Berikut adalah Kumpulan Soal Pilihan Ganda dan Kunci Jawaban Sistem Komputer X Tentang Dasar-Dasar Mikrokontroler & Arsitektur Komputer yang terdiri dari 30 soal pilihan ganda. Dengan adanya soal latihan ini semoga bisa sebagai bahan pembelajaran dan latihan sebelum menghadapi ujian. 1. Suatu perangkkat yang Tergantungpada perangkatnya, unit pemrosesan atau mikroprosesor akan memiliki arsitektur yang berbeda (generasi dan bersama-sama dengan unit fisik atau virtual), daya (GHz), dan kualitas komponen (merek yang digunakan). Berikut beberapa contoh Mikroprosesor yang bisa kita temukan: Intel Core i9-9900KS. AMD Threadripper 3990X. Istilahmanajemen termal mengacu pada dua elemen utama: solusi pendinginan yang terpasang dengan benar ke prosesor, dan aliran udara yang efektif melalui bagian dari solusi pendinginan tersebut untuk mengevakuasi panas dari sistem. Tujuan utama dari manajemen termal adalah untuk menjaga prosesor pada atau di bawah suhu operasi 1 Organisasi komputer adalah bagian-bagian yang terkait dengan unit-unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyususn sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturnya. · contoh : aspek organisasional adalah teknologi hardware dan perangkat-perangkat pendukung lainnya. SistemBUS yang bertugas mengontrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data adalah. A. Data BUS C. Control BUS B. Address BUS D. Semua salah 4. Yang bukan merupakan teknik dari pemetaan (mapping) pada cache memory adalah A. Sequential C. Set Associative B. Direct D. Direct Mapping 5. Yang bukan termasuk komponen dari CPU, yaitu baju pink rok hitam cocok dengan jilbab warna apa. Mikroprosesor adalah singkatan dari prosesor biasa juga disebut CPU central processing unit. Komponen ini merupakan sebuah cip. Cip chip atau IC/Integrated circuit adalah sekeping silikon berukuran beberapa milimeter persegi yang mengandung puluhan ribu transistor dan komponen elektronik lain. Prosesor juga merupakan salah satu komponen terpenting dalam sistem komputer. Prosesor seringkali disebut sebagai otak komputer, meski sebutan ini tidak tepat sepenuhnya. Prosesor hanya bertindak sebagai mesin pemroses tetapi tidak berfungsi sebagai pengingat. Fungsi pengingat ditangani oleh komponen lain yang dinamakan memori. dan bagaimana dengan sejarahnya, semuanya pasti ada sejarahnya mengapa mikroprosesor muncul dan ada serta digunakan dalam komputer. Mikroprosesor merupakan hasil dari pertumbuhan semikonduktor. Prosesor adalah chip yang sering disebut “Microprosessor” yang sekarang ukurannya sudah mencapai gigahertz. Ukuran tersebut adalah hitungan kecepatan prosesor dalam mengolah data atau informasi. Merk prosesor yang banyak beredar dipasatan adalah AMD, Apple, Cyrix VIA, IBM, IDT, dan Intel. KOMPONEN MIKROPROSESOR Mikroprosesor terdiri dari beberapa bagian Register, berfungsi untuk sebagai tempat penyimpanan sementara data, alamat, kode instruksi dan bit status berbagai operasi mikroprosesor. ALU Algorithm and Logic Unit, berfungsi untuk mengerjakan perintah – perintah logika dan operasi aritmetika. Timing and Control Unit, berfungsi untuk mengambil dan mendekodekan instruksi dari memori program dan membangkitkan sinyal kendali yang diperlukan oleh bagian lain dari mikroprosesor untuk melaksanakan instruksi tersebut. Komponen-komponen Utama Sistem Mikroprosesor itu sendiri MPU atau CPU Mikroprosesor berfungsi sebagai otak sistem. Ia mengatur kerja sisitem berdasarkan urutan program yang telah ditetapkan. Ia mengatur keluar masuknya data dari/ke antar bagian dalam sistem. Ia juga mengatur aktivitas keluar/masuk data dari/ke perangat diluar sistem. MPU adalah sebuah CPU yang tersusun dari 3 bagian pokok yaitu •Arithmetic Logic Unit ALU -> menyediakan fungsi pengolahan •Control Unit CU -> mengontrol fungsi prosesor •Register Unit RU -> tempat penyimpanan sementara dalam mikroprosesor Sebagai CPU, MPU bekerja dan melakukan fungsi dasar yaitu fungsi logika dan aritmetika. Fungsi logika antara lain fungsi AND, OR, XOR, CPL, dan NEG. Sedangkan fungsi Aritmetika antara lain ADD, SUB, ADC, SBC, INC, dan DEC. Disamping fungsi pengolahan aritmetika dan logika MPU juga melakukan fungsi pengalihan data dengan menggunakan perintah MOV, atau LOAD, EXCHANGE, PUSH, dan POP. Untuk menyimpan program dan data yang digunakan pada sistem mikroprosesor harus dilengkapi dengan Memori. Jadi, memori mutlak diperlukan dalam sistem mikroprosesor. Tanpa ada memori, sistem mikroprosesor tidak dapat bekerja, terutama memori program dalam ROM. Access Memory RAM ada yang menyebut juga Read Write Memory RWM RAM adalah media pengingat sementara. Mirip dengan fungsi papan tulis, RAM dapat menjadi tempat menulis hasil kerja, hasilnya dapat dibaca oleh komponen lain, kemudian isinya dapat dihapus jika tidak diperlukan lagi. Pada saat catu daya listrik dimatikan, isi RAM akan lenyap dan RAM kembali kosong. Karena itu, RAM disebut sebagai memory volatile memori yang isinya dapat menguap. Only Memory ROM Sesuai dengan namanya, data pada ROM hanya dapat dibaca. Data ditulis sekali dan setelah itu hanya dibaca saja. Kita tidak dapat dengan mudah menulis data ke ROM semudah menulis ke RAM. Data yang ditulis pada ROM lebih bersifat permanen dibandingkan data pada RAM. Karena itu, ROM disebut juga memory non-volatile. Karena sifatnya itu, oleh produsen mainboard, ROM pada komputer PC diisi program awal berupa identifikasi sistem dan pengaktifan program sistem operasi terdapat dalam disket/harddisk. Tanpa adanya program awal ini, ketika komputer PC dinyalakan, mikroprosesor tidak dapat melakukan apa-apa. Berbeda dengan ROM pada PC yang hanya diisi program mula, ROM pada sistem single chip atau single board diisi dengan seluruh program yang akan dijalankan. Proses pengisian kita lakukan dengan alat yang bernama ROM writer. Input/Output PIO Port input/output adalah komponen yang menghubungkan mikroprosesor dengan perangkat luar harddisk, printer, keyboard, monitor, dll.. Jadi, port disini berlaku sebagai “pintu” ke perangkat luar. Sebagaimana memori, port I/O juga bukan merupakan komponen tunggal artinya ada banyak port di dalam sistem komputer yang masing-masing diberi alamat tertentu. Pengertian Sistem Mikroprosesor adalah singkatan dari prosesor biasa juga disebut CPU central processing unit. Komponen ini merupakan sebuah chip. Chip atau IC/Integrated circuit adalah sekeping silikon berukuran beberapa milimeter persegi yang mengandung puluhan ribu transistor dan komponen elektronik lain. Prosesor juga merupakan salah satu komponen terpenting dalam sistem komputer. Prosesor seringkali disebut sebagai otak komputer, meski sebutan ini tidak tepat sepenuhnya. Prosesor hanya bertindak sebagai mesin pemroses tetapi tidak berfungsi sebagai pengingat. Fungsi pengingat ditangani oleh komponen lain yang dinamakan memori. dan bagaimana dengan sejarahnya, semuanya pasti ada sejarahnya mengapa mikroprosesor muncul dan ada serta digunakan dalam komputer. Sistem Mikroprosesor adalah gabungan dari beberapa komponen antara lain, Memory Unit, Input, Output Unit, dan CPU yang bekerja sebagai pengolah data elektronik digital. Sebuah mikroprosesor agar dapat berfungsi memerlukan sebuah sistem yang disebut sistem mikroprosesor. Memory Unit terbagi dua yaitu, RAM dan ROM. Mikroporosesor terdiri dari beberapa bagian, yaitu Control Unit CU, berfungsi untuk mengambil dan mendekodekan instruksi dari memori program dan membangkitkan sinyal kendali yang diperlukan oleh bagian lain dari mikroprosesor untuk melaksanakan instruksi tersebut. Arithmetic Logic Unit ALU, berfungsi untuk mengerjakan perintah – perintah logika dan operasi aritmetika. Register Unit RU, berfungsi untuk sebagai tempat penyimpanan sementara data, alamat, kode instruksi dan bit status berbagai operasi mikroprosesor. Fungsi utama MPU Mikroprosesor adalah sebagai unit yang mengendalikan seluruh kerja sistem mikroprosesor. Beberapa fungsi lain dari mikroprosesor, antara lain Mengambil instruksi dan data dari memori. Memindah data dari dan ke memori. Mengirim sinyal kendali dan melayani sinyal interupsi. Menyediakan pewaktuan untuk siklus kerja sistem mikroprosesor. Mengerjakan fungsi – fungsi operasi logika dan aritmetika. Sebagai CPU, MPU Mikroprosesor bekerja dan melakukan fungsi dasar yaitu fungsi logika dan aritmetika. Fungsi logika antara lain fungsi AND, OR, XOR, CPL, dan NEG. Sedangkan fungsi Aritmetika antara lain ADD, SUB, ADC, SBC, INC, dan DEC. Baca Juga Apa Yang Di Maksud Dengan Akreditasi? Disamping fungsi pengolahan aritmetika dan logika MPU juga melakukan fungsi pengalihan data dengan menggunakan perintah MOV, atau LOAD, EXCHANGE, PUSH, dan POP. Untuk menyimpan program dan data yang digunakan pada sistem mikroprosesor harus dilengkapi dengan Memori. Jadi memori mutlak diperlukan dalam sistem mikroprosesor. Tanpa ada memori sistem mikroprosesor tidak dapat bekerja terutama memori program dalam ROM. I/O unit dipersiapkan untuk menghubungkan MPU dengan alat-alat input-output luar seperti keyboard. Monitor, Printer, Mouse, dan sebagainya. Sistem Bus Mikroprosesor berkomunikasi dengan unit memori, unit I/O menggunakan saluran yang disebut dengan BUS. Setiap mikroprosesor dilengkapi dengan tiga bus sebagai berikut Alih data diantara MPU dengan komponen luar berlangsung pada Bus Data. 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. Untuk menetapkan kemana data itu dikirim atau dari mana data itu diambil digunakanlah yang namanya bus alamat address bus. Bus alamat bertugas menetapkan dan memilih satu lokasi memori atau satu lokasi I/O yang hendak diakses. Bus Kendali adalah seperangkat bit pengendali yang berfungsi mengatur 1 Penyerempakan memori, 2 Penyerempakan I/O, 3 Penjadualan MPU, Interupsi, DMA , 4 Pembentuk clock, dan reset. Gambar Diagram 1 Gambar Diagram Mikroprosesor menerima data dalam bentuk digital dari sejumlah saluran input kemudian memprosesnya berdasarkan urutan instruksi tertentu dan mengeluarkan sinyal ouput sebagai hasil pemrosesan. Bagian memori berfungsi untuk menyimpan program dan data. Ada 2 macam memori, yaitu RAM dan ROM. Memori baca tulis biasanya digunakan untuk menyimpan data yang bersifat sementara, sedangkan memori baca berisi program dan atau data yang mengatur kerja sistem. Bagian I/O berfungsi untuk melakukan alih data antara sistem mikroprosesor dengan alat luar, agar mikroprosesor tersebut dapat berhubungan dengan peralatan luar. Sistem komputer personal yang berbasis mikroprosesor pada dewasa ini sudah menggunakan mikroprosesor yang mempunyai lebar bus data sebesar 64 bit dengan ukuran memori diatas 64 Giga byte dan dilengkapi cache memori yang besar. Demikian juga dilengkapi dengan sistem I/O seperti, printer, serial komunikasi, floppy disk drive, hard disk drive ,mouse, CD-ROM drive, plotter, Keyboard, monitor, tape backup, scanner, DVD, sensor, switch, dan lain-lain. Peningkatan kemampuan kapasitas mikroprosesor tidak terlepas dari pengembangan software dan tuntutan kebutuhan di lapangan, baik di masyarakat ataupun di Industri. Penggunaan Mikroprosesor Penggunaan mikroprosesor sangat luas, bahkan dapat dikatakan hampir tak terbatas. Sistem mikroprosesor dapat dipergunakan pada berbagai jenis peralatan dalam banyak bidang, misalnya bidang komunikasi, informatika, industri, instrumentasi, militer, pendidikan, peralatan perkantoran, hiburan, ruang angkasa, rumah tangga, mainan anak, peralatan perbangkan, kedokteran, otomotif, dan lain-lain. Salah satu contoh di industri Tekstil, sistem mikroprosesor dipergunakan untuk mengendalikan sistem proses, khususnya pada mesin Deying bahwa proses pengisian uap, pengisian air, pengaturan tekanan, pengaturan temperatur, pengisian bahan kimia, dan pengaturan kecepatan motor. Pengatur sistem peralatan tersebut menggunakan mikrokompuer berbasis mikroprosesor dengan berbagai rangkaian antarmukanya Interface. Otomotif yang berteknologi VVT-i Variable Valve Timing Intelegent bahwa pengaturan buka tutup valve dikontrol menggunakan sistem mikropkomputer yang berbasis mikroprosesor, yaitu dengan ECU Electronic Control Unit yang berfungsi pengaturan bahan bakar, udara, dan terperatur yang disesuaikan dengan kecepatan putaran mesin. Keunggulan menggunakan mikroprosesor/mikrokontroler antara lain Sistem mikroprosesor/mikrokontroler dapat diprogram programmable. Maksudnya dengan menggunakan perangkat keras hardware yang hampir sama atau sama dapat diperoleh berbagai macam penggunaan yang berbeda dengan hanya mengubah program atau mengganti program. Ukuran dan jumlah komponen yang diperlukan serta kebutuhan daya secara keseluruhan semakin sedikit, hal ini menjadi hemat. Kerugian menggunakan mikroprosesor/mikrokontroler antara lain Jenis dan macam mikroprosesor/mikrokontroler sangat banyak dengan hardware dan software yang berbeda-beda dan pada umumnya tidak kompatibel antara yang satu dengan yang lain. Untuk jenis mikroprosesor/mikrokontroler tertentu dari suatu produk tertentu dibutuhkan suatu sistem pengembangan yang tertentu pula. Pengertian Mikroprosesor Microprocessor dan Cara Kerja Mikroprosesor – Mikroprosesor adalah sebuah Chip IC atau Sirkuit Terintegrasi yang menggabungkan fungsi inti dari unit pemrosesan pusat CPU/Central Processing Unit komputer. Chip IC yang dalam bahasa Inggris ditulis dengan “Microprocessor” ini merupakan perangkat multiguna yang dapat diprogram untuk menerima data digital sebagai input, memprosesnya sesuai dengan instruksi yang tersimpan dalam memorinya dan memberikan hasil sebagai output. Mikroprosesor berisi logika kombinasional dan logika digital sekuensial yang beroperasi pada angka dan simbol yang diwakili dalam sistem angka biner. Dalam sebuah IC Mikroprosesor, terdapat ALU unit aritmatika dan logika, unit kontrol, register, sistem bus dan jam clock untuk melakukan tugas komputasi. Microprocessor dapat dikatakan sebagai otak dari semua komputer, baik komputer tersebut berbentuk laptop, desktop maupun server. Perkembangan Mikroprosesor dapat ditelusuri mulai dari penemuan komponen IC oleh Fair Child Semikonduktor pada tahun 1959. Kemudian pada tahun 1968, Gordan Moore ahli kimia, Robert Noyce fisikawan dan Andrew Grove Investor mengundurkan diri dari Fair Child Semikonduktor dan mendirikan perusahaan mereka sendiri yaitu perusahaan yang kita kenal saat ini, INTEL Integrated Electronics. Pada tahun 1971, mereka berhasil menciptakan mikroprosesor pertama yaitu Intel 4004. Baca juga Pengertian IC Integrated Circuit dan Aplikasinya. Diagram Blok Mikroprosesor pada Komputer Sebuah Mikroprosesor pada dasarnya terdiri dari Unit Arimatika dan Logika atau ALU Arithmetic Logical Unit, Register Array dan Unit Pengendali. Berikut Diagram Blok Mikroprosesor pada Komputer. Dari Diagram Blok Mikroprosesor diatas terlihat bahwa sebuah Mikroprosesor pada dasarnya terdiri dari 3 bagian utama yaitu Arithmetic Logical Unit ALU, Register Array dan Unit Pengendali yang terhubung dengan bagian INPUT Keyboard, sensor dan bagian OUTPUT Layar Monitor, printer, motor serta bagian unit Memori. Mikroprosesor menjalankan sebuah perintah atau instruksi berdasarkan urutan berikut ini yaitu Fetch penjemputan atau pengambilan perintah dan data yang diperlukan, Decode Pembacaan sandi dan Execute Menjalankan Perintah atau Mengeksekusi Perintah. Sebuah Instruksi atau perintah pada awalnya disimpan di unit Memori secara berurutan sequential order. Mikroprosesor menjemput atau mengambil instruksi-instruksi tersebut dari memori, kemudian menerjemahkannya dan mengeksekusi Instruksi-instruksi tersebut hingga mendapatkan instruksi STOP atau berhenti. Hasil esksekusinya kemudian dikirimkan dalam Biner ke port OUTPUT. Di antara proses-proses ini, terdapat Register Array yang berfungsi untuk menyimpan data sementara sedangkan ALU dalam Mikroprosesor digunakan untuk melakukan fungsi-fungsi komputasi. Istilah-istilah Umum yang digunakan dalam Mikroprosesor Berikut adalah beberapa istilah umum yang sering digunakan dalam Mikroprosesor Microprocessor. BUS BUS adalah seperangkat konduktor yang dimaksudkan untuk mengirimkan data, alamat atau mengontrol informasi ke berbagai elemen dalam mikroprosesor. Biasanya mikroprosesor akan memiliki 3 jenis Bus yaitu Bus Data, Bus Kontrol dan Bus Alamat. Prosesor 8-bit akan menggunakan Bus lebar 8-bit. Kelompok Instruksi INSTRUCTION SET Kelompok Instruksi atau Instruction Set adalah kelompok perintah yang dapat dipahami oleh mikroprosesor. Jadi Kelompok instruksi adalah antarmuka antara perangkat keras dan perangkat lunak program. Contohnya, Instruksi memerintahkan prosesor untuk mengganti transistor yang relevan untuk melakukan pemrosesan data. Misalnya. TAMBAHKAN A, B; digunakan untuk menambah dua angka yang tersimpan dalam register A dan B. Panjang kata WORD LENGTH Panjang kata adalah jumlah bit dalam Bus data internal suatu prosesor atau jumlah bit yang dapat diproses oleh suatu prosesor pada suatu waktu. Misalnya, Prosesor 8-bit akan memiliki bus data 8-bit, register 8-bit dan akan melakukan pemrosesan 8-bit pada suatu waktu. Untuk melakukan operasi bit yang lebih tinggi 32-bit atau 16-bit, Mikroprosesor akan memecahkannya menjadi serangkaian operasi 8-bit. CACHE MEMORY Memori cache adalah memori akses acak yang terintegrasi ke dalam prosesor. Jadi prosesor dapat mengakses data dalam memori cache lebih cepat daripada dari RAM biasa. Ini juga dikenal sebagai Memori CPU. Memori cache digunakan untuk menyimpan data atau instruksi yang sering dirujuk oleh perangkat lunak atau program selama operasi. Sehingga akan meningkatkan kecepatan operasi secara keseluruhan. Kecepatan Clock CLOCK SPEED Mikroprosesor menggunakan sinyal Clock untuk mengontrol laju instruksi yang dijalankan, menyinkronkan komponen internal lainnya dan untuk mengendalikan transfer data di antara mereka. Jadi clock speed mengacu pada kecepatan di mana mikroprosesor menjalankan instruksi. Biasanya diukur dalam Hertz dan dinyatakan dalam megahertz MHz, gigahertz GHz dan lain-lainnya. Keunggulan-keunggulan Mikroprosesor Berikut dibawah ini adalah beberapa keunggulan Mikroprosesor. Biaya rendah Low Cost – Mikroprosesor tersedia dengan biaya rendah karena dikemas dalam teknologi sirkuit terintegrasi chip IC. Dengan demikian, biaya sistem komputer akan menjadi lebih rendah dan terjangkau. Kecepatan tinggi – Chip mikroprosesor dapat bekerja pada kecepatan sangat tinggi karena teknologi yang terlibat di dalamnya. Mikroprosesor mampu menjalankan jutaan instruksi per detik. Ukuran kecil – Karena teknologi integrasi skala sangat besar dan skala ultra besar, mikroprosesor dapat dibuat dalam ukuran yang sangat kecil sehingga akan mengurangi ukuran seluruh sistem komputer. Serba guna Versatile – Mikroprosesor sangat fleksibel, chip yang sama dapat digunakan untuk sejumlah aplikasi hanya dengan mengubah program instruksi yang disimpan dalam memori. Konsumsi Daya Rendah – Mikroprosesor biasanya diproduksi menggunakan teknologi semikonduktor oksida logam metal oxide semiconductor yaitu MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor yang bekerja dalam mode saturasi dan mode cut-off sehingga daya yang dikonsumsi menjadi sangat rendah dibandingkan dengan yang lainnya. Tidak Menghasilkan Panas yang berlebihan – MIkroprosesor tidak menghasilkan panas yang berlebihan apabila dibandingkan dengan perangkat tabung vakum. Andal Reliable – Mikroprosesor sangat andal, tingkat kegagalan sangat sedikit karena teknologi semikonduktor digunakan. Portable – Perangkat atau sistem komputer yang dibuat dengan mikroprosesor dapat dibuat portabel karena ukurannya yang kecil dan konsumsi daya yang rendah. Table of Contents Show Mikroprosesor / CPUSumber ClockInput Output Digital MikroprosesorBus MikroprosesorInput DigitalOutput DigitalPenguat Output Dengan H-BridgeInput AnalogOutput AnalogKomunikasi DigitalRegulator DCPower SupplyVideo yang berhubungan Saat ini mikroprosesor sudah tersedia dalam bentuk mikrokontroler seperti ATmega328 yang sudah mengintegrasikan CPU, memori dan periferal input output di dalamnya. Akibatnya untuk membuat suatu sistem mikroprosesor tidak lagi diperlukan banyak komponen pendukung lain. Mikrokontroler ini masih memerlukan kristal, power supply dan beberapa komponen lain. Selain itu juga banyak yang sudah tersedia dalam bentuk modul, seperti Arduino UNO, Arduino Nano, Blue Pill dan sebagainya. Pada modul seperti ini, kita dapat menjalankan sistem mikroprosesor tersebut cukup hanya dengan menambahkan catu daya USB saja. Namun demikian, kadang-kadang fasilitas yang disediakan oleh mikrokontroler ataupun modul tersebut masih kurang, sehingga masih diperlukan tambahan komponen pendukung. Berikut ini beberapa komponen pendukung yang sering dipakai. Mikroprosesor / CPU Komponen utama suatu sistem mikroprosesor adalah sebuah CPU Central Processing Unit. CPU ini belum dilengkapi dengan memori, sehingga untuk dapat dijalankan sebagai sistem minimum, CPU ini masih perlu ditambah memori RAM dan EEPROM. Berikut ini keluarga CPU yang dulu populer di Indonesia Keluarga Z80 buatan Zilog Keluarga 6800 buatan Motorola Zilog Z0840004PSC Pada saat ini penggunaan CPU sudah jarang, biasanya kita menggunakan mikrokontroler yang lebih praktis. Berikut ini contoh rangkaian mikroprosesor berbasis CPU tipe 6802, dari keluarga 6800 buatan Motorola. Sistem minimum 6802 Pada rangkaian tersebut, komponen utamanya adalah sebagai berikut 6802 sebagai CPU 2732A sebagai EPROM 6821 sebagai antar muka digital Pada rangkaian tersebut tidak ada SRAM, karena di dalam 6802 sudah ada RAM sebanyak 128 byte. Sumber Clock Mikroprosesor yang kita pakai sekarang umumnya termasuk ke dalam sistem digital sinkron sekuensial, sehingga suatu mikroprosesor memerlukan clock. Sumber clock yang umum digunakan adalah osilator internal menggunakan resistor dan kapasitor, serta bisa juga menggunakan kristal. Rangkaian osilator dengan resistor dan kapasitor sangat sederhana, namun kurang teliti. Kristal menghasilkan clock yang lebih teliti. Jika diperlukan ketelitian waktu yang lebih tinggi, dapat dilihat di artikel “Sumber Clock pada Rangkaian Elektronik“ Kristal 12 MHz dan resonator MHz RAM RAM Random Access Memori fungsinya sebagai memori yang dapat dibaca dan ditulis oleh mikroprosesor. Salah satu jenis static RAM yang populer dipakai adalah tipe 6264. RAM ini berkapasitas 8 kilobyte 8192 byte. Static Random Access Memori 6264 Mikrokontroler versi terbaru umumnya sudah dilengkapi RAM di dalamnya, sehingga kita tidak perlu menambahkan RAM lagi. Selain static RAM SRAM, ada juga dynamic RAM DRAM. DRAM lebih murah dibandingkan SRAM, namun rangkaiannya lebih kompleks. DRAM populer digunakan pada mikroprosesor yang memerlukan RAM besar. Lebih jauh tentang RAM dan memori sejenisnya dapat dilihat di artikel “Memori pada Sistem Mikroprosesor“ EPROM EPROM atau Erasable Programmable Read Only Memory, adalah memori yang dapat diprogram dengan menggunakan perangkat programmer, dan dapat dihapus dengan menggunakan cahaya ultraviolet. EPROM yang populer digunakan adalah tipe 27C64. EPROM ini berkapasitas 8 kilobyte 8192 byte EPROM 27C64 Input Output Digital Mikroprosesor Untuk antar muka digital dari bus di dalam sistem mikroprosesor ke luar, diperlukan komponen antar muka digital. Komponen yang populer dipakai adalah IC PPI Programmable Peripheral Interface tipe 8255 buatan Intel dan 6821 dari Motorola. Berikut ini PPI 8255 yang sering dipakai bersama mikroprosesor keluaran Intel, seperti 8088 dan 8086 Intel PPI 8255 Berikut ini IC Peripheral Interface Adapter PIA model MC6820 dan MC6821. Keduanya sering dipakai bersama mikroprosesor keluaran Motorola, seperti 6802 dan 6805. Motorola MC6820 dan MC6821 Fungsi input output digital dari bus mikroprosesor juga dapat dilakukan dengan komponen IC digital berikut ini 74HC373 latch 8 bit 74HC573 latch 8 bit Referensi Bus Mikroprosesor Pada mikroprosesor model lama seperti Z80 dan Motorola 6800, masih diperlukan komponen register pada bus mikroprosesor. Pada mikrokontroler model baru seperti ATmega328 dan ESP32, bus mikroprosesor sudah built-in, jadi tidak perlu diutak atik lagi oleh pendesain sistem. Komponen yang dipakai pada bus antara lain sebagai berikut 74HC138 Multiplexer, sebagai address decoder 74HC245 buffer 2 arah 8 bit, sebagai input output digital , ataupun bus driver 74HC573 latch 8 bit, sebagai bus multiplexer Input Digital Mikrokontroler zaman sekarang sudah memiliki input output digital built-in, sehingga tidak memerlukan tambahan PPI atau PIA. Namun kadang perlu komponen tambahan untuk menambah jumlah port, ataupun untuk konversi tegangan. Berikut ini beberapa komponen yang umum dipakai pada sistem mikroprosesor untuk menambah kemampuan input digital 74HC164 serial input parallel output shift register tanpa output latch, dipakai untuk menambah jumlah port output 74HC165 parallel input serial output shift register, dipakai untuk menambah jumlah port input PCF8574 untuk menambah jumlah port input output , antar muka ke mikrokontroler menggunakan protokol I2C Level Converter jika tegangan input dari sensor/transduser tidak sama dengan tegangan input mikrokontroler. Detail dibahas di artikel “Teknik Input Digital“. Salah satu cara yang praktis dengan menggunakan bidirectional logic level converter. Output Digital Berikut ini beberapa komponen yang umum dipakai pada sistem mikroprosesor untuk menambah output digital 74HC595 serial input parallel output shift register dengan output latch, dipakai untuk menambah jumlah port output PCF8574 untuk menambah jumlah port input output , antar muka ke mikrokontroler menggunakan protokol I2C Output digital dari mikrokontroler juga kadang-kadang perlu diperkuat arusnya, ataupun diubah tegangannya. Berikut ini beberapa komponen yang sering dipakai ULN2803 Darlington driver, untuk memperkuat arus dari port mikroprosesor, dapat menangani arus sampai 500 mA Digital Level Converter jika tegangan output mikrokontroler tidak sama dengan tegangan perangkat yang dikendalikan. Salah satu cara yang praktis dengan menggunakan modul bidirectional logic level converter. Transistor NPN, PNP, MOSFET kanal N, kanal P sebagai penguat arus. Dibahas detail di artikel “Teknik Output Digital“ 5V Bi Directional Level Converter Referensi Penguat Output Dengan H-Bridge H-Bridge adalah rangkaian output khusus untuk menggerakkan motor DC dengan 2 arah. Pada umumnya komponen utamanya adalah 4 buah transistor BJT/MOSFET yang dapat dikonfigurasikan sehingga polaritas output dapat dibalik. Contoh komponen H-Bridge L293 L298 TB6612FNG TLE5250-2 Motor driver TB6612FNG Input Analog Untuk input analog diperlukan ADC Analog to Digital Converter. Pada mikrokontroler seperti ATmega328 sudah dilengkapi ADC. Jika ADC ini tidak cukup , atau mikrokontroler tidak ada ADC, maka kita perlu menambah ADC eksternal. Contoh ADC yang mudah dipakai untuk mikrokontroler MCP3008 8 kanal 10 bit, antar muka SPI ADS1115 4 kanal 16 bit, antar muka I2C HX711 2 kanal 24 bit, antar muka serial digital. Umumnya dipakai untuk timbangan digital. AD7705 MAX174 ADS1256 ADC0804 PCF8591 ADS1232 ADC dibahas secara lebih detail di artikel “ADC untuk Arduino“ MCP3008 Output Analog Untuk output analog diperlukan DAC Digital to Analog to Converter. Mikrokontroler seperti ESP32 sudah dilengkapi DAC 8 bit, namun umumnya mikrokontroler tidak dilengkapi DAC. Contoh DAC yang sering dipakai MCP4725 Komunikasi Digital Komunikasi digital ke periferal sering menggunakan protokol I2C ataupun SPI. Namun jika level tegangan dengan periferal berbeda, maka perlu tambahan komponen bidirectional logic converter. Mikrokontroler umumnya memiliki port komunikasi serial asinkron dengan level tegangan 3,3 volt ataupun 5 volt, sesuai dengan tegangan kerja mikrokontroler tersebut. Supaya dapat dihubungkan dengan perangkat lain yang menggunakan level tegangan RS232, perlu ada konverter TTL ke RS232, seperti MAX232 Jika komunikasi menggunakan RS-485, maka perlu mengubah level tegangan TTL menjadi RS-485 dengan komponen seperti MAX485. Jika ingin menghubungkan port komunikasi asinkron dengan port USB di komputer, maka perlu menggunakan modul USB to Serial. Modul USB to serial yang populer adalah yang berbasis chipset FTDI dan chipset CH340 Modul USB to Serial TTL CH340 Regulator DC Jika tegangan dari power supply/baterai tidak sama dengan tegangan kerja mikrokontroler, maka perlu ditambahkan regulator yang sesuai. Regulator yang umum dipakai adalah dari tipe linear dan tipe switching. Contoh regulator linear yang umum Regulator LM7805 Contol regulator step down DC to DC converter adalah LM2596. IC ini sudah tersedia dalam bentuk modul, sehingga tidak perlu dirakit lagi dari komponen diskrit. DC to DC Converter step down LM2596 Jika diinginkan konversi energi yang lebih efisien, lebih baik menggunakan DC to DC converter. Saat ini sudah banyak dijual berbagai macam modul DC to DC converter. Contoh komponen DC to DC konverter dibahas di artikel “Cara menurunkan tegangan aki 12 volt ke 6 volt“ Power Supply Power supply / adaptor diperlukan untuk mengubah tegangan jala-jala listrik 220 volt menjadi tegangan rendah yang dapat dipakai untuk mikroprosesor. Umumnya mikroproser memerlukan tegangan 5 volt DC, namun kadang ada juga perangkat seperti motor DC yang memerlukan tegangan 12 volt DC. Jika memerlukan beberapa tegangan, dapat dipakai beberapa power supply, atau 1 power supply ditambah dengan regulator untuk mengubah tegangan output ke tegangan lain yang diinginkan. Misal jika diperlukan tegangan 12 volt dan 5 volt, bisa saja dipakai 1 power supply dengan output 12 volt DC dan ditambah regulator DC to DC converter step down 12 volt ke 5 volt DC. Power Supply 12 volt 5 ampere Power supply yang hemat energi adalah dari tipe switching power supply, misal power supply 12 volt berikut ini. Beberapa macam power supply 12 volt Baterai Jika perangkat dirancang untuk mobile atau tidak ada akses ke jala-jala listrik, maka perlu sumber daya internal berupa baterai. Alternatif lain menggunakan sel surya plus baterai. Baterai 18650 4200 mWh Tegangan baterai jarang yang sesuai dengan tegangan kerja mikroprosesor. Tegangan baterai juga berubah menurun tergantung kapasitas baterai yang terpakai. Untuk menjaga tegangan supply yang konstan, biasanya output dari baterai ini perlu disambungkan ke regulator atau DC to DC converter. Komponen lain yang diperlukan namun belum dibahas di artikel ini Referensi Pengertian Mikroprosesor – Mikroprosesor menjadi salah satu komponen yang paling penting dalam PC ataupun laptop. Meskipun komponen tersebut sudah sangat familiar, tetapi pengertian mikroprosesor masih belum banyak yang mengetahuinya. Hampir semua sistem digital yang kompleks di dunia ini dikontrol oleh mikroprosesor dan mikrokontroler. Contohnya seperti komputer yang menggunakan prosesor intel core i7 dan pada smartphone yang menggunakan prosesor snapdragon. Nah pada artikel kali ini mimin akan membahas mengenai pengertian mikroprosesor, sejarah, cara kerja, diagram blok, kelebihan, fungsi, karakteristik, komponen dan funsinya. Untuk itu simak pembahasannya dibawah ini. Pengertian MikroprosesorSejarah Singkat MikroprosesorCara Kerja MikroprosesorDiagram Blok Mikroprosesor pada KomputerJenis-Jenis Mikroprosesor1. Mikroprosesor 4 bit2. Mikroprosesor 8 bit3. Mikroprosesor 16 bit4. Mikroprosesor 32 bit5. Mikroprosesor 64 bitKelebihan MikroprosesorFungsi MikroprosesorKarakteristik MikroprosesorKomponen MikroprosesorIstilah Umum yang Digunakan Dalam Mikroprosesor1. Bus2. Cache Memory3. Word Lenght Panjang Kata4. Clock Speed Kecepatan Clock5. Intruction Set Kelompok Instruksi Pengertian Mikroprosesor Mikroprosesor adalah sebuah chip IC atau sirkuit terintegrasi yang menggabungkan fungsi inti dari unit pemrosesan pusat CPU/Central Processing Unit komputer. Chip IC yang dalam bahasa inggris disebut dengan microprocessor ini adalah perangkat multiguna yang bisa diprogram untuk menerima data digital sebagai inpuut. Kemudian memprosesnya sesuai dengan instruksi yang tersimpan dalam memorinya serta memberikan hasil sebagai output. Mikroprosesor ini berisi logika kombinasional dan logika digital sekuensial yang beroperasi pada angka dan simbol yang diwakili dalam sistem angka biner. Dalam sebuah IC mikroprosesor, terdapat ALU unit aritmatika dan logika, register, unit kontrol, sistem bus dan jam clock untuk melakukan tugas komputasi. Mikroprosesor bisa dikatakan sebagai otak dari semua komputer, baik komputer tersebut berbentuk laptop, server ataupun dekstop. Sejarah Singkat Mikroprosesor Perkembangan mikroprosesor bisa ditelusuri mulai dari penemuan komponen IC oleh Fair Child Semikonduktor pada tahun 1959. Lalu pada tahun 1968, Gordan Moore ahli kimia, Robert Noyce fisikawan dan Andrew Grove investor mengundurkan diri dari Fair Child Semikonduktor dan mendirikan perusahaan mereka sendiri yakni perusahaan yang kita kenal saat ini yaitu INTEL Intergrated Electronics. Kemudian pada tahun 1971, mereka berhasil menciptakan mikroprosesor pertama yaitu intel 4004. Adapun beberapa mikroprosesor yang muncul pada tahun 1979 sampai 2002, diantaranya Intel 8088 Intel 80286 Intel 80386 Intel 80486 Intel Pentium II Intel Pentium III Intel Pentium IV Cara Kerja Mikroprosesor Nah setalah tadi sudah membahas mengenai pengertian mikroprosesor dan sejarah singkatnya selanjutnya mimin akan membahas mengenai cara kerjanya. Dalam sebuah blok diagram mikroprosesor tampak 3 bagian utama seperti yang sudah mimin jelaskan diatas tadi yaitu ALU, register dan control unit. Ketiga bagian tersebut terhubung dengan tiga unit lain dari komputer, yakni input, output dan memori. Unit input terdiri dari keyboard, mikrofon, mouse dan lain sebagainya. Sedangkan unit output terdiri dari speaker, layar dan perangkat lainnya seperti printer. Prinsip kerja mikroprosesor ini diawali dengan fetch yakni mengambil atau menjemput data yang dibutuhkan dari unit memori, kemudian dengan decode atau menerjemahkan kode. Langkah yang terakhir yaitu execute, yakni mengeksekusi atau menjalankan perintah sampai mendapatkan perintah lanjutan STOP. Setelah rangkaian proses itu berakhir, hasil akan dikirimkan ke bagian output dalam bentuk biner. Diagram Blok Mikroprosesor pada Komputer Sebuah mikroprosesor umumnya terdiri dari unit aritmatika dan logika atau ALU Arithmetic Logical Unit, unit pengendali dan register array. Nah berikut ini merupakan diagram blok mikroprosesor pada sebuah rangkaian komputer. Jenis-Jenis Mikroprosesor Ada 5 jenis mikroprosesor yang pernah dibuat sejak awal kemunculannya. Jenis mikroprosesor tersebut dikelompokkan berdasarkan jumlah bitnya. Berikut ini merupakan penjelasan mengenai jenis-jenis mikroprosesor tersebut, diantaranya 1. Mikroprosesor 4 bit Mikroprosesor 4 bit adalah mikroprosesor yang pertama kali dikeluarkan oleh intel, lebih tepatnya yaitu Intel 4004. Sesuai dengan namanya, mikroprosesor jenis ini hanya mempunyai memori 4 bit yang dialamatkan pada 4096 lokasi. Prosesor 4 bit dibuat menggunakan teknologi P-channel MOSFET. Aplikasi mikroprosesor pertama ini tidak ada pada komputer, melainkan pada kalkulator dan vidio games. 2. Mikroprosesor 8 bit Mikroprosesor 8 bit ini dikembangkan oleh intel karena menyadari bahwa pangsa pasar untuk mikroprosesor 4 bit sudah sangat besar. Adapun beberapa contoh mikroprosesor 8 bit, diantaranya Intel 8008 Intel 8080 Intel 8085 3. Mikroprosesor 16 bit Mikroprosesor 8 bit yang dibuat oleh Intel ini sangat laku keras di pasaran, sehingga membuat Intel kembali mengembangkan produk barunya. Kali ini Intel membuat mikroprosesor 16 bit. Penambahan jumlah bit dilakukan karena kebutuhan memori juga semakin besar. Adapun beberapa contoh mikroprosesor 16 bit, diantaranya Intel 8086 Intel 8088 Intel 80286 4. Mikroprosesor 32 bit Semakin berkembangnya zaman, maka aplikasi terus mengalami perkembangan dan menuntut perusahaan mikroprosesor mengembangkan produk yang lebih baru. Akhirnya Intel berhasil meluncurkan mikroprosesor 80386 pada 1086. Prosesor tersebut dilengkapi dengan alamat memori 32 bit serta data bus 32 bit. Tiga tahun berselang, Intel kembali meluncurkan mikroprosesor 32 bit, tetapi yang kali ini diberi nama Intel 80486. Mikroprosesor ini dikembangkan dari Intel 80386 yang ditambah dengan 80387 sebagai numerik processor. Intel 80486 ini dilengkapi dengan 8 KB cache memory system. 5. Mikroprosesor 64 bit Intel meluncurkan mikroprosesor 64 bit ini pada tahun 1993, tetapi kali ini Intel memutuskan untuk tidak menggunakan nama numerik lagi. Hal ini disebabkan oleh sulitnya mengucapkan dan mengingat nama-nama numerik yang sudah ada. Mikroprosesor 64 bit yang pertama kali diluncurkan oleh Intel ini diberi nama Pentium. Prosesor tersebut menggunakan teknologi superscalar. Artinya terdapat dua mikroprosesor yang digabung, sehingga dapat menjalankan dua perintah sekaligus. Kelebihan Mikroprosesor Berikut ini adalah beberapa kelebihan/keunggulan yang dimiliki oleh mikroprosesor, diantaranya Portable Ukuran kecil Andal Reliable Kecepatan tinggi Serba guna Versatile Konsumsi daya rendah Biaya rendah Low Cost Tidak menghasilkan panas yang berlebihan Fungsi Mikroprosesor Fungsi utama dari mikroprosesor dalam komputer yaitu untuk mengatur dan mengendalikan seluruh proses sistem. Berikut ini merupakan beberapa fungsi yang dimiliki oleh mikroprosesor, diantaranya Mengambil perintah dari memori. Menjalankan fungsi operasi aritmatika dan logika. Mengambil dan menyimpan data dari atau ke dalam memori. Memberikan timing untuk siklus kerja sistem di dalam mikroprosesor. Memberikan pelayanan terhadap sinyal interupsi serta mengirimkan sinyal untuk mengendalikannya. Karakteristik Mikroprosesor Mikroprosesor ini setidaknya mempunyai 6 karakteristik utama, yaitu Internal data bus size/ukuran bus data internal merupakan jumlah saluran yang ada di dalam mikroprosesor untuk menyatakan jumlah bit yang dapat dikirimkan atau ditransfer dari komponen di dalam mikroprosesor. External data bus size/ukuran bus data eksternal merupakan jumlah saluran yang ada di bagian luar mikroprosesor untuk transfer data dari atau ke komponen di luar mikroprosesor. Memori address size/ukuran alamat memori merupakan jumlah alamat memori yang dapat dituju secara langsung oleh mikroprosesor. Clock speed/kecepatan clock yaitu kecepatan clock untuk mengarahkan kerja sebuah mikroprosesor. Special features/fitur spesial digunakan untuk mendukung aplikasi-aplikasi tertentu, contohnya seperti floating point, multimedia dan lain sebagainya. Mikroprosesor bertugas sebagai pemroses data utama pada sebuah komputer. Komponen Mikroprosesor Adapun 3 komponen utama yang ada dalam mikroprosesor, diantaranya Register Berguna untuk menyimpan data, kode instruksi, bit status operasi dan alamat untuk sementara waktu. Timing and Control Unit Berguna untuk mengambil instruksi dari memori program untuk dikodekan, kemudian membangkitkan sinyal kendali guna menjalankan instruksi tersebut. Sinyal kendali diperlukan oleh bagian lain dari mikroprosesor. Algorithm and Logic Unit ALU Berguna untuk menjalankan operasi yang berhubungan dengan aritmatika dan logika. Istilah Umum yang Digunakan Dalam Mikroprosesor Berikut ini merupakan beberapa istilah umum yang sering digunakan dalam mikroprosesor, diantaranya 1. Bus BUS merupakan perangkat konduktor yang dimaksudkan untuk mengirimkan data, alamat atau mengontrol informasi ke berbagai elemen dalam mikroprosesor. Biasanya mikroprosesor akan mempunyai 3 jenis BUS yaitu bus kontrol, bus data dan bus alamat. Prosesor 8-bit akan menggunakan bus lebar 8-bit. 2. Cache Memory Cache Memory adalah memori akses acak yang terintegrasi ke dalam prosesor. Jadi prosesor bisa diakses data dalam memori cache lebih cepat dari RAM biasa dan juga dikenal sebagai memori CPU. Cache Memory digunakan untuk menyimpan data atau instruksi yang sering dirujuk oleh perangkat lunak atau program selama operasi, sehingga akan meningkatkan kecepatan operasi secara keseluruhan. 3. Word Lenght Panjang Kata Word lenght adalah jumlah bit dalam bus data internal suatu prosesor atau jumlah bit yang bisa diproses oleh suatu prosesor pada suatu waktu. Contohnya, prosesor 8-bit akan mempunyai bus data 8-bit, register 8-bit serta akan melakukan pemrosesan 8-bit pada suatu waktu. Untuk melakukan operasi bit yang lebih tinggi 16-bit atau 32-bit, mikroprosesor akan memecahkannya menjadi serangkaian operasi 8-bit. 4. Clock Speed Kecepatan Clock Mikroprosesor menggunakan sinyal clock untuk mengontrol laju instruksi yang dijalankan, menyinkronkan komponen internal lainnya serta untuk mengendalikan transfer data diantara mereka. Jadi clock speed mengacu pada kecepatan dimana mikroprosesor menjalankan instruksi. Biasanya diukur dalam Hertz dan dinyatakan dalam MHz megahertz, GHz gigahertz dan yang lainnya. 5. Intruction Set Kelompok Instruksi Instruction set adalah kelompok perintah yang bisa dipahami oleh mikroprosesor. Jadi kelompok instruksi yaitu antarmuka antara perangkat keras dan perangkat lunak program. Misalnya, instruksi memerintahkan prosesor untuk mengganti transistor yang relevan untuk melakukan pemrosesan data. Misalnya, tambahkan A,B; digunakan untuk menambah dua angka yang tersimpan dalam register A dan B. Demikianlah pembahasan mengenai pengertian mikroprosesor, sejarah, cara kerja, diagram blok, kelebihan, fungsi, karakteristik, komponen dan funsinya. Semoga bisa bermanfaat bagi kita semua. Sekian sampai jumpa, terimakasih 😃

berikut yang bukan komponen utama sistem mikroprosesor adalah