Pengertian dan Fungsi Mikroprosesor

Penjelasan lengkap apa itu Mikroprosesor☑️ Komponen Sistem, Arsitektur, Jenis, Fungsi dan Cara Kerja Mikroprosesor (Microprocessor)☑️

Mikroprosesor merupakan sebuah istilah yang biasanya sering ditemukan pada dunia teknologi. Bagi yang berkecimpung di jurusan sistem elektronika pasti sudah tidak asing mendengar istilah ini.

Sebenarnya, apakah mikroprosesor itu? Untuk memahami lebih lanjut, mari simak beberapa penjelasan singkat yang wikielektronika.com kupas secara tuntas di bawah ini.

Apa itu Mikroprosesor ?

Pengertian Mikroprosesor adalah rangkaian unit mesin pengolah yang memiliki pekerjaan pokok yakni untuk melakukan komputasi logika dan aritmatika. Karena itulah, biasanya mikroprosesor ini ditemukan pada komputer, laptop, dan lain-lain.

Biasanya, mikroprosesor ini juga diproduksi pada satu chip tunggal yang sangat canggih. Dalam kehidupan sehari-hari pun, pasti kita akan memakai barang teknologi yang sudah dikaruniai teknologi mikroprosesor. Beberapa diantaranya adalah:

• PDA (personal digital assistance) atau komputer telapak tangan
• Telepon genggam
• Kalkulator

Salah satu contoh penggunaan mikroprocessor bisa kita lihat pada perangkat komputer. Pada perangkat komputer yang bisa disebut juga mikroprosesor adalah CPU, karena didalam CPU terdapat chip processor dan beberapa komponen mikroprosessor lainnya.

Seringkali disebutkan bahwa perkembangan mikroprosesor mengikuti konsep hukum Moore. Dimana perkembangan tersebut senantiasa meningkat dari waktu ke waktu tanpa berhenti.

Sebenarnya, mikroprosesor ini sudah dirintis pada tahun 1970-an ketika kalkulator sudah memakai driver. Seiring waktu berlalu, mikroprosesor ini pun memiliki bentuk dan jumlah yang berbeda. Awalnya jumlah memori hanyalah 4 bit, namun lama kelamaan hal itu pun berubah. Berikut ini adalah daftar perkembangan mikroprosesor:

• Intel 80286
• Intel 80486
• Intel Pentium II, III, IV

Arsitektur Mikroprosesor

Secara sistematis, sebuah mikroprosesor memiliki varian arsitektur yang berbeda. Diantara beberapa arsitektur mikroprosesor tersebut adalah sebagai berikut.

• Arsitektur I/O Terpetakan dalam Memori

Jenis Arsitektur I/O Terpetakan dalam Memori ini bekerja dengan menyatukan sel-sel I/O dalam pengalamatan yang bersama dengan sel-sel memori. Tiap tiap . I/O yang terpetakan dalam memori berisi intruksi tipe memori untuk media dalam mengakses alat alat I/O.

Keunggulan dari sistem Arsitektur I/O Terpetakan dalam Memori ini yaitu intruksi yang digunakan sebagai pembacaan dan penulisan memori dapat digunakan sebagai media input maupun output data pada I/O.

• Arsitektur I/O Terisolasi

Varian arsitektur Mikroprosesor yang kedua adalah Arsitektur I/O Terisolasi. Arsitektur jenis ini memiliki desain pemetaan I/O yang terpisah (terisolasi) dengan pemetaan memori.

• Arsitektur Harvard

Berikutnya adalah Arsitektur Harvard. Varian arsitektur mikroprosesor jenis ini memiliki desain yang mirip sekali dengan arsitektur I/O Terisolasi. Hanya saja arsitektur ini memiliki perbedaan yang terletak pada memori program dan memori data terpisah/ terisolasi.

Komponen Sistem Mikroprosesor

Meskipun namanya hampir sama, namun mikroprosesor dan sistem mikroprosesor memiliki pengertian yang cukup berbeda. Sistem mikroprosesor merupakan suatu sistem yang dibangun karena adanya komponen utama yang ada pada suatu komputer.

Ada beberapa komponen yang mendukung sistem mikroprosesor, yakni CPU atau mikroprosesor, Memory Unit, dan I/O atau Input Output Unit. Sedangkan komponen yang membentuk sistem mikroprosesor diantaranya adalah:

1. ROM atau Read Only Memory
2. PIO atau Programmable Input Output
3. CPU atau mikroprosesor
4. RWM atau Read Write Memory
5. Peralatan Output seperti printer, monitor, layar LED, plotter, dan lain sebagainya
6. Peralatan Input seperti mouse, scanner, kamera, keyboard, keypad, modem, dan lain sebagainya

Kemasan Mikroprosesor :

Terdapat empat jenis varian kemasan yang umum digunakan pada mikroprosesor. Diantara keempat varian tersebut adalah :

• TQFP: Plastic Gull Wing Quad Flat Package
• PDIP: Pastic Dual Inline Package
• SOIC: Plastic Gull-wing Small Outline.
• PLCC: Plastic J-Lieded Chip Carrier

Keunggulan Penggunaan Mikroprocessor :

• Memiliki Kecepatan yang Tinggi. Teknologi yang disematkan didalam chip microprocessor telah mendukung operasi data dengan kecepatan yang sangat tinggi. Bahkan dalam 1 detik sebuah microprocessor mampu menjalankan jutaan intruksi data.
• Ukuran yang Kecil dan Praktis. Sebuah microprocessor memiliki ukuran yang sangat kecil sehingga dapat membuat komponen komputer anda lebih efisien dalam space nya.
• Hemat Daya. Teknologi modern yang telah disematkan pada sebuah chip microprocessor membuatnya sangat efisien dalam penggunaan daya listrik. Chip mikroprocessor telah dibekali MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) yakni bahan semikonduktor oksida logam yang mampu menekan penggunaan daya.
• Biaya Murah. Penggunaan microprocessor pada sistem komputerasi anda tentunya akan menekan cost/ biaya yang tinggi. Hal ini karena sebuah microprocessor telah dibekali teknologi sirkuit terintegrasi (chip IC) didalamnya.

Jenis Mikroprosesor

Sejauh ini, jenis mikroprosesor hanya terdiri atas jumlah yang cukup sedikit sejak awal perilisannya. Hal tersebut karena setiap waktu, mikroprosesor berkembang dan melakukan perbaikan dari beberapa versi yang sudah dirilis sebelumnya.

Jenis-jenis mikroprosesor ini dibedakan berdasarkan jumlah bit yang dimiliki. Ini dia penjelasan singkat mengenai jenis-jenis mikroprosesor:

1. Mikroprosesor 64 Bit

Mikroprosesor 64 bit ini pertama kali diluncurkan pada tahun 1993, sehingga termasuk yang paling muda pada daftar ini. Nama yang digunakan untuk menjuluki jenis mikroprosesor ini adalah Pentium, dan menggunakan teknologi superscalar.

2. Mikroprosesor 32 Bit

Perusahaan senantiasa dituntut untuk menciptakan mikroprosesor yang baru dan lebih canggih dibandingkan dengan versi yang sebelumnya, sehingga hadirlah mikroprosesor 32 bit ini. Mikroprosesor jenis ini hadir dengan cache memory system yang jauh lebih besar yakni sebesar 8 kb apabila dibandingkan dengan pendahulunya.

3. Mikroprosesor 16 Bit

Mikroprosesor 16 bit hadir dengan beberapa perubahan pada sisi internalnya seperti jumlah memori yang sedikit lebih besar dan dihadirkan dalam beberapa versi. Hal tersebut karena kebutuhan memori setiap tahunnya semakin besar sehingga jumlah bit pun juga harus disesuaikan.

4. Mikroprosesor 8 Bit

Inilah jenis mikroprosesor yang bisa dibilang paling laku di pasaran. Bagaimana tidak, kualitas yang dimiliki oleh mikroprosesor 8 bit ini sangat tinggi sehingga demand yang dibutuhkan oleh pihak lainnya pun juga akan semakin naik.

5. Mikroprosesor 4 Bit

Jenis mikroprosesor yang terakhir ini dikeluarkan oleh pihak Intel dan dikenal dengan nama Intel 4004. Menyesuaikan dengan namanya, jumlah memori yang dimiliki oleh mikroprosesor ini pun hanya sekitar 4 bit saja.

Fungsi Mikroprosesor

Mikroprosesor memiliki andil yang besar untuk membuat kehidupan kita semakin praktis. Kita tidak perlu lagi memanfaatkan teknologi kuno untuk melakukan komputasi yang cukup menguras tenaga.

Fungsi Mikroprosesor yang utama adalah mengendalikan dan mengatur seluruh proses dalam sistem dan juga menjalankan fungsi operasi logika dan aritmatika. Tidak hanya itu, namun ada pula fungsi mikroposessor yang lainnya yaitu:

1. Memberi pelayanan dan mengirimkan sinyal apabila terdapat interupsi pada sinyal tersebut
2. Mengambil perintah yang berasal dari memori
3. Memberi timing bagi siklus kerja yang ada di dalam mikroprosesor
4. Menyimpan dan mengambil data baik itu dari ataupun ke dalam memori

Cara Kerja Mikroprosessor

Pada dasarnya, cara kerja microprocessor yaitu mengikuti intruksi (perintah) sesuai urutan berikut : 1. Pengambilan data (Fetch), 2. Pembacaan sandi data (Decode), dan 3. Mengeksekusi/ menjalankan perintah data (Execute).

Unit memori yang ada pada microprocessor menyimpan sebuah intruksi secara berurutan (Sequential order). Selanjutnya intruksi tersebut diterjemahkan dan dijalankan oleh microprocessor sampai ada intruksi Stop/ Berhenti.

Hasil dari proses eksekusi intruksi data tersebut kemudian dikirim oleh microprocessor ke port Output dalam bentuk angka binary/ biner.

Sebuah mikroprosesor berkomunikasi melalui unit memori. Pada unit I/O menggunakan saluran yang bernama BUS. Bus sendiri merupakan sambungan yang menghubungkan komponen pendukuk sistem pada mikroprosesor.

Gambaran cara kerja mikroprocessor khususnya pada bus bisa anda lihat pada diagram dibawah ini :

Saluran – saluran yang ada pada mikroprocessor dikelompokkan lagi menjadi tiga, yaitu :

• Bus saluran Kendali (Control Bus) : Berfungsi untuk penjadwalan MPU, interupsi, DMA. Selain itu control bus juga berperan sebagai pembentuk clock dan reset serta penyerampakan memori dan I/O
• Bus saluran Data (Data Bus) : Sebagai jalan input maupun output data yang berfungsi sebagai instruksi atau penyerta instruksi antara perangkat ingatan dan perangkat I/O dengan CPU
• Bus saluran Alamat (Address Bus) : Berfungsi untuk melakukan pengendalian terhadap komponen-komponen pendukung dalam system mikroprosesor

Itu dia informasi mengenai mikroprosesor yang bisa dijadikan sebagai ilmu baru. Seiring waktu berjalan, kemungkinan mikroprosesor ini akan semakin canggih dan pasti lebih keren.