Komputer hadir dalam
kehidupan manusia baru 50 tahun terakhir, namun efeknya sangat besar dalam
mengubah kehidupan manusia, bahkan melebihi penemuan manusia lainnya seperti
radio, telepon, automobil, dan televisi. Begitu banyak aplikasi memanfaatkan komputer, terutama dalam pemanfaatan
kemampuan chip mikroprosesor di dalamnya yang dapat melakukan komputasi sangat
cepat, dapat bekerja sendiri dengan diprogram, dan dilengkapi memori untuk menyimpan
begitu banyak data. Seiring dengan perkembangan zaman, semakin luaslah
kebutuhan akan kemampuan seperti yang dimiliki oleh komputer, sehingga
menyebabkan munculnya terobosan-terobosan baru yang salah satunya adalah
dibuatnya chip mikrokontroler.Untuk
memperjelas pengertiannya, ada 3 istilah yang harus didefinisikan yang saling
berkaitan, yaitu mikroprosesor, mikrokomputer dan mikrokontroler:
Mikroprosesor merupakan pemroses mikro
atau pengolah mikro. Secara fisik, mikroprosesor adalah sebuah chip yang
merupakan perpaduan dari suatu rangkaian elektronika yang rumit yang dirancang
atau dibuat untuk mengolah atau memproses pekerjaan-pekerjaan yang cukup
kompleks. Jadi, istilah mikro pada mikroprosesor sangat terkait dengan ukuran
fisik mikroprosesor yang kecil. Mikroprosesor merupakan otak dan pusat
pengendali komputer yang didukung oleh komponen lainnya. Mikroprosesor adalah
chip yang sering disebut prosesor yang sekarang ukurannya sudah mencapai
Gigahertz (GHz). Ukuran tersebut adalah hitungan kecepatan prosesor dalam
mengolah data atau informasi. Merk prosesor yang banyak beredar di pasaran
adalah AMD, Apple, Cyrix VIA, IBM, IDT, dan Intel.
Mikrokomputer merupakan sebuah sistem yang berbasis mikroprosesor.
Sebuah Personal Computer atau laptop merupakan contoh mikrokomputer.
Mikroprosesor terletak pada socket yang telah disediakan oleh motherboard
dimana mikroprosesor ini dapat diganti dengan mikroprosesor yang lain asalkan
sesuai dengan socket yang ada pada motherboard. Jenis dan kapasitas mikroprosesor
mempengaruhi kecepatan komputer.
Mikrokontroler
merupakan sebuah chip yang terdiri
atas mikroprosesor, RAM, ROM, dan piranti I/O sehingga biasanya disebut single
chip microcomputer. Salah satu keunggulan mikrokontroler adalah adanya RAM,
ROM dan piranti I/O dalam sebuah chip sehingga tidak perlu menambahkan
komponen-komponen tersebut secara fisik.
Perkembangan
Mikroprosesor dan Mikrokontroler
1.
Perkembangan Mikroprosesor
Mikroprosesor pertama adalah Intel 4004 yang
dikenalkan tahun 1971, tetapi kegunaan mikroprosesor ini masih sangat terbatas,
hanya dapat digunakan untuk operasi penambahan dan pengurangan. Mikroprosesor
pertama yang digunakan untuk komputer di rumah adalah Intel 8080, merupakan
komputer 8 bit dalam satu chip yang diperkenalkan pada tahun 1974. Tahun 1979
diperkenalkan mikroprosesor baru yaitu 8088. Mikroprosesor 8088 mengalami
perkembangan menjadi 80286, berkembang lagi menjadi 80486, kemudian menjadi
Pentium, dari Pentium I sampai dengan sekarang, Pentium IV. Untuk lebih
lengkapnya, bisa dilihat dalam Tabel 1.1.
Tabel 1.1
Perkembangan Mikroprosesor
2. Perkembangan Mikrokontroler
Karena kebutuhan
yang tinggi terhadap “chip-chip pintar” dengan berbagai fasilitasnya, maka
berbagai vendor juga berlomba untuk menawarkan produk-produk mikrokontrolernya.
Hal tersebut terjadi semenjak tahun 1970-an. Motorola mengeluarkan seri
mikrokontroler 6800 yang terus dikembangkan hingga sekarang menjadi 68HC05,
68HC08, 68HC11, 68HC12, dan 68HC16. Zilog juga mengeluarkan seri mikroprosesor
Z80-nya yang terkenal dan terus dikembangkan hingga kini menjadi Z180 dan
kemudian diadopsi juga oleh mikroprosesor Rabbit. Intel mengeluarkan
mikrokontrolernya yang populer di dunia yaitu 8051, yang karena begitu
populernya maka arsitektur 8051 tersebut kemudian diadopsi oleh vendor lain
seperti Phillips, Siemens, Atmel, dan vendor-vendor lain dalam produk
mikrokontroler mereka. Selain itu masih ada mikrokontroler populer lainnya
seperti Basic Stamps, PIC dari Microchip, MSP 430 dari Texas Instrument dan
masih banyak lagi.
Selain mikroprosesor
dan mikrokontroler, sebenarnya telah bemunculan chip-chip pintar lain seperti
DSP prosesor dan Application Spesific Integrated Circuit (ASIC). Di masa depan,
chip-chip mungil berkemampuan sangat tinggi akan mendominasi semua desain
elektronik di dunia sehingga mampu memberikan kemampuan komputasi yang tinggi
serta meminimumkan jumlah komponen-komponen konvensional.
Persamaan dan Perbedaan
Mikroprosesor dan Mikrokontroler
1. Persamaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler
Mikroprosesor dan mikrokontroler
merupakan IC yang dapat diprogram dan supaya aplikasi yang diinginkan dapat
berjalan, maka memori program harus diisi program tertentu.
2. Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler
Terdapat perbedaan yang signifikan
antara mikrokontroler dan mikroprosessor. Perbedaan yang utama antara keduanya
dapat dilihat dari dua faktor utama yaitu arsitektur perangkat keras (hardware
architecture) dan aplikasi masing-masing.
a. Ditinjau dari segi arsitekturnya,
mikroprosesor hanya merupakan single chip CPU, sedangkan mikrokontroler dalam
IC-nya selain CPU juga terdapat piranti lain yang memungkinkan mikrokontroler
berfungsi sebagai suatu single chip computer. Dalam sebuah IC mikrokontroler telah terdapat ROM, RAM,
EPROM, serial interface dan paralel interface, timer, interrupt
controller, konverter Analog ke Digital, dan lainnya (tergantung fitur yang
melengkapi mikrokontroler tersebut).
b. Dari segi
aplikasinya, mikroprosessor hanya berfungsi sebagai Central Processing Unit yang
menjadi otak komputer, sedangkan mikrokontroler, dalam bentuknya yang mungil,
pada umumnya ditujukan untuk melakukan tugas–tugas yang berorientasi kontrol
pada rangkaian yang membutuhkan jumlah komponen minimum dan biaya rendah (low
cost).
Aplikasi
Mikrokontroler
Karena kemampuannya yang tinggi, bentuknya yang kecil,
konsumsi dayanya yang rendah, dan harga yang murah maka mikrokontroler begitu
banyak digunakan di dunia. Mikrokontroler digunakan mulai dari mainan
anak-anak, perangkat elektronik rumah tangga, perangkat pendukung otomotif,
peralatan industri, peralatan telekomunikasi, peralatan medis dan kedokteran,
sampai dengan pengendali robot serta persenjataan militer. Terdapat beberapa
keunggulan yang diharapkan dari alat-alat yang berbasis mikrokontroler (microcontroller-based
solutions) :
·
Kehandalan tinggi
(high reliability) dan kemudahan integrasi dengan komponen lain (high degree
of integration)
·
Ukuran yang
semakin dapat diperkecil (reduced in size)
·
Penggunaan
komponen dipersedikit (reduced component count) yang juga akan
menyebabkan biaya produksi dapat semakin ditekan (lower manufacturing cost)
·
Waktu pembuatan lebih singkat (shorter
development time) sehingga lebih cepat pula dijual ke pasar sesuai
kebutuhan (shorter time to market)
·
Konsumsi daya
yang rendah (lower power consumption)
Sistem
Mikroprosesor
Sebuah sistem minimum mikroprosesor memerlukan
perangkat-perangkat seperti mikroprosesor, unit memori, unit masukan dan
keluaran, dan rangkaian pendukung lain. Diagram blok rangkaian sistem minimum
mikroprosesor diperlihatkan dalam Gambar 1.1.
Gambar
1.1 Sistem Minimum Mikroprosesor
Dalam sistem
mikroprosesor prinsip kerjanya adalah mengolah suatu data masukan, yang
kemudian hasil olahan tersebut akan menghasilkan keluaran yang dikehendaki.
Proses pengolahan datanya dapat difungsikan sesuai dengan instruksi yang
diprogramkan . Masing-masing mikroprosesor memiliki bahasa pemrograman yang
berbeda-beda. Namun secara prinsip, dasar dari tiap mikroprosesor adalah sama.
Tiap mikroprosesor memiliki satu bus data, satu bus alamat dan satu bus
kendali. Dalam mikroprosesor terdapat suatu unit untuk mengerjakan fungsi –
fungsi logika dan aritmetika, register – register untuk menyimpan data
sementara dan unit pengendalian .
Bus data terdiri
biasanya 4, 8, 16 atau 32 jalur (bit), 64 bit, tergantung dari jenis
mikroprosesornya. Bus data berfungsi memuat data dari dan ke mikroprosesor.
Arah panah menunjukkan arah data dikirim/diterima. Bus alamat merupakan bus
yang berisi alamat- alamat yang datanya akan dikirim/diterima oleh
mikroprosesor. Bus kendali digunakan untuk mensinkronkan kerja antara
mikroprosesor dengan dunia luar sistem. Pada beberapa aplikasi ada yang disebut
dengan istilah jabat tangan, seperti misalnya pada penerapan hubungan dengan
pencetak (printer).
Dalam sistem
kerjanya mikroprosesor didukung oleh unit memori (untuk menyimpan program
tetap/sementara dan menyimpan data), unit masukan dan keluaran yang berfungsi
sebagai antar muka dengan dunia luar. Catu daya, rangkaian pembangkit detak (clock),
rangkaian pengawas sandi (address decoder), penyangga (buffer) dan
penahan (latch) juga diperlukan
mikroprosesor untuk mendukung operasi kerja sebagai satu rangkaian yang solid.
Rangkuman
Dalam bab ini telah disampaikan mengenai pengertian
mikrokontroler dan mikroprosesor, perkembangan mikroprosesor dan mikrokontroler
mulai dari muncul pertama kali sampai saat ini, persamaan dan perbedaan antara
mikroprosesor dan mikrokontroler, serta sistem mikroprosesor secara umum. Di
bab berikutnya akan dibahas mengenai mikrokontroler AVR.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar