MIKROPROSESOR DAN MIKROKONTROLER

SeJarah Mikroprosesor

KETERANGAN TABEL Transistor berbentuk seperti tabung yang sangat kecil, terdapat pada Chip. Micron adalah ukuran dalam Micron (10 pangkat - 6), merupakan kabel terkecil dalam Chip Clock Speed = kecepatan maksimal sebuah prosesor Data width = lebar dari Arithmatic Logic Unit (ALU) / Unit pengelola aritmatika, untuk proses pengurangan, pembagian, perkalian dan sebagainya. MIPS = Millions of Instructions Per Second / Jutaan perintah per detik.

Mikroprosesor Lebih dikenal dengan sebutan Central Processing Unit atau CPU CPU adalah sebuah rangkaian terintegrasi (IC) sebagai unit mesin pengolah yang bekerja melakukan fungsi pokok komputasi aristmetika dan logika Biasanya dipabrikasi dalam bentuk sebuah chip tunggal Bekerja berdasarkan program yang diberikan

Masih ingat tentang SAP-1 (Simple As Possible-1 Microcomputer) ?

Sistem Mikroprosesor Adalah sebuah sistem yang dibangun dari komponen utama yaitu Unit Mikroprosesor atau CPU, dan komponen tambahan yaitu Unit Memori, Unit Masukan/Keluaran (I/O), untuk menjalankan atau mengeksekusi program yang diberikan

Diagram Sistem Mikroprosesor

Diagram Sistem Mikroprosesor CPU : Unit Mikroprosesor atau MPU bekerja sebagai pusat pengolah data atau pengendali sistem. Merupakan komponen utama pada sistem mikroprosesor

Diagram Sistem Mikroprosesor Unit Memori : terdiri dari 2 jenis yaitu RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read Only Memory). Berfungsi sebagai perekam data atau program. Mempunyai alamat tertentu dalam menyimpan data/program

Diagram Sistem Mikroprosesor Unit I/O : dibangun dari komponen I/O terprogram atau Programmable Input Output (PIO). Bekerja sebagai penghubung peralatan masukan dan keluaran ke CPU.

Diagram Sistem Mikroprosesor Clock : Sebagai penggerak sinkronisasi sistem. Unit Clock adalah osilator gelombang kotak dengan frekuensi tertentu yang diatur sesuai dengan kemampuan CPU

Diagram Sistem Mikroprosesor Peralatan Input : keypad, keyboard, mouse, joystick, scanner, camera, modem, dsb. Berfungsi sebagai perangkat yang memberikan masukan data atau perintah program

Diagram Sistem Mikroprosesor Peralatan Output : Display LED, Monitor, Printer, Plotter, dsb. Berfungsi sebagai perangkat penampil keluaran atau hasil pengolahan data

Diagram Sistem Mikroprosesor Data Bus : Sejumlah saluran dimana terjadi transfer data antara CPU, unit Memori, dan unit I/O. Bersifat dwi-arah (bidirectional) dari dan ke CPU.

Diagram Sistem Mikroprosesor Bus Alamat : Saluran ditransfernya alamat memori atau I/O yang akan diakses.

Diagram Sistem Mikroprosesor Control Bus : Saluran bagi sinyal digital yang mengatur, menyerempakkan memori, I/O, dan penjadwalan CPU, Interupsi, pembentuk clock dan reset

Arsitektur Pentium Perubahan – perubahan meliputi : 1. Struktur cache yang lebih kompleks untuk cache data dan intruksi lain 2. Prosesor integer dual lebih akurat yang dapat melakukan dua instruksi per clock (secara bersamaan) 3. Bus data yang lebih lebar, dimana ditambah dari 32 bit menjadi 64 bit. Sehingga instruksi akan lebih besar kemungkinan untuk melakukan dalam waktu yang bersamaan. 4. Koprosesor numerik yang lebih cepat yang beroperasi sekitar lima kali lipat lebih cepat dari koprosesor numerik 80486 atau mikroprosesor versi sebelumnya. 5. Logika prediksi percabangan yang dapat memungkinkan program bercabang dieksekusi dengan lebih efisien. 6. Tehnologi MMX (Multimedia Extention) yang dirancang untuk mengeksekusi instruksi dengan kecepatan tinggi dan hanya di khususkan untuk device (peralatan) multimedia.

Arsitektur Pentium Pro Arsitektur internal yang dapat menjadwalkan sampai lima instruksi untuk eksekusi dan unit floting point yang masih lebih cepat lagi. Cache untuk tingkat 2 adalah 256 Kbyte / 512 Kbyte. Dan cache tingkat satu adalah 16 Kbyte. Perbedaan dengan pentium sebelumnya adalah adanya bus alamat 36 bit, yang memungkinkan akses ke memori sampai dengan 64 Gbyte. Catu daya +3,3 Volt dengan arus maksimum adalah 9,9 mA untuk 150 MHz Pentium Pro untuk masukan sedangkan untuk keluaran (output) pada pentium pro adalah Arus 48 mA pada tingkat logika 0.

Arsitektur Pentium II, III, IV Cache pada Pentium pro tidak ditemukan lagi, karena mikroprosesor pentium II di kemas dalam bentuk papan rangkaian yang tercetak yang berbeda dari bentuk sebelumnya. PENTIUM III 1. Sistem bus antara 133 MHz atau 100 MHz. 2. Terdapatnya Advanced Tranfer Cache sebesar 256 Kbyte dalam kemasan Level 2 (L2) dengan Error Correcting Code (ECC). 3. Terdapat Data Prefetch Logic (DPL) sebagai antisipasi jika membutuhkan data. PENTIUM IV 1. Terdapat mPGA-487. 2. Support pada intel 850 dan 845 family. 3. Terdapat cache 12 K micro-op trace cache dan 8 Kbyte L1 data cache pada addition ke L2 cache memori.

Diagram Blok Pentium Pro

Diagram Blok Pentium II

Mikrokontroller

Perbedaan uP dan uC

Keluarga Mikrokontroler Keluarga MCS-51 Keluarga AVR

Keluarga MCS-51 MCS-51 pertama kali dikembangkan oleh Intel Corporation pada tahun 70-an. MCS-51 merupakan salah satu keluarga mikrokontroler yang sampai sekarang masih banyak dikembangkan oleh berbagai produsen semacam Atmel Corp., Philips Semiconductors, Cygnal Integrated Products, Inc., dan Winbond Electronics Corp. Beberapa contoh mikrokontroler yang merupakan keluarga MCS-51, yaitu AT89C51, AT89C52, dll. Mikon AT89C51, AT89S51 merupakan anggota MCS51 dari seri 8051 Keluarga MCS-51 merupakan mikrokontroller 8 bit seperti terlihat pada table berikut ini :

Keluarga MCS-51 merupakan mikrokontroller 8 bit seperti terlihat pada table berikut ini :

Keluarga AVR Salah satu mikrokontroller yang banyak digunakan saat ini yaitu mikrokontroller AVR. AVR adalah mikrokontroler RISC ( Reduce Instruction Set Compute ) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard, yang dibuat oleh ATMEL pada tahun 1996. AVR ( AdvanceVersatile RISC atau Alf and Vegard’s Risc Processor ) yang berasal dari nama 2 mahasiswa Norwegian Institute of Technolgy (NTH), yaitu Alf-Egil Bogen dan Vegard Wollan

Keunggulan AVR Kecepatan eksekusi program yang lebih cepat. AVR mempunyai32 register general-purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving, ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on- chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI. ATMega16/8535. ATMega8534 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses.

Jenis – jenis AVR Mikrokontroller AVR secara umum dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu keluarga AT90Sxx, ATMega, dan Attiny TIPE JUMLAH PIN FLASH EEPROM SRAM TinyAVR 8 – 32 1-2 K 64-128 0-128 AT90Sxx 20 – 44 1-8 K 128-512 0-1K ATMega 32 - 64 8-128 K 512-4K