MIKROPROSESOR, MIKROKOMPUTER & MIKROKONTROLER

Mikroprosesor

Mikroprosesor adalah suatu chip (IC=Integrated Circuits) yang di dalamnya terkandung rangkaian ALU (Arithmetic-Logic Unit), rangkaian CU (Control Unit) dan register-register. Mikroprosesor disebut juga dengan CPU (Central Processing Unit).

Kata mikroprosesor dalam pengertian yang lebih luas berarti hanya sebuah CPU. Untuk membentuk sebuah board mikroprosesor yang lengkap blok-blok fungsional seperti memori, dan peripheral lainnya harus dihubungkan secara eksternal ke sebuah chip mikroprosesor. Sistem yang dibangun dengan cara ini disebut sebagai “Single-Board Microcomputer”. Contoh mikroprosesor adalah 8085, 8086 dan 80486.

Seperti yang telah didiskusikan pada bagian sebelumnya, jika melihat kebutuhan desain dari otomatisasi kita memerlukan sebuah perangkat yang mana semua blok-blok fungsional tadi terdapat dalam sebuah IC. Oleh karena itu konsep ‘single-chip’ mikrokomputer menjadi kenyataan, dan single-chip mikrokomputer ini adalah ‘Mikrokontroler’. Contoh-contoh dari mikrokontroler adalah Intel MCS-51, keluarga PIC dari Microchip, Atmel 89CXX, 89CXX51. Mikrokontroler dapat diprogram dan memilliki blok-blok fungsional yang sesuai jika dipadukan dengan kebutuhan desain elektronik yang lebih umum.

Salah satu kelas penting lain dari mikroprosesor adalah ‘Bit-Slice Processor’. Istilah bit-slice prosesor berarti bahwa prosesor dapat diinterkoneksikan kedalam bentuk potongan-potongan prosesor yang lebar wordnya dapat ditentukan. Bit-slice prosesor terdiri dari 4 atau 8 bit ALU, register, dan jalur kendali. Jalur kendali terkoneksi pada setiap prosesor-prosesor dan semua prosesor tersebut dapat melakukan operasi yang sama. Contoh bit-slice prosesor adalah AMD seri 2900. Desain bit-slice prosesor memilki beberapa keuntungan. Keuntungan yang pertama adalah ALU dapat digabungkan untuk membentuk komputer yang bisa mengelola data yang cukup besar dalam satu waktu. Keuntungan desain bit-slice prosesor lainnya adalah dapat menggunakan teknologi chip bipolar yang sangat cepat. Lebih jauh lagi, desain bit-slicememungkinkan penggunanya membuat set intruksi sendiri untuk aplikasi-aplikasi yang mereka ciptakan.

Struktur Mikroprosesor

Sejarah Mikrokontroler dan Mikroprosesor

Semenjak kelahiran mikroprosesor, banyak mikroprosesor/mikrokontroler 4, 8, 16, dan 32 bit yang dikembangkan dan bermunculan di pasaran. Intel 4004 adalah 4-bit prosesor pertama yang muncul pada tahun 1971. Intel 4004 memiliki kapasitas 8-bit instruksi dan 4-bit proses data, memori eksternal terpisah untuk program (4K) dan data (1K). Ada 46 instruksi yang tereksekusi dalam satu clock (740 kHz). Lalu selama tahun 1972 intel mengembangkan 4040 yang merupakan versi advance dari 4004. 4040 memiliki 14 instruksi lebih banyak dengan 8K memori program dan juga sudah memiliki kemampuan interupsi.

Di tahun 1974 Texas Instrument mengenalkan mikrokontroler pertama TMS 1000. TMS 100 memiliki on-chip RAM, ROM dan I/O. Lalu di tahun 1974 Intel memperkenalkan 8080 yang merupakan versi advancedari 8008 yang telah diluncurkan sebelumnya di tahun 1972. Yang paling populer di tahun 1976 Intel mengembangkan 8085. Seri ini dapat beorperasi pada +5V dan frekuensi 3 MHz. Di tahun yang sama Zilog Z-80 muncul dengan kemampuan lebih baik dari 8080. Z80 beoperasi pada frekuensi 2,5 MHz dan frekuensi dalam CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 10 MHz.

Seketika setalah Intel muncul dengan 8080 di tahun 1975, Motorola memperkenalkan 6800, lalu diikuti dengan 6502 dan 6809. Berikutnya tahun 1976 Intel mengembangkan 8084 yang merupakan keluarga MCS-48. Seri ini sudah memungkinkan storage data tersimpan on-chip, tetapi code program masih tersimpan pada memori program eksternal. Tidak lama berselang dari itu MCS-48 tergantikan dengan mikrokontroler keluarga MCS-51 di tahun 1980. Intel MCS-51 menggunakan 2-byte instruksi yang lebih fleksibel, tersedia on-chip memori program (RAM/ROM/EPROM) dan memori data yang sama besar, 128 byte. Dan dapat pula terkoneksikan dengan memori eksternal. Di tahun 1982 Motorola memperkenalkan memperkenalkan mikrokontroler 6805.

Pada tahun 1975 peripheral interface controller (PIC) terbentuk di Universitas Havard. Keluarga mikrokontroler PIC mulai dikenalkan pada tahun 1985 oleh Microchip. PIC menggunakan arsitektur Havard dan telah memiliki Reduce Intruction Set. Di tahun 1978 Intel mengmbangkan 8086 yang merupakan prosesor 16-bit. Seiring dengan ini Motorola meluncurkan mikroprosesor 16-bit 68000, sedangkan Zilog meluncurkan 16-bit mikroprosesor Z8000.

Pada juni 1997, mikrokontroler ATMEL 8-bit AVR dikenalkan ke pasar. dan hari ini telah banyak kluarga dari mikrokontroler yang bermunculan dari berbagai macam sumber dan berbagai macam versi.

Mikrokomputer