Pengertin dan penjelasan Mikroprosesor dan mikrokontroller dan perbedaannya - Kita pasti sudah familiar dengan dua istilah penting dalam dunia teknologi yaitu mikroprosesor dan mikrokontroller. Hampir semua sistem, digital yang kompleks di dunia ini dikontrol oleh mikroprosesor dan mikrokontroller. Contohnya saja komputer yang menggunakan prosesor intel core i7 dan Smartphone Xiaomi yang menggunakan Prosesor snapdragon. Namun, apa pengertian dari mikroprosesor dan mikrokontroller ? apa perbedaan keduanya ? bagaimana sistem dibangun dari sebuah mikroprosesor dan mikrokontroller ?
Sebelum kita mempelajari pengertian mikroprosesor dan mikrokontroller terlebih dahulu kita harus tau apa itu sistem. Sistem adalah kumpulan berbagai hal yang saling terhubung membentuk satu kesatuan.
Sistem berasa dari bahasa latin systema, yang berarti berhubungan. Sistem telah menjadi bagian dari kehidupan kita. Sistem diterapkan pada semua bidang ilmu, karena merupakan penggambaran interaksi antara elemen elemen yang menyusun sistem tersebut.
Sistem digunakan untuk mengolah sebuah data atau informasi dari elemen-elemen untuk menjalankan fungsi atau tujuan tertentu. Baca juga : Pengertian Analog dan Digital
Mikroprosesor adalah sebuah chip (IC=Integrated Circuits) yang di dalamnya terkandung rangkaian ALU (Arithmetic-Logic Unit), rangkaian CU (Control Unit) dan kumpulan register-register. Mikroprosesor disebut juga dengan CPU (Central Processing Unit) yang digunakan sebagai otak/pengolah utama dalam sebuah sistem komputer.
| Sistem mikroprosesor dengan komponen terpisah |
Sebuah Mikroprosesor tidak dapat menjalankan sebuah sistem secara langsung. Mikroprosesor harus ditambahkan komponen lain seperti RAM, ROM, Clock, Serial Com Port untuk dapat bekerja. Dengan kata lain, mikroprosesor tidak dapat berdiri sendiri, namun harus didukung komponen lain.
Mikroprosesor pertama yang diproduksi adalah mikroprosesor 4bit dari intel yang diberi nama Intel 4004, lalu dikembangkan menjadi Intel 4008, lalu dikembangkan lagi ,menjadi 8 bit dengan diproduksinya seri 8008 dan 8085.
Mikroprosesor dalam perkembangannya dibagi menjadi 4 jenis yaitu :
- Bit Slices Prosesor : Perancangan CPU dengan menambahkan jumlah irisan bit(slices) untuk aplikasi-aplikasi tertentu, biasa digunakan istilah CPU custom.
- General Purpose CPU : CPU untuk tujuan umun atau mikrokomputer.
- I/O Prosessor : Prosesor khusus yang berfungsi menangani input/output membantu prosesor utama.
- Dedicated/Embedded Controller : Membuat mesin menjadi smart, seperti : mesin cuci, mesin Fotokopi, oven, mesin jahit, dan microwave. Prosesor jenis ini lebih populer disebut mikrokontroler.
Fungsi utama Mikroprosesor adalah sebagai unit control yang mengendalikan seluruh kerja sistem mikroprosesor. Fungsi lainnya adalah :
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 operasi logika dan aritmetika.
Mikrokontroller adalah sebuah Chip yang didalamnya terdapat sebuah mikroprosesor yang telah dilengkapi dengan RAM, ROM, I/O Port, Timer dan Serial COM dalam satu paket.
Dengan kata lain, Kita tidak perlu lagi menambahkan komponen penunjang untuk bekerja. Biasanya sebuah mikrokontroller tinggal disambungkan ke sumber daya dan ditambah sebuah Clock eksternal, namun bisa juga menggunakan Clock internal dari IC.
| Sistem Mikrokontroller dengan komponen terintegrasi dalam 1 chip |
Jenis Jenis Mikrokontroller
Ada 4 keluarga mikrokontroller yang utama diantaranya
Mikrokontroller keluarga AVR adalah mikrokontroller yang dikembangkan oleh Perusahaan Atmel. Istilah AVR ada yang mengartikan sebagai Advanced Virtual Risc, ada pula yang mengartikan sebagai Alv-Vegard Risc. Mikrokontroller AVR memiliki beberapa tipe diantaranya AVR AT Classic, AVR AT Tiny, AVR ATMega, dan AVR Special Purpose.
MCS 51 ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC (Complex Instruction Set Computer). Artinya, proses pengolahan data dalam mikrokontroller ini berupa berbagai instruksi yang complex. Mikrokontroller MCS 51 merupakan mikrokontroller 8 bit yang diproduksi oleh Perusahaan Atmel dan Intel.
PIC adalah singkatan dari Programable Interface Controller. PIC termasuk keluarga mikrokonktroler berarsitektur Harvard yang dibuat oleh Microchip Technology. Awalnya dikembangkan oleh Divisi Mikroelektronik General Instruments dengan nama PIC1640.
arsitektur ARM mikrokontroller dengan arsitektur 32 bit. Arsitektur ARM diimplementasikan pada Windows, Unix, dan sistem operasi mirip Unix, termasuk Apple iOS, Android, BSD, Inferno, Solaris, WebOS, Plan 9 dan GNU / Linux. Advanced RISC Machine awalnya dikenal sebagai Mesin Acorn RISC.
Perbedan MIkroprosesor dan mikrokontroller
Dari penjelasan diatas mestinya kita sudah tahu beberapa perbedaan dasar dari MIkroprosesor dan Mikrokontroller. Agar lebih jelas perbedaan mikroprosesor dan mikrokontroller dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tidak terdapat RAM, ROM COM PORT dan IO | Sudah terdapat RAM, ROM, COM Port dan IO | |
Spesifikasi sistem dapat ditingkatkan (Upgrade) | Spesifikasi sistem tdak dapat diubah (FIx) | |
Harga sebuah sistem Relatif mahal | Harga sebuah sistem Relatif Murah | |
Kemampuan yang lebih tinggi | ||
Dapat mengolah data yang banyak | Mengolah lebih sedikit data | |
Mudah dalam maintenance dan repair | Satu kerusakan sistem maka mikrokontroller tidak dapat digunakan sama sekali |
Mikroprosesor merupakan bagian integral dari berbagai perangkat elektronik. Ini membentuk inti dari sistem komputer dan bertanggung jawab untuk melakukan banyak operasi. Tanpa mikroprosesor, Anda tidak akan dapat melakukan operasi apa pun di komputer Anda.
Ini adalah komponen utama industri elektronik dan digunakan untuk berbagai keperluan. Ini digunakan untuk melakukan operasi komputasi dan logis seperti penambahan, pengurangan, komunikasi antar proses, manajemen input-output. Klasifikasi ini dapat dilakukan berdasarkan jumlah instruksi yang dapat dibentuknya dalam satu detik. Di sini kami telah memberikan penjelasan rinci tentang mikroprosesor, arsitektur, jenis, dan aplikasinya.
Mikroprosesor mengontrol semua fungsi dari CPU, atau central processing unit, dari komputer atau perangkat digital lainnya. Fungsi mikroprosesor sebagai otak buatan. Seluruh fungsi CPU dikontrol oleh satu sirkuit terpadu. Mikroprosesor yang diprogram untuk memberi dan menerima instruksi dari komponen lain dari perangkat. Sistem ini dapat mengontrol segala sesuatu dari perangkat kecil seperti kalkulator dan ponsel, sampai mobil besar.
Pengertian
Mikroprosesor adalah Unit Pemrosesan Pusat dari komputer yang dibangun di atas satu chip. Ini adalah sirkuit terintegrasi dan mampu mengimplementasikan semua fungsi penting dari CPU. Itu dibangun di atas chip silikon dan digerakkan oleh jam. Perangkat ini berbasis register. Ini menerima data biner dan menghasilkan output yang diperlukan setelah memproses data berdasarkan instruksi yang disimpan dalam memori.
Sejarah
Tiga perusahaan – Intel, Texas Instruments dan Garrett Air Research- mengembangkan mikroprosesor sekitar periode yang sama. 4004 mikroprosesor Intel secara umum diterima menjadi mikroprosesor pertama. Produk ini diresmikan oleh perusahaan pada tahun 1971. Mikroprosesor muncul pada tahun 1969 ketika sebuah perusahaan kalkulator Jepang bernama Busicom memerlukan pengembangan sirkuit kecil untuk mengontrol kalkulator yang dibuat oleh mereka.
Fitur
Mikroprosesor bekerja berdasarkan logika digital. Tiga komponen yang membentuk fitur utama dari mikroprosesor adalah satu set instruksi digital, bandwidth dan kecepatan clock tertentu yang mengukur jumlah instruksi yang dapat dieksekusi mikroprosesor. Serangkaian instruksi mesin digital diterima oleh mikroprosesor. ALU, atau aritmatika logic unit, prosesor melakukan serangkaian perhitungan berdasarkan instruksi yang diterima. Selain itu, unit memindahkan data dari satu memori ke yang lain dan memiliki kapasitas untuk melompat dari satu set instruksi yang lain.
Fungsi
Fungsi mikroprosesor melalui dua memori. Read only memory, atau ROM, adalah program dengan satu set tetap instruksi dan diprogram dengan set byte tetap. Memori lainnya adalah RAM, atau random access memori. Jumlah byte dalam memori ini adalah variabel dan berlangsung untuk jangka pendek. Jika daya dimatikan memori RAM akan dihapuskan. ROM ini memiliki program kecil di dalamnya disebut BIOS, atau sistem input output dasar. BIOS menguji hardware pada mesin saat itu dimulai. Kemudian menjemput program lain di ROM disebut boot sector. Program boot sector ini menjalankan serangkaian instruksi yang membantu untuk memanfaatkan komputer secara efektif.
Arsitektur Mikroprosesor
Di sini kita akan membahas arsitektur mikroprosesor 8085.
8085 adalah perangkat 8-bit. Konfigurasi 8085 mencakup bus alamat 16 bit, bus data 8 bit, penunjuk tumpukan 16 bit, pencacah program 16 bit dan register masing-masing 8 bit.
Perangkat bekerja pada 3,2 MHz. Arsitektur utamanya terdiri dari unit aritmatika dan logika, pengaturan waktu dan unit kontrol, register instruksi, decoder, register kontrol interupsi dan kontrol input-output serial. ALU melakukan berbagai operasi aritmatika dan logika sementara pengaturan waktu dan unit kontrol menghasilkan koordinasi antara semua bagian mikroprosesor.
Pertimbangan
Komputer tidak hanya mengolah data. Mikroprosesor harus mampu menjalankan instruksi dalam format data, audio dan video. Mereka harus mendukung berbagai efek multimedia. Mikroprosesor 32-bit adalah penting untuk mendukung software multimedia. Dengan munculnya internet, mikroprosesor harus memiliki kapasitas untuk mendukung memori virtual dan memori fisik. Mereka harus dapat bekerja dengan DSP atau sinyal digital prosesor untuk menangani video dan pemutaran format audio. Mikroprosesor cepat tidak memerlukan DSP.
Potensi
Dalam era digital, ada sedikit gadget yang tidak mengandung mikroprosesor. Kemajuan di bidang kedokteran, peramalan cuaca, mobil, komunikasi, desain dan eksperimen ilmiah adalah hasil dari pengembangan gadget digital dengan mikroprosesor. Otomatisasi untuk pekerjaan yang biasanya sulit bagi pengguna menjadi dimungkinkan karena mikroprosesor. Logika digital mikroprosesor telah menyebabkan efisiensi dan kecepatan yang lebih besar dalam semua aspek kehidupan. Potensi penggunaan mikroprosesor karena itu menjadi besar. Mikroprosesor memastikan mesin pencitraan yang ringan, dan sistem komunikasi genggam yang telah dan akan meningkatkan gaya hidup pada skala global.
Contoh
Contoh terbaik Mikroprosesor tercantum di bawah ini:
1. Mikroprosesor 8085.
8085 dirancang oleh Intel pada tahun 1977. Mikroprosesor jenis ini dikembangkan dengan menggunakan teknologi NMOS. Ini memiliki bus data 8-bit, bus alamat 16-bit, pencacah program 16-bit, dan penghitung tumpukan. Ia juga memiliki register 6-bit yang disusun berpasangan BC, DE dan HL. Ini membutuhkan catu daya 5 volt.
2. Mikroprosesor 8086.
Tipe 8086 juga dirancang oleh Intel. Ini adalah mikroprosesor 16-bit yang memiliki 16 jalur data dan 20 jalur alamat. Penyimpanannya 1 MB. Ini terdiri dari set instruksi yang dengannya Anda akan dapat melakukan operasi kompleks dengan mudah. Ini beroperasi dalam dua mode yaitu mode maksimum dan mode minimum.
Kelebihan
Kelebihan mikroprosesor adalah sebagai berikut.
- Itu dapat diprogram untuk melakukan sejumlah operasi.
- Ini sangat cepat dan mampu memproses lebih dari 3 miliar instruksi per detik.
- Ini dapat digunakan untuk memindahkan data dengan cepat di antara berbagai lokasi memori.
Kekurangan
Kelemahan dari mikroprosesor meliputi yang berikut ini.
- Ada batasan ukuran data
- Ini sebagian besar tidak mendukung operasi floating-point
- Ini dapat menyebabkan desain terlalu panas
- Seharusnya tidak bersentuhan dengan perangkat eksternal apa pun
Penggunaan Mikroprosesor
- Kita dapat menggunakan mikroprosesor di komputer pribadi kita
- Ini dapat digunakan di printer laser
- Mereka juga digunakan di televisi dan telepon seluler
- itu digunakan untuk berbagai aplikasi militer
- Ini juga digunakan di berbagai mesin game dan kalkulator