SISTEM MIKROPROSESOR RIZAL SURYANA
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO - UNJANI
Sistem Mikroprosesor ? Sistem Gabungan dari beberapa elemen atau komponen yang membentuk suatu fungsi tertentu Mikroprosesor Sebuah chip rangkaian terintegrasi (IC) dalam paduan skala yang besar dan bekerja berdasarkan perintah/ program dengan tujuan untuk pengendalian sistem atau pengolah data Sistem Mikroprosesor sebuah sistem yang dibangun dari beberapa gabungan komponen (CPU, Memori, I/O) dan bekerja berdasarkan perintah sebagai pengolah data digital elektronik
Komponen Utama Mikroprosesor (MPU) Control Unit (CU) Arithmetic Logic Unit (ALU)
Register Unit (RU)
Fungsi Komponen Utama Mikroprosesor CU MANAJER DARI SEMUA UNIT MENGATUR KESELARASAN KERJA SETIAP UNIT (APA YANG HARUS DILAKUKAN OLEH SUATU UNIT PASTI DI KETEHUI OLEH CU) ALU Melakukan fungsi aritmatika (ADD,SUB,MUL,INC,DEC, OR, AND, NOT, NOR, NAND, EXOR)
RU Memori khusus dalam MPU yang berfungsi untuk penyimpanan sementara
Komponen Utama Sistem Mikroprosesor
Mikroprosesor Unit (MPU) RAM ROM I/O PEWAKTU
Sistem Bus
Data Bus Address Bus Control Bus
Bus Data Perpindahan data antara MPU/CPU dengan komponen luar terjadi pada Bus Databidirectional Data bus terdiri dari 8, 16, 32, 64 atau lebih saluran paralel. CPU membaca/menulis data lokasi memori,Port. (melalui saluran Bus Data) Banyak piranti akan terhubung pada data bus namun hanya ada satu piranti yang aktif dalam satu waktu akses. Setiap piranti yang terhubung ke data bus harus menggunakan tri state buffer sehingga dapat berkeadaan floating/berimpedansi tinggi jika tidak sedang digunakan. Mikroprosesor standar memiliki saluran bus data 8 bit dua arah artinya alih data atau informasi berlangsung pada 8 saluran paralel dari MPU ke unit lain diluar MPU atau dari unit lain di luar ke MPU.
Address Bus Untuk menetapkan kemana data itu dikirim atau dari mana data itu diambil digunakan bus alamat (Address Bus) Bus alamat bertugas menetapkan dan memilih satu lokasi memori atau satu lokasi I/O yang hendak diakses. Bus alamat terdiri dari 16, 20, 24, atau lebih saluran sinyal paralel.
Address Bus Pada saluran CPU mengirim alamat lokasi memori yang akan ditulisi atau lokasi memori yang akan dibaca. Jumlah lokasi memori yang dapat dialamati oleh sebuah CPU ditentukan oleh jumlah bit address bus. Jika jumlah bit address bus adalah N maka jumlah lokasi memori yang dapat dialamati =2N.
Control Bus Bus Kendali (Control bus) terdiri dari 4 -10 saluran paralel. CPU mengirim keluar atau menerima sinyal kendali melalui saluran bus kendali. Bentuk-bentuk bus kendali adalah: Pembacaan memori, Penulisan ke memori, Pembacaan Port I/O, Penulisan Port I/O, Reset, Interrupt, Memori Request, I/O Request, dan sebagainya tergantung jenis CPUnya.
Bus Kendali adalah seperangkat bit pengendali yang berfungsi mengatur: 1.
Penyerempakan memori,
2.
Penyerempakan I/O,
3.
Penjadwalan MPU, Interupsi, DMA,
4.
Pembentuk clock, dan reset.
INPUT/OUTPUT merupakan bagian yang memungkinkan komputer untuk mengambil data dari luar atau mengirim data ke luar. peripheral semacam keyboard, terminal: video/monitor, printer dan modem dihubungkan ke bagian I/O. piranti yang digunakan untuk interface bus komputer ke peralatan luar disebut Port
EXECUTION SEQUENCE Sebuah mikroprosesor harus dapat melakukan proses: -
Fetch Data atau mengambil data baik dari memori maupun dari I/O dengan proses Read Data.
-
Process Data atau mengolah data dalam salah satu operasi Aritmetika atau Logika.
-
Write Data atau menulis data ke memori atau I/O.
-
Fetch Instruction atau mengambil instruksi yaitu membaca instruksi dari memori .
-
Interpret Instruction atau menterjemahkan instruksi.
-
Instruksi harus didekode untuk menentukan aksi dari suatu instruksi yang harus dilakukan.
EXECUTION SEQUENCE Contoh suatu program menggunakan tiga perintah sebagai berikut: 1.
Memasukkan sebuah nilai dari keyboard yang terhubung ke Port pada alamat 05h
2.
Menambahkannya dengan 7 dari nilai yang terbaca
3.
Mengeluarkan hasil penambahan ke display yang terhubung ke Port alamat 02h
EXECUTION SEQUENCE
Program yang dijalankan: 1. Membaca input dari Port 05. 2. Menambahkan nilai terbaca dengan 7. 3. Mengeluarkan hasil penjumlahan ke Port 02.
Alamat Memori
ISI (Biner)
ISI (Hex)
Operasi
00100h
1110 0100
E4
INPUT FROM
00101h
0000 0101
05
PORT 05h
00102h
0000 0100
04
ADD
00103h
0000 0111
07
07h
00104h
1110 0110
E6
OUTPUT TO
00105h
0000 0010
02
PORT 02h
PERKEMBANGAN MIKROPROSESSOR
TAHUN 1946 KOMPUTER MODERN PERTAMA DIBUAT DI UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA USA UNIAC (ELECTRONIC NUMERICAL INTEGRATOR AND CALCULATOR) 17000 TABUNG HAMPA, 500 MIL KABEL, > 30 TON DAN DAPAT MENJALANKAN 100.000 OPERASI PER DETIK. TAHUN 1971 INTEL MEMBUAT MIKROPROSESSOR 4004 4 BIT DAN 8080 8 BIT TAHUN 1977 INTEL MEMPERKENALKAN 8085 MIKROPROSESSOR 8 BIT DENGAN FREKUENSI CLOCK LEBIH TINGGI
ZILOG MENGELURKAN MIKROPROSESSOR 8 BIT TAHUN 1978 INTEL MENGELUARKAN MIKROPROSESSOR 16 BIT 8086 TAHUN 1979 INTEL MENGELUARKAN 8088
1981 IBM MEMBUAT PC MENGGUNAKAN MIKROPROSESSOR 8088 UNTUK MENJALANKAN APLIKASI SEPERTI SPREADSHEET DAN PENGOLAH KATA TAHUN 1983 INTEL MENGELUARKAN MIKROPROSESSOR 16 BIT YAITU 80286 DENGAN KEMAMPUAN MEMORI 16 MB TAHUN 1989 INTEL MENGELUARKAN MIRKOPROSESSOR 32 BIT 80386 DENGAN KEMAMPUAN MEMORY 4 GB
TAHUN 1989 INTEL MENGELUARKAN MIRKOPROSESSOR 32 BIT 80486 DENGAN KEMAMPUAN MEMORY 4 GB +8KB CACHE
TAHUN 1993 INTEL MEMPERKENALKAN MIKROPROSESSOR 32 BIT PENTIUM 1, TAHUN 1997 PENTIUM II, III DAN IV TAHUN 2001 INTEL MENGELUARKAN INTEL XEON
TAHUN 2006 INTEL MENGELUARKAN CORE 2
Nama Prosesor
Tahun
Jumlah
Micron
Clock Speed
Lebar Data
MIPS
Transistor
8080
1974
6000
6
2 MHz
8 bit
0,64
8088
1979
29.000
3
5 MHz
16 bit
0,33
80286
1982
134.000
1,5
6 MHz
16 bit
1
80386
1985
275.000
1,5
16 MHz
32 bit
5
80486
1989
1.200.000
1
25 MHz
32 bit
20
Pentium
1993
3.100.000
0.8
60 MHz
32 bit
100
Pentium II
1997
7.500.000
0,35
233 MHz
32 bit
400
Pentium III
1999
9.500.000
0,25
450 MHz
32 bit
1.000
Xeon
2001
13 Miliar
65nM
2.4 GHz
32 / 64 bit
Core 2
2006
1.7 Miliar
65nM
2.4 GHz
32 bit
1.5 Juta
Development Control Technology
Arah pengembangan mikroprosesor juga pada sistim kendali. Piranti ini digunakan sebagai alat kendali mesin yang "Smart" semacam oven microwave, Mesin Cuci, Mesin jahit, sistem pengapian. Peralatan mikroprosesor semacam ini disebut Mikrokontroler" Intel mengeluarkan 8051, Motorolla mengeluarkan MC 6801.
SEKIAN DAN TERIMAKASIH
