Komputer KU: MIKROKOMPUTER

A. Peran Mikrokomputer dalam Sistem Komputer

Mikrokomputer adalah sebuah kelas komputer yang menggunakan mikroprosesor sebagai CPU utamanya. Komputer mikro juga dikenal sebagai Personal Computer (PC), Home Computer atau Small-business Computer. Komputer mikro yang diletakkan di atas meja kerja dinamakan dengan desktop, sedangkan yang dapat dijinjing (portabel) dinamakan dengan Laptop, karena sering diletakkan di atas paha.

Ketika komputer mikro pertama kali muncul ke pasaran, komputer jenis ini dianggap sebagai perangkat yang hanya digunakan oleh satu orang saja, yang mampu menangani informasi yang berukuran 4-bit, 8-bit, atau 16-bit (dibandingkan dengan minicomputer atau mainframe yang mampu menangani informasi lebih dari 32-bit) pada satu waktunya. Pengembangan lebih lanjut, menjadikan klasifikasi antara mainframe, minicomputer dan komputer mikro menjadi tidak relevan lagi, karena komputer mikro yang baru mampu menangani informasi 32-bit, atau 64-bit dalam satu waktunya, sama seperti halnya mainframe atau mini computer. Selain itu, komputer mikro juga sekarang telah mendukung banyak pengguna dalam satu waktunya. komputer mikro didesain untuk digunakan di dalam rumah, sekolah, atau perkantoran.

Peran mikrokomputer pada sistem komputer sangatlah penting karena mikrokomputer berfungsi untuk interkoneksi antara mikroprosesor (CPU) dengan memori utama (main memory) dan antarmuka input output (I/O) yang dilakukan dengan menggunakan sistem interkoneksi BUS.

B. Konsep Dasar Mikrokomputer

Sebuah sirkuit terpadu yang berisi semua elemen logika yang diperlukan untuk sistem komputer yang lengkap. Komputer mikro adalah komputer kecil juga disebut komputer pribadi (PC) yang dibangun dengan sirkuit terpadu yang disebut mikroprosesor sebagai CPU (Central Processing Unit). Sistem komputer mikro terdiri dari berbagai bagian seperti CPU (Mikroprosesor), Memory terdiri dari jenis primer (RAM, ROM) dan tipe sekunder (Hard Disk), Input dan Output perangkat (I/O). Bagian ini dihubungkan oleh garis sejajar yang disebut bus. Di antara tiga, bus data dan control bus yang bi-directional dan bus alamat adalah bus searah.

Bila sebuah komputer dibangun dalam sebuah PCB tunggal maka disebut mini komputer dan sebuah CPU yang dipakai dalam sebuah chip semikonduktor disebut mikroprosessor. Mikrokomputer sendiri adalah sebuah komputer yang dikonstruksi dari sebuah mikroprosesor dengan ditambahkan unit memori serta sistem I/O. Sistem mikrokomputer sama dengan yang terdapat pada sistem komputer. Untuk menanggulangi berbagai macam kerja yang harus dilakukan, biasanya diberikan logika tambahan atau rangkaian logika lain misalnya tri-state buffer, buffer, decoder, multiplexer.

C. Sejarah Perkembangan Komputer

Asal-usul sejarah perkembangan komputer tak dapat lepas dari kebutuhan manusia untuk dapat mengetahui berapa hasil dari suatu perhitungan, mulai dari perhitungan yang sangat sederhana sampai dengan yang sangat rumit. Agar dapat memperoleh suatu informasi dengan tepat dan cepat, manusia selalu berusaha mencari dan menemukan suatu alat bantu hitung dan pengolah data yang lebih baik. Pada mulanya seluruh alat bantu hitung digerakkan secara manual dengan tenaga manusia (Periode Manual Tahun 1000 SM - 1641 M), kemudian alat bantu hitung berkembang menggunakan tenaga penggerak mekanik menggunakan roda bergigi yang digerakkan tangan (Periode Mekanis 1642-1885).

Pada perkembangan selanjutnya, alat bantu hitung, mesin mekaniknya mulai menggunakan tenaga listrik (Periode Elektromekanis 1886 - 1945), dan pada perkembangan terakhir menggunakan sirkuit elektronik (Periode Elektronik 1946 - sekarang).

Komputer Generasi I

Pada generasi ini komputer memekai banyak sekali tabung hampa dengan ukuran yang sangat besar hingga memenuhi satu ruangan, dan komputer ini dinamakan ENIAC (Electronic Numerikal Itegrator and Computer). Karena ukurannya yang cukup besar namun hanya bisa menyimpan data yang sedikit, maka lahirlah komputer generasi 2.

Komputer Generasi II

Penggunakan tabung hampa digantikan dengan transistor sehingga lebih menghemat tempat dan juga daya. Sejak generasi ini juga mulai bermunculan berbagai bahasa pemrograman seperti COBOL, ALGOL, dan FOTRAN. Dari segi ukuran komputer generasi II lebih kecil hanya sebejar ukuran meja kerja dan mampu menyimpan data lebih banyak. Komputer ini lebih dikenal dengan nama UNIVAV (Universal Aotomatic Computer).

Komputer Generasi III

Seiring dengan sejarah perkembangan komputer, keberadaan transistor pada generasi sebelumnya telah digantikan dengan IC, dimana IC sendiri ditemukan oleh insinyur asala Texas yang bernama Jack Kilby pada tahun 1958. Pada generasi ini juga lahir microprocessor pertama yaitu interl 4004 pada tahun 1971.

Komputer Generasi IV

Pada 1980 an muncul komputer generasi baru ditandai dengan munculnya LSI (Large Scale integration). Dimana ini merupakan peadatan ribuan IC menjadi sebuah chip. Kemudian LSI terus dikembagkan hingga lahirlah VLSI (Very Large Scale Integration).

Komputer Generasi V

Komputer masa depan saat ini sedang terus dikembangkan dan inilah generasi yang sedang kita lalui. Meskipun belum ada proyek nyata, konsep komputer generasi ke-5 memiliki kecerdasan buatan sehingga komputer akan memiliki nalar seperti manusia, dan bisa terus belajar dari pengalaman. Dan itulah sejarah perkembangan komputer dari waktu ke waktu.

D. Sejarah Perkembangan Mikroprosessor

Mikroprosesor pertama diperkenalkan pada tahun 1971. Saat itu diperkenalkan olehIntel dan diberi nama Intel 4004. Intel 4004 adalah mikroprosesor 4 bit dan bukan merupakan mikroprosesor yang kuat. Dapat melakukan operasi penambahan dan pengurangan pada 4 bit pada satu waktu.

Namun, Intel 8080-lah mikroprosesor pertama yang digunakan di rumah-rumah, diperkenalkan pada tahun 1974 dan dapat melakukan operasi 8 bit. Kemudian pada tahun 1976, Intel memperkenalkan prosesor 8085 yang tidak lain merupakan update dari prosesor 8080.8080 diperbarui dengan menambahkan instruksi Enable-Disable, tiga buah interrupt pin dan pin I/O serial.

Intel memperkenalkan 8086 selama tahun 1976. Perbedaan utama antara 8085 dan 8086 prosesor adalah bahwa 8085 adalah prosesor 8 bit, tapi 8086 prosesor adalah prosesor 16 bit. Keuntungan terbesar dari prosesor 8086 adalah bahwa hal itu tidak berisi instruksi Floating Point. Prosesor seperti 8085 dan 8086 tidak mendukung representasi dan instruksi tersebut.

Intel kemudian memperkenalkan prosesor 8087 dan kemudian 8088 prosesor yang dimasukkan ke dalam komputer IBM. Tahun-tahun berlalu prosesor berkembang dari 8088,80286,80386,80486, Pentium II, Pentium III, Pentium IV dan sekarang Core2Duo, Dual Core dan Quad adalah terbaru di pasar.

E. Terminologi Dasar pada Mikrokomputer

TERMINOLOGI BIT

Bit adalah kependekan dari ”Binary Digit”, yang berarti digit biner. Binary digit adalah unit satuan terkecil dalam komputasi digital. Komputer tidak menggunakan angka desimal untuk menyimpan data, Semua data komputer disimpan dalam angka-angka biner. Hanya 2 nilai berbeda yang bisa dinyatakan satu bit, entah nilai 0 atau nilai 1.

TERMINOLOGI ALU

Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem di dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika (Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori.

Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya menggunakan sistem bilangan biner (two’s complement). ALU mendapat data dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU.

TERMINOLOGI ADDRESS

Sebuah pola dengan nilai 1 atau 0, yang mempresentasikan lokasi spesiﬁk dari memory atau perangkat IO

TERMINOLOGI ROM DAN RAM

RAM (Random Access Memory)

RAM adalah unit memori yang dapat dibaca dan/atau ditulisi. Data dalam RAM bersifat volatile (akan hilang bila power mati). RAM hanya digunakan untuk menyimpan data sementara, yaitu data yang tidak begitu penting (tidak masalah bila hilang akibat aliran daya listrik terputus). Ada dua macam RAM yaitu RAM statik dan RAM dinamik. RAM statik adalah ﬂipﬂopyang terdiri dari komponen seperti resistor, transistor, dioda dan sebagainya. Setiap 1 bit informasi tersimpan hingga sel “dialamatkan” dan “ditulis-hapuskan”. RAM dinamik menyimpan bit informasi sebagai muatan. Sel memori elementer dibuat dari kapasistansi gerbang-substrat transistor MOS.

ROM (Read Only Memory)

ROM merupakan memori yang hanya dapat dibaca. Data tidak akan terhapus meskipun aliran listrik terputus (non-volatile).

TERMINOLOGI REGISTER

Register adalah memori berukuran sangat kecil dengan kecepatan akses sangat tinggi. jika digunakan untuk menampung hasil olahan disebut sebagai accumulator. akan disimpan ke main memory sebagai hasil olahan CPU. instruksi pada main memory yang akan diambil atau yang akan diletakkan.

TERMINOLOGI BUS

Bus adalah sebuah subsistem yang mentransfer data atau listrik antar komponen komputer di dalam sebuah komputer atau antar komputer.

TERMINOLOGI INSTRUCTION SET

Set instruksi (instruction set) adalah sekumpulan lengkap instruksi yang dapat di mengerti oleh sebuah CPU, set instruksi sering juga disebut sebagai bahasa mesin (machine code), karna aslinya juga berbentuk biner kemudian dimengerti sebagai bahasa assembly, untuk konsumsi manusia (programmer), biasanya digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti oleh manusia.

TERMINOLOGI CLOCK

Microcomputer membutuhkan singkronisasi terhadap semua komponen pendukungnya, ini dapat di jalankan dengan bantuan clock / timing circuit.

TERMINOLOGI CHIP

Chip komputer adalah sirkuit elektronik kecil, juga dikenal sebagai sirkuit terpadu, yang merupakan salah satu komponen dasar dari sebagian besar jenis perangkat elektronik, terutama komputer. Chip komputer berukuran kecil dan terbuat dari semikonduktor yang biasanya terdiri dari silikon, yang terdiri dari beberapa komponen termasuk transistor yang tertanam dan digunakan untuk mengirimkan

sinyal data elektronik.