Mikroprosesor

Anda pernah dan biasa menggunakan komputer atau hanya mendengar istilah komputer?

Komputer yang Anda gunakan menggunakan mikroprosesor seri berapa?

Mikroprosesor sering juga disebut dengan prosesor atau CPU. Tentu Anda sudah mengenal Pentium. Mikrokontroler dan mikroprosesor dikembangkan dari satu ide dasar yang sama. Secara fisik nampak sama. Lalu apa perbedaan diantara keduanya? Kapan kedua chip ini ditemukan,bagaimana perkembangannyaa saat ini?

SEJARAH MIKROPROSESOR

Pada tahun 1969 tim insinyur jepang dari sebuah perusahaan BUSICOM datang ke Amerika Serikat memesan beberapa buah IC untuk membuat kalkulator. Mereka datang ke Perusahaan INTEL dan Marcian Hoff adalah orang yang dapat melayani permintaan itu. Sebab ia adalah orang yang berpengalaman bekerja di bidang komputer. Gagasan Marcian Hoff ini berhasil dan mikroprosesor pertama kali lahir. Pada tahun 1971 keluar mikroprosesor seri 4004 dengan data bus 4 bit dengan kecepatan 6000 operasi per detik. Tidak lama kemudian Perusahaan Amerika CTC meminta INTEL dan Texas Instrumen untuk membuat mikroprosesor 8 bit. Akhirnya pada tahun 1972 INTEL dan Texas Instrumen berhasil menciptakan mikroprosesor 8008 dengan memori 16 Kbyte, 45 instruksi, dan kecepatan 300000 operasi per detik. Mikroprosesor ini menjadi pendahulu bagi semua mikroprosesor masa kini. INTEL terus melakukan penelitiannya sehingga pada bulan April 1974 menghasilkan mikroprosesor 8080 dengan kemampuan memori 64 Kbyte dan 75 instruksi. Keberhasilan INTEL diikuti oleh MOTOROLA dengan ciptaannya mikroprosesor 8 bit seri 6800, 6820, dan 6850.

Frederico Faggin meninggalkan INTEL membuat perusahaan sendiri diberi nama ZILOG dan pada tahun 1976 mengumumkan temuannya sebuah mikroprosesor seri Z-80. Mikroprosesor Z-80 dikembangkan dari rancangan mikrprosesor 8080. Mikroprosesor Z-80 kompatibel dan mampu menjalankan semua perintah yang ada pada 8080 sehingga Z-80 menjadi mikroprosesor yang tangguh pada waktu itu.

MIKROPROSESOR DAN SISTIM MIKROPROSESOR

Mikroprosesor dalam perkembangan dunia komputer digital disebut sebagai Central Processing Unit (CPU). Mikroprosesor diberi sebutan CPU karena fungsinya sebagai unit pemroses pusat. CPU bekerja sebagai pusat pemroses dan pengendali bekerjanya sistim komputer. Sebagai salah satu jenis chip dari berbagai jenis chip yang telah diproduksi, mikroprosesor sering juga diberi sebutan Microprocessor Unit (MPU). CPU atau MPU merupakan komponen utama dari sebuah komputer.

Sebuah mikroprosesor secara internal dikonstruksi dari tiga bagian penting yaitu :

Arithmetic Logic Unit (ALU),Register Unit (RU), dan Control Unit (CU).

Secara ilustratif konstruksi internal sebuah IC mikroprosesor dapat digambarkan seperti Gambar 1.

ALU adalah bagian yang bekerja melaksanakan operasi aritmetika dan operasi logika. Operasi aritmetika meliputi operasi penjumlahan (ADD atau ADD with Carry), pengurangan (SUB atau SUB with Borrow), perkalian (MUL), dan pembagian (DIV). Sedangkan operasi logika meliputi operasi logika AND, OR, XOR, COMPLEMEN, NEGATE. Untuk mendukung pelaksanaan operasi pada ALU mikroprosesor membutuhkan sejumlah register. Register adalah sebuah memori tempat menyimpan data dan tempat menyimpan hasil operasi. Register khusus yang bekerja sebagai tempat penampung hasil operasi pengolahan pada ALU disebut Akumulator. CU mengendalikan aliran data pada bus data dan bus alamat, kemudian menafsirkan dan mengatur sinyal yang terdapat pada bus pengendali. Mikroprosesor sebagai sebuah chip tidak bisa bekerja sendiri. Mikroprosesor memerlukan unit lain yaitu unit memori dan unit I/O. Dengan menggabungkan CPU, Memory Unit, dan I/O unit terbangun sebuah sistim yang disebut dengan sistim mikroprosesor. Gambar 2 menunjukkan blok diagram sebuah sistim mikroprosesor.

CPU bekerja mengatur pengendalian dan proses alih data yang terjadi dalam sistim mikroprosesor.Alih data berlangsung melalui saluran yang disebut dengan data bus. Alih data bisa terjadi dari memori ke CPU atau dari I/O ke CPU atau sebaliknya dari CPU ke memori atau dari CPU ke I/O. Alih data dari memori atau dari I/O ke CPU dikenal sebagai proses baca (READ). Alih data dari CPU ke memori atau alih data dari CPU ke I/O dikenal sebagai proses tulis (WRITE). Proses Read atau proses Write dikendalikan melalui saluran yang disebut dengan Control bus. Bus alamat bekerja mengatur lokasi alamat memori atau I/O dari mana atau kemana data diambil atau dikirim. Komputer mikro adalah salah satu contoh jenis sistim mikroprosesor. Untuk membangun fungsi sebagai komputer mikro, sebuah mikroprosesor juga harus dilengkapi dengan memori, biasanya memori program yang hanya bisa dibaca (Read Only Memory = ROM) dan memori yang bisa dibaca dan ditulisi (Read Write Memory = RWM), dekoder memori, osilator, dan sejumlah peralatan input output seperti port data seri dan paralel. Sebuah komputer mikro dapat digambarkan seperti gambar 3. Jadi komputer mikro adalah sebuah sistim mikroprosesor.

Gambar 3 menunjukkan CPU bekerja bersama unit memori, unit I/O, peralatan input, dan peralatan output. Pokok dari penggunaan mikroprosesor adalah untuk melaksanakan program, mengambil data, membentuk kalkulasi, perhitungan atau manipulasi data, dan menyimpan hasil perhitungan pada peralatan penyimpan atau menampilkan hasil pada sebuah monitor atau cetak keras. Pada komputer mikro Mikroprosesor berkomunikasi dengan memori dan port I/O juga menggunakan saluran yang disebut dengan bus. Bus ada tiga jenis yaitu bus data, bus alamat, dan bus kendali seperti terlihat pada gambar 3.