Mikroprosesor

Macam – Macam Komputer APPLE iMAC DELL LATITUDE IBM Z900 SUN CT400 SONY Play Station Paralax Basic Stamp Compaq iPaq

Struktur Komputer Central Processing Unit (CPU): untuk mengolah instruksi program yang diberikan Input & Output Circuity/Interface: untuk mengatur komunikasi antara komputer dengan perangkat luar Memori: untuk menyimpan program dan data

Personal Computer CPU Memori I/O Interface

Motherboard Gigabyte GA-8IPE1000 Pro2-W

CPU (Central Processing Unit) Bagian dari komputer yang mengolah data, mengambil instruksi dari memori, mengkode instruksi dan menjalankan program

Mikroprosesor adalah sebuah chip (IC) yang bekerja dengan program Fungsi Mikroprosesor adalah sebagai pengontrol atau pengolah utama dalam suatu rangkaian elektronik Mikroprosesor biasa disebut juga CPU (Central Processing Unit)

Di dalam Mikroprosesor minimal Cara kerja sebuah Mikroprosesor diarahkan oleh suatu program dalam kode-kode bahasa mesin yang telah dimasukkan terlebih dahulu ke dalam sebuah memori terdiri dari rangkaian digital, register, pengolah logika aritmatika, rangkaian sekuensial

Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler Mikroprosesor adalah bagian CPU (Central Processing Unit) dari sebuah komputer, tanpa memori, tanpa I/O, dan peripheral yang dibutuhkan oleh sebuah sistem lengkap. Contoh : 8088, 80X86, 8031 Mikrokontroler adalah sebuah Mikroprosesor yang dikombinasikan dengan I/O dan memori (RAM/ROM). Contoh : AT89C51, 68HC11, BS2SX

Mikrokontroler biasa disebut juga Single Chip Microcomputer (SCM) yaitu sebuah Mikrokomputer yang dikemas dalam sebuah chip tunggal. Namun ada perbedaan antara Mikrokomputer seperti IBM PC dengan Mikrokontroler, yaitu pada penggunaan perangkat I/O dan media penyimpan. IBM PC menggunakan disket atau harddisk sebagai media penyimpan, sedang Mikrokontroler menggunakan EPROM Mikrokontroler

Komponen Mikroprosesor Arithmetic and Logic Unit (ALU): untuk mengolah / memanipulasi data Control Unit: untuk menentukan waktu, urutan, dan kecepatan dari operasi Register: untuk menyimpan data sementara meskipun instruksi sedang dieksekusi Register ALU Control Unit Program Counter Accumulator Instruction Register Memory Address Status Register

Register Accumulator : data yang dioperasikan oleh ALU Status register : status dari proses Instruction pointer (IP) : lokasi dari kode Memory address register : alamat dari data Instruction register : instruksi-instruksi dari register General-purpose register : tempat penyimpanan sementara untuk data atau alamat Stack pointer register (SP) : area khusus dari memori untuk menyimpan alamat. Berlaku sistem FILO

Memori Address Memori Data Control Signal

Jenis - Jenis Memori Untuk menyimpan Firmware: Read Only Memory (ROM) : Fixed program Programmable ROM (PROM) : One time rogrammable Erasable and Programmable ROM (EPROM) : Erasable with Ultraviolet light Electrically Erasable PROM (EEPROM) : Erasable with electricity Untuk menyimpan Software : Random Access Memory (RAM) : Read/write memory

ROM Diprogram oleh pabrik pembuat IC ROM Tidak ada data yang dapat ditulis ke dalam ROM Data hanya dapat dibaca dan digunakan untuk program yang permanen Data tidak akan hilang meskipun tegangan listrik dihilangkan (bersifat non-Volatile) Misalnya : sistem BIOS, printer, CD-ROM, dll. Lexmark ROM

PROM, EPROM, & EEPROM Isi memori dapat diganti atau diprogram PROM hanya dapat diprogram sekali EPROM dan EEPROM dapat diprogram kembali setelah isi memori dihapus oleh sinar ultraviolet atau tegangan listrik, seperti Flash memory Misalnya Flash media, cell phone, home appliances, dll.

PROM, EPROM, & EEPROM Secure Digital EEPROM Programmer UV Eraser

RAM Untuk menyimpan data sementara Hanya berfungsi jika ada tegangan listrik (Volatile) Data akan hilang jika listrik dihilangkan Termasuk di dalamnya Static RAM, Dynamic RAM, Synchronous DRAM, Rambus DRAM, dll. Misalnya : Computer RAM, printer, dll.

Media Penyimpan Lainnya Magnetic storage : Hard Disk, Tape, dll. Optical storage : CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD, dll. 5 level media penyimpan : Register Cache Memory Hard Disk Removable Disk

Input / Output Untuk transfer data antara mikroprosesor dan perangkat luar (peripheral devices) Interface chips (buffers) digunakan untuk mensinkronkan data transfer antara mikroprosesor dan peripheral devices Contoh : port serial, parallel, USB, IEEE 1394, IDE, SCSI, dll. Data Data Peripheral Devices CPU Buffer

CPU Intel 4004 8080 Pentium 2 Pentium 3 Pentium 4

Desain IC

Designer Intel 4004 Federico Faggin, chief designer of Intel 4004

Perkembangan CPU Intel Name Date Transistors Width (micron) Clock Speed Data Width MIPS 4004 1971 2.3 K 108 KHz 4 0.06 8080 1974 6 K 6 2 MHz 8/8 0.64 80386 1985 275 K 1.5 16 MHz 32/32 5 Pentium 1993 3.1 M 0.8 60 MHz 32/64 100 Pentium 4 2000 42 M 0.18 1.5 GHz 1700 2004 169 M ? 3.2 GHZ 64/64 Data Width : x/y = x-bit ALU / y-bit bus MIPS : Million Instructions Per Second

Sejarah Mikroprosesor 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

Mikroprosesor Masa Depan Perubahan ke teknologi RISC Parallel Processing tanpa mengubah set instruksi dengan register yang sama Versi Intel berikutnya Parallel Processing dengan register sendiri-sendiri Akhir Th. 2002 Intel mulai berencana mengeluarkan mikroprosesor 64-bit dgn bus data 128 bit bekerjasama dengan Hewlett Packard

Perkembangan Pemrograman Bahasa pemrograman pertama adalah Bahasa Mesin terdiri dari kode biner yang disimpan dalam sistem memori komputer sebagai sekelompok instruksi yang disebut program, yang dikembangkan pertama kali oleh John Von Neumann, seorang ahli matematika.

Th. 1950 : Bahasa Assembler diperkenalkan pertama kali ketika komputer UNIVAC mulai muncul. Bahasa Assembler menggunakan kode mnemonic Th. 1957 : FLOW-MATIC merupakan Bahasa pemrograman tingkat tinggi pertama dibuat oleh Grace Hopper Th. 1957 : IBM mengembangkan bahasa FORTRAN (Formula Translator) Th. 1958 : ALGOL (Algoritma Language) diperkenalkan

Bahasa pemrograman pertama yang banyak digunakan untuk aplikasi bisnis adalah COBOL (Computer Business Oriented Language) Pada saat ini, banyak muncul bahasa pemrograman yang lain seperti BASIC, C/C++, PASCAL, dll. Versi baru dari bahasa BASIC, yaitu VISUAL BASIC mungkin akan menggantikan C/C++ atau PASCAL