan panas. Panas ini
perlu dinetralisir oleh komponen lain yang berfungsi sebagai pendingin.

2.Generasi Kedua.
Bahan bakunya terdiri atas tiga lapis, yaitu: "basic", "collector" dan "em-
miter". Transistor merupakan singkatan dari Transfer Resistor, yang berarti
dengan mempengaruhi daya tahan antara dua dari tiga lapisan, maka daya
(resistor) yang ada pada lapisan berikutnya dapat pula dipengaruhi. Dengan
demikian, fungsi transistor adalah sebagai penguat sinyal. Sebagai komponen
padat, tansistor mempunyai banyak keunggulan seperti misalnya: tidak mudah
pecah, tidak menyalurkan panas. dan dengan demikian, komputer yang ada
menjadi lebih kecil dan lebih murah. Beberapa contoh komputer generasi ke-
dua adalah: IBM Serie 1400, NCR Serie 304, MARK IV dan Honeywell Model
800. Pada gambar nampak sebuah papan rangkaian yang menggunakan tran-
sistor dan digunakan oleh Komputer MARK IV ditahun 1957 yang merupakan
komputer pertama yang diproduksi di- Jepang.

3.Generasi Ketiga.
Konsep semakin kecil dan semakin murah dari transistor, akhirnya memacu
orang untuk terus melakukan pelbagai penelitian. Ribuan transistor akhirnya
berhasil digabung dalam satu bentuk yang sangat kecil. Secuil silicium yag
mempunyai ukuran beberapa milimeter berhasil diciptakan, dan inilah yang
disebut sebagai Integrated Circuit atauIC-Chip yang merupakan ciri khas kom-
puter generasi ketiga. Contoh komputer generasi ini adalah: Apple Computer
dan TRS Model 80 dan IBM S/360.

4.Generasi Empat.
Pada generasi empat ini ditandai dengan munculnya: LSI (Large Scale Integra-
tion) yang merupakan pemadatan ribuan IC kedalam sebuah Chip. Istilah chip
digunakan untuk menunjukkan suatu lempengan persegi empat yang memuat
rangkaian-rangkaian terpadu (integreted circuits). LSI kemudian dikemban-
gakan dalam VLSI (Very Large Scale Integration).

4. Sejarah Perkembangan Mikroprocessor
1904 : Dioda tabung pertama kali diciptakan oleh seorang ilmuwan dari
Inggris yang bernama Sir John Ambrose Fleming (1849-1945)
1906 : ditemukan trioda hasil pengembangan dioda tabung oleh seorang
ilmuwan Amerika yang bernama Dr. Lee De Forest. Yang kemudian
terciptalah tetroda dan pentode.
1947 : Transistor diciptakan di labolatorium Bell.
1965 : Gordon Moore dari Fairchild semiconductor dalam sebuah artikel untuk
majalan elektronik mengatakan bahwa chip semikonduktor berkembang dua
kali lipat setiap dua tahun selama lebih dari tiga dekade.
1968 : Moore, Robert Noyce dan Andy Grove menemukan Intel Corp. untuk
menjalankan bisnis INTegrated Electronics.
1969 : Intel mengumumkan produk pertamanya, RAM statis 1101, metal oxide
semiconductor (MOS) pertama di dunia. Ia memberikan sinyal pada
berakhirnya era memori magnetis.
1971 : Intel meluncurkan mikroprosesor pertama di dunia, 4-bit 4004, yang
didesain oleh Federico Faggin.
1972 : Intel mengumumkan prosesor 8-bit 8008. Bill Gates muda dan Paul
Allen coba mengembangkan bahasa pemograman untuk chip tersebut, namun
saat itu masih kurang kuat.
1974 : Intel memperkenalkan prosesor 8-bit 8080, dengan 4.500 transistor yang
memiliki kinerja 10 kali pendahulunya.
1975 : Chip 8080 menemukan aplikasi PC pertamanya pada Altair 8800,
sekaligus merevolusi PC. Gates dan Allen sukses mengembangkan bahasa
dasar Altair, yang kemudian menjadi Microsoft Basic, untuk 8080.
1976 : Arsitektur x86 mengalami kemunduran saat Steve Jobs dan Steve
Wozniak memperkenalkan Apple II computer dengan menggunakan prosesor
8-bit Motorola 6502.
1978 : Intel memperkenalkan mikroprosesor 16-bit 8086 yang kelak menjadi
standar industri pada tanggal 8 Juni.
1979 : Intel memperkenalkan versi dengan harga yang lebih murah dari 8086,
yaitu 8088 dengan 8-bit bus.
1980 : Intel memperkenalkan 8087 math co-processor.
1981 : IBM memilih 8088 untuk menjalankan PC-nya. Seorang eksekutif Intel
kemudian mengatakannya sebagai Kemenangan besar pertama Intel.

1982 : IBM menandatangani Advanced Micro Devices sebagai sumber kedua
Intel untuk mikroprosesor 8086 dan 8088.
1982 : Intel memperkenalkan prosesor 16-bit 80286 dengan 134.000 transistor.
1984 : IBM mengembangkan PC generasi kedua, 80286-based PC-AT. PC-AT
yang menjalankan MS-DOS, kelak menjadi standar PC selama hampir 10
tahun.
1985 : Intel keluar dari bisnis RAM dinamis untuk fokus pada mikroprosesor,
dan akhirnya ia mengeluarkan prosesor 80386, sebuah chip 32-bit dengan
275.000 transistor dan kemampuan menjalankan berbagai macam program
sekaligus.
1986 : Compaq Computer melambungkan IBM dengan PC yang didasarkan
pada 80386.
1987 : VIA Technologies didirikan di Fremont, Calif., mereka akan mejual chip
set core logic x86.
1989 : 80486 diluncurkan, dengan 1.2 juta buah transistor dan built-in math
co-processor. Intel telah memprediksi pengembangan prosesor multicore suatu
saat pada tahun 2000-an.
1990 : Compaq memperkenalkan server PC pertama, yang dijalankan dengan
menggunakan 80486.
1993 : Transistor 3.1 juta, prosesor 66-MHz Pentium dengan teknologi
superscalar diperkenalkan.
1993 : Transistor 3.1 juta, prosesor 66-MHz Pentium dengan teknologi
superscalar diperkenalkan.
1993 : Transistor 3.1 juta, prosesor 66-MHz Pentium dengan teknologi
superscalar diperkenalkan.
1997 : Intel meluncurkan teknologi prosesor 64-bit Epic. Ia juga
memperkenalkan MMX Pentium untuk aplikasi prosesor sinyal digital, yang
juga mencakup gra k, audio, dan pemrosesan suara.
1998 : Intel memperkenalkan prosesor Celeron di bulan April.
1999 : VIA mengakuisisi Cyrix Corp. dan Centaur Technology, pembuat
prosesor x86 dan x87 co-processor.
2000 : Debut Pentium 4 dengan 42 juta transistor.
2003 : AMD memperkenalkan x86-64, versi 64-bit dari x86 instruction set.
5
2004 : AMD mendemonstrasikan x86 dual-core processor chip.
2005 : Intel menjual prosesor Dual-Core pertamanya.
2006 : Dell Inc. mengumumkan akan menawarkan system prosesor berbasis
AMD.
2006 : Intel Memperkenalkan prosesor core 2 duo di bulan juli.
2007 : Intel memperkenalkan prosesor core 2 quad di bulan januari.

5. Terminologi Dasar pada Mikrokomputer

• Terminologi Bit

1. Bit merupakan singkatan dari binary digit. Bit direpresentasikan dengan nilai 0 dan 1.
2. Ukuran bit pada komputer menunjukkan jumlah bit yang dapat diproses. Sebagai contoh, sebuah komputer 32-bit dapat memproses kata sebanyak 32 bit.
3. 8 bit = 1 byte.
4. 4 bit = nibble

• Terminologi ALU

1. 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.
2. sebuah grup bit dinamakan kata (words) digital.
3.  Operasi yang dilakukan ALU adalah pejumlahan, pengurangan, AND, OR, dan perbandingan dua dua n-bit kata digital.
4. Ukuran ALU dide nisikanoleh ukuran komputer. Misalnya, sebuah kom-puter 32-bit memiliki ALU sebanyak 32-bit

• Terminologi Adress

1. Address, adalah sebuah pola dengan nilai 1 dan 0, yang merepresentasikan lokasi spesi k dari sebuah memori atau perangkat I/O.
2. Micoprosssor 8-bit memiliki 16 baris address, dan 16 baris ini dapat meng-hasilkan 216 address yang unik.
3. 16-bit address dimulai dari 0000000000000000 sampai dengan 1111111111111111, menghasilkan 65536 kombinasi address yang berbeda.

• Terminologi ROM dan RAM

1. Read-only memory (ROM) adalah media penyimpanan kata digital. Kon-tennya bersifat permanen ketika di program.
2. ROM bersifat nonvolatile, konten di dalam ROM akan tetap eksis meskipu tidak ada aliran listrik.
3. Random access memory (RAM) adalah media penyimpanan kata digital. Tidak hanya dapat membaca isi konten, namun dapat mengubah isi kontes pada address tertentu.
4. RAM bersifat volatile, dibutuhkan aliran listrik untuk menyimpan konten.

• Terminologi Register

1. Register dapat ditinjau sebagai media penyimpanan yang volatile un-tuk 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.
2. Sebuah register 8 bit yang menyimpan bit 11110000 direpresentasikan se-bagai berikut :

• Terminologi Bus

1. Sinyal kontrol control signal bus.
2. Bus-bus kadangkala berkerja secara bidirectional ,yaitu informasi bisa di-transmisikan di kedua arah. Namun, biasanya bus bekerja di satu arah dalam satu waktu.

• Terminologi Section Set

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

• Terminologi Section Set

1. Microcomputer membutuhkan sinkronisasi terhadap semu komponen pen-dudukungnya, ini dapat dijalankan dengan bantuan clock atau timing cir-cuits.

• Terminologi Chip

1. Chip adalah sebuah paket integrated circuit (IC) yang mengandung sirkuit digital

• Terminologi Gate

1. Gate atau gerbang adalah operator lojik seperti AND, OR dan NOT.

• Terminologi (Speed power product)

1. Speed power product (SPP) adalah ukuran performa dari gerbang logika(logic gate), satuannya adalah picojoule (pJ).
2. SPP didapat dari perkalian antara kecepatan (nS) dan power dissipa-tion/pemborosan energi (mW) pada sebuah gerbang (gate).

8