Sebuah mikroprosesor
adalah sebuah central processing unit (CPU) elektronik
komputer
yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit terintegrasi semikonduktor.Sebelum
berkembangnya mikroprosesor, CPU elektronik terbuat dari sirkuit terintegrasi TTL terpisah; sebelumnya,
transistor individual; sebelumnya lagi, dari tabung vakum.
Bahkan telah ada desain untuk mesin komputer sederhana atas dasar bagian mekanik seperti gear, shaft, lever, Tinkertoy, dll.
Evolusi dari mikroprosesor telah diketahui mengikuti Hukum Moore
yang merupakan peningkatan performa dari tahun ke tahun. Teori ini merumuskan
bahwa daya penghitungan akan berlipat ganda setiap 18 bulan, sebuah proses yang
benar terjadi sejak awal 1970-an; sebuah kejutan bagi orang-orang yang berhubungan.
Dari awal sebagai driver dalam kalkulator, perkembangan kekuatan telah menuju ke dominasi
mikroprosesor di berbagai jenis komputer; setiap sistem dari mainframe
terbesar sampai ke komputer pegang terkecil
sekarang menggunakan mikroprosesor sebagai pusatnya.
Karakteristik
Mikroprosesor
Berikut adalah karakteristik penting dari
mikroprosesor :
1.
Ukuran bus data eksternal: Jumlah
saluran yang digunakan untuk transfer
data antar komponen antara mikroprosesor dan komponen-komponen di luar
mikroprosesor.
- Ukuran bus
data internal: Jumlah saluran yang terdapat dalam mikroprosesor yang
menyatakan jumlah bit yang
dapat ditransfer antar komponen di dalam mikroprosesor.
- Ukuran
alamat memori: Jumlah alamat memori yang dapat dialamati oleh
mikroprosesor secara langsung.
- Kecepatan
clock: Rate atau kecepatan
clock untuk menuntun kerja
mikroprosesor.
- Fitur-fitur
spesial: Fitur khusus untuk mendukung aplikasi tertentu seperti fasilitas
pemrosesan floating point,
multimedia dan sebagainya.
Sejarah
dan Pengertian Mikroprosesor
Mikroprosesor
adalah sebuah IC (Integrated Circuit) yang digunakan sebagai otak/pengolah
utama dalam sebuah sistem 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.
Pertama kali Mikroprosesor dikenalkan pada tahun 1971 oleh Intel Corp, yaitu Mikroprosesor Intel 4004 yang mempunyai arsitektur 4 bit. Dengan penambahan beberapa peripheral (memori, piranti I/O, dsb) Mikroprosesor 4004 di ubah menjadi komputer kecil oleh intel. Kemudian mikroprosesor ini di kembangkan lagi menjadi 8080 (berasitektur 8bit), 8085, dan kemudian 8086 (berasitektur 16bit).
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.
Pertama kali Mikroprosesor dikenalkan pada tahun 1971 oleh Intel Corp, yaitu Mikroprosesor Intel 4004 yang mempunyai arsitektur 4 bit. Dengan penambahan beberapa peripheral (memori, piranti I/O, dsb) Mikroprosesor 4004 di ubah menjadi komputer kecil oleh intel. Kemudian mikroprosesor ini di kembangkan lagi menjadi 8080 (berasitektur 8bit), 8085, dan kemudian 8086 (berasitektur 16bit).
Perkembangan Microprocessor
a.
Microprocessor
4004
Intel meluncurkan mikroprosesor pertama di dunia, 4-bit 4004, yang didesain
oleh Federico Faggin. Microprocessor 4004.Processor di awali pada tahun 1971
dimana intel mengeluarkan processor pertamanya yang di pakai pada mesin
penghitung buscom. Ini adalah penemuan yang memulai memasukan system cerdas
kedalam mesin.
Mikroprosesor 4004 mempunyai 2.250 transistor PMOS, menangani data 4 bit,
dan dapat mengeksekusi 60 ribu operasi per detik. Mikroprosesor 4004 ini adalah
salah satu dari seri IC untuk komponen kalkulator tersebut: 4001: memori ROM
2.048 bit; 4002: memori RAM
b.
Microprocessor
8008
Pada tahun 1972 intel mengeluarkan microprocessor 8008 yang berkecepatan
hitung 2 kali lipat dari MP sebelumnya. MP ini adalah Mikroprosesor 8 bit
pertama. Mp ini juga di desain untuk mengerjakan satu pekerjaan saja. Bill
Gates muda dan Paul Allen coba mengembangkan bahasa pemograman untuk chip
tersebut, namun saat itu masih kurang kuat.
c.
Microprocessor
8080
Pada tahun 1974 intel kembali mengeluarkan Mikroprosesor terbaru dengan seri
8080, dengan 4.500 transistor yang memiliki kinerja 10 kali pendahulunya. Pada
seri ini intel melakukan perubahan dari Mikroprosesor multivoltage menjadi
triple voltage, teknologi yang di pakai NMOS, lebih cepat dari seri sebelumnya
yang memakai teknologi PMOS. Mikroprosesor ini adalah otak pertama bagi
komputer yang bernama altair. Pada saat ini pengalamatan memory sudah sampai 64
kilobyte. Kecepatanya sampai 10X mp sebelumnya.
d.
Microprocessor
8086
Pada tahun 1978
Intel memperkenalkan mikroprosesor 16-bit 8086. Processor 8086 adalah cpu
pertama 16 bit. Tetapi pada saat ini masih banyak di gunakan mainboard sandard
8 bit, karena motherboard 16bit merupakan hal yang mahal.
Pada tahun 1979 intel merancang ulang processor ini sehingga compatible dengan mainboard 8 bit yang di beri nama 8088 tetapi secara logika bisa di namakan 8086sx. Perusahan komputer IBM menggunakan processor 8086sx ini untuk komputernya karena lebih murah dari harga 8086, dan juga bisa menggunakan mainboard bekas dari processor 8080. Mikroprosessor 8086 mempunyai bus data 16 bit, sehingga dapat menulis atau membaca data ke/dari memori atau port input/output sebesar 16 bit atau 8 bit setiap saat, mikroprosessor ini mempunyai bus alamat 20 bit, sehingga dapat mengalamati sebanyak 220 = 1,048,57626 lokasi memori. Pada tahun 1980 Intel memperkenalkan 8087 math co-processor.
Dan pada 1981 IBM memilih 8088 untuk menjalankan PC-nya. Seorang eksekutif Intel kemudian mengatakannya sebagai “Kemenangan besar pertama Intel.”
Pada tahun 1979 intel merancang ulang processor ini sehingga compatible dengan mainboard 8 bit yang di beri nama 8088 tetapi secara logika bisa di namakan 8086sx. Perusahan komputer IBM menggunakan processor 8086sx ini untuk komputernya karena lebih murah dari harga 8086, dan juga bisa menggunakan mainboard bekas dari processor 8080. Mikroprosessor 8086 mempunyai bus data 16 bit, sehingga dapat menulis atau membaca data ke/dari memori atau port input/output sebesar 16 bit atau 8 bit setiap saat, mikroprosessor ini mempunyai bus alamat 20 bit, sehingga dapat mengalamati sebanyak 220 = 1,048,57626 lokasi memori. Pada tahun 1980 Intel memperkenalkan 8087 math co-processor.
Dan pada 1981 IBM memilih 8088 untuk menjalankan PC-nya. Seorang eksekutif Intel kemudian mengatakannya sebagai “Kemenangan besar pertama Intel.”
e.
Microprocessor
80286
Pada tahun 1982 Intel mengenalkan Mikroprosesor 286 atau yang lebih dikenal dengan nama 80286 adalah sebuah processor yang pertama kali dapat mengenali dan menggunakan software yang digunakan untuk processor sebelumnya. Pada mikroprosesor 80286 mempunyai 134.000 transistor.Mikroprosesor ini juga merupakan prosessor 16 bit.Prosessor ini mempunyai kemajuan yang relatif besar dibanding chip-chip generasi pertama.Frekuensi clock ditingkatkan, tetapi perbaikan yang utama ialah optimasi penanganan perintah.Mikroprosesor 286 ini menghasilkan kerja lebih banyak tiap tik clock daripada 8088/8086. Pada kecepatan awal (6 MHz) berunjuk kerja empat kali lebih baik dari 8086 pada 4.77 MHz.
Pada tahun 1982 Intel mengenalkan Mikroprosesor 286 atau yang lebih dikenal dengan nama 80286 adalah sebuah processor yang pertama kali dapat mengenali dan menggunakan software yang digunakan untuk processor sebelumnya. Pada mikroprosesor 80286 mempunyai 134.000 transistor.Mikroprosesor ini juga merupakan prosessor 16 bit.Prosessor ini mempunyai kemajuan yang relatif besar dibanding chip-chip generasi pertama.Frekuensi clock ditingkatkan, tetapi perbaikan yang utama ialah optimasi penanganan perintah.Mikroprosesor 286 ini menghasilkan kerja lebih banyak tiap tik clock daripada 8088/8086. Pada kecepatan awal (6 MHz) berunjuk kerja empat kali lebih baik dari 8086 pada 4.77 MHz.
f.
Intel®
Pentium® Processor
Pada tahun 1993 Transistor 3.1 juta, prosesor 66-MHz Pentium dengan teknologi superscalar diperkenalkan.The Intel Pentium® processor allowed computers to more easily incorporate " real world" data such as speech, sound, handwriting and photographic images. The Intel Pentium brand, mentioned in the comics and on television talk shows, became a household word soon after introduction.
Pada tahun 1993 Transistor 3.1 juta, prosesor 66-MHz Pentium dengan teknologi superscalar diperkenalkan.The Intel Pentium® processor allowed computers to more easily incorporate " real world" data such as speech, sound, handwriting and photographic images. The Intel Pentium brand, mentioned in the comics and on television talk shows, became a household word soon after introduction.
g.
Prosesor Intel® Pentium® II
Pada tahun 1997: Intel meluncurkan teknologi prosesor 64-bit Epic. Ia juga memperkenalkan MMX Pentium untuk aplikasi prosesor sinyal digital, yang juga mencakup grafik, audio, dan pemrosesan suara.Processor Pentium II merupakan processor yang menggabungkan Intel MMX yang dirancang secara khusus untuk mengolah data video, audio, dan grafik secara efisien. Terdapat 7.5 juta transistor terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini pengguna PC dapat mengolah berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih baik.
Pada tahun 1997: Intel meluncurkan teknologi prosesor 64-bit Epic. Ia juga memperkenalkan MMX Pentium untuk aplikasi prosesor sinyal digital, yang juga mencakup grafik, audio, dan pemrosesan suara.Processor Pentium II merupakan processor yang menggabungkan Intel MMX yang dirancang secara khusus untuk mengolah data video, audio, dan grafik secara efisien. Terdapat 7.5 juta transistor terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini pengguna PC dapat mengolah berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih baik.
h.
Intel® Celeron® Processor
VIA mengakuisisi Cyrix Corp. dan Centaur Technology, pembuat prosesor x86 dan x87 co-processor.Processor Intel Celeron merupakan processor yang dikeluarkan sebagai processor yang ditujukan untuk pengguna yang tidak terlalu membutuhkan kinerja processor yang lebih cepat bagi pengguna yang ingin membangun sebuah system computer dengan budget (harga) yang tidak terlalu besar. Processor Intel Celeron ini memiliki bentuk dan formfactor yang sama dengan processor Intel jenis Pentium, tetapi hanya dengan instruksi-instruksi yang lebih sedikit, L2 cache-nya lebih kecil, kecepatan (clock speed) yang lebih lambat, dan harga yang lebih murah daripada processor Intel jenis Pentium. Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.
Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.
VIA mengakuisisi Cyrix Corp. dan Centaur Technology, pembuat prosesor x86 dan x87 co-processor.Processor Intel Celeron merupakan processor yang dikeluarkan sebagai processor yang ditujukan untuk pengguna yang tidak terlalu membutuhkan kinerja processor yang lebih cepat bagi pengguna yang ingin membangun sebuah system computer dengan budget (harga) yang tidak terlalu besar. Processor Intel Celeron ini memiliki bentuk dan formfactor yang sama dengan processor Intel jenis Pentium, tetapi hanya dengan instruksi-instruksi yang lebih sedikit, L2 cache-nya lebih kecil, kecepatan (clock speed) yang lebih lambat, dan harga yang lebih murah daripada processor Intel jenis Pentium. Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.
Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.
i.
Intel® Pentium® III Processor
Processor Pentium III merupakan processor yang diberi tambahan 70 instruksi baru yang secara dramatis memperkaya kemampuan pencitraan tingkat tinggi, tiga dimensi, audio streaming, dan aplikasi-aplikasi video serta pengenalan suara. Intel kembali merambah pasaran server dan workstation dengan mengeluarkan seri Xeon tetapi jenis Pentium III yang mempunyai 70 perintah SIMD. Keunggulan processor ini adalah ia dapat mempercepat pengolahan informasi dari system bus ke processor , yang juga mendongkrak performa secara signifikan. Processor ini juga dirancang untuk dipadukan dengan processor lain yang sejenis.
Processor Pentium III merupakan processor yang diberi tambahan 70 instruksi baru yang secara dramatis memperkaya kemampuan pencitraan tingkat tinggi, tiga dimensi, audio streaming, dan aplikasi-aplikasi video serta pengenalan suara. Intel kembali merambah pasaran server dan workstation dengan mengeluarkan seri Xeon tetapi jenis Pentium III yang mempunyai 70 perintah SIMD. Keunggulan processor ini adalah ia dapat mempercepat pengolahan informasi dari system bus ke processor , yang juga mendongkrak performa secara signifikan. Processor ini juga dirancang untuk dipadukan dengan processor lain yang sejenis.
j.
Intel® Pentium® 4 Processor
Pada tahun 2000 Debut Pentium 4 dengan 42 juta transistor.
Processor Pentium IV merupakan produk Intel yang kecepatan prosesnya mampu menembus kecepatan hingga 3.06 GHz.
Pertama kali keluar processor ini berkecepatan 1.5GHz dengan formafactor pin 423, setelah itu intel merubah formfactor processor Intel Pentium 4 menjadi pin 478 yang dimulai dari processor Intel Pentium 4 berkecepatan 1.3 GHz sampai yang terbaru yang saat ini mampu menembus kecepatannya hingga 3.4 GHz.Intel Xeon Prosesor: processor Intel Pentium 4 Xeon merupakan processor Intel Pentium 4 yang ditujukan khusus untuk berperan sebagai computer server. Processor ini memiliki jumlah pin lebih banyak dari processor Intel Pentium 4 serta dengan memory L2 cache yang lebih besar pula.
Pada tahun 2000 Debut Pentium 4 dengan 42 juta transistor.
Processor Pentium IV merupakan produk Intel yang kecepatan prosesnya mampu menembus kecepatan hingga 3.06 GHz.
Pertama kali keluar processor ini berkecepatan 1.5GHz dengan formafactor pin 423, setelah itu intel merubah formfactor processor Intel Pentium 4 menjadi pin 478 yang dimulai dari processor Intel Pentium 4 berkecepatan 1.3 GHz sampai yang terbaru yang saat ini mampu menembus kecepatannya hingga 3.4 GHz.Intel Xeon Prosesor: processor Intel Pentium 4 Xeon merupakan processor Intel Pentium 4 yang ditujukan khusus untuk berperan sebagai computer server. Processor ini memiliki jumlah pin lebih banyak dari processor Intel Pentium 4 serta dengan memory L2 cache yang lebih besar pula.
k.
Intel prosesor Core 2 Duo
Intel Memperkenalkan prosesor core 2 duo di bulan juli pada tahun 2006. Intel Prosesor Core 2 Quad2007: Intel memperkenalkan prosesor core 2 quad di bulan januari. Processor untuk type desktop dan digunakan pada orang yang ingin kekuatan lebih dari komputer yang ia miliki memiliki 2 buah core dengan konfigurasi 2.4GHz dengan 8MB L2 cache (sampai dengan 4MB yang dapat diakses tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power ( TDP ). Processor yang digunakan untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing memiliki konfigurasi 2.13 dan 2.4GHz, berturut-turut , dengan 8MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power.
Intel Memperkenalkan prosesor core 2 duo di bulan juli pada tahun 2006. Intel Prosesor Core 2 Quad2007: Intel memperkenalkan prosesor core 2 quad di bulan januari. Processor untuk type desktop dan digunakan pada orang yang ingin kekuatan lebih dari komputer yang ia miliki memiliki 2 buah core dengan konfigurasi 2.4GHz dengan 8MB L2 cache (sampai dengan 4MB yang dapat diakses tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power ( TDP ). Processor yang digunakan untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing memiliki konfigurasi 2.13 dan 2.4GHz, berturut-turut , dengan 8MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power.
JENIS-JENIS
MIKROPROSESOR
Berdasarkan
pada banyaknya bit yang dikerjakan oleh ALU(Arithmatic Logic Unit), CPU
dibedakan menjadi 4 jenis :
1.Bit Slices Prosesor : Perancangan
CPU dengan menambahkan jumlah irisan bit(slices) untuk aplikasi-aplikasi
tertentu. CPU jenis ini dapat dikatakan dengan CPU custom.
2.General Purpose CPU :
CPU serbaguna atau mikrokomputer dengan semua kemampuan dari kini komputer
terdahulu.
3.I/O Prosessor :
Prosesor khusus yang berfungsi menangani input/output request membantu prosesor
utama.
4.Dedicated/Embedded Controller : Membuat mesin menjadi smart, seperti : mesin cuci,
microwave, oven, mesin jahit, sistem pengapian otomotif. Prosesor jenis ini
lebih dikenal dengan mikrokontroler.
Sistem
Mikroprosesor
1.
Clock, yang befungsi mengirimakan pulsa ke CPU
2.
MP, mikroprosesor atau disebut sebagai CPU(central processing unit)
3.
Memori, dibagi menjadi dua :
1). ROM (read only memory) berfungsi untuk
menyimpan instruksi (perintah program) dasar yang disediakan di dalam sebuah
mikroprosesor.
Jenis-jenis ROM :
a.) PROM (programmable ROM) yaitu memory yang sekali tulis
saja tidak dapat dihapus
b.) EPROM (erasable PROM) yaitu memory yang dapat dihapus
dengan sinar UV, dapat ditulis ulang dan data permanen.
c.) EEPROM (electric EPROM), yaitu memory yang dapat dihapus
dengan elektrik dan dapat ditulis ulang.
2). RAM (random access memory) berfungsi
untuk menyimpan pemrosesan sementara.
4.
I/O (input/output system), untuk pemrosesan data kedalam/keluar system.
3 Jenis Bus pada mikroprosesor :
1.
Bus Address : berisi signal alamat dengan satu arah yaitu dari CPU keluar.
Dengan 16 bit, 32 bit, 64 bit. Dari A0 – A15
2.
Bus Data : berisi signal data dengan dua arah yaitu keluar dan kedalam CPU.
Dengan 8 bit, 16 bit, 32 bit, 64 bit. Dari D0 – D7
3.
Bus Control : berisi signal control yaitu reset, read, write dan interrupt
I/O
Ada
dua jenis komunikasi data I/O :
1. I/O paralel : pengiriman data secara bersama-sama
2. I/O serial : pengiriman data bit per bit
Cara
kerja komunikasi data parallel/serial memiliki dua jenis aturan pengiriman
yaitu :
1. Sinkron
2. a-Sinkron
Komunikasi Data Paralel:
1.
Komunikasi Paralel Sinkron yaitu komunikasi data secara langsung tanpa
protocol, dipakai untuk alat yang memiliki kecepatan sama dan berjarak pendek.
2.
Komunikasi Paralel A-Sinkron yaitu komunikasi data dengan aturan HAND-SHAKING
menggunakan signal pemberitahuan. Yaitu Pengirim : memberitahukan dengan signal
strobe (stb) bahwa data akan dikirim. Dan Penerima : memberitahukan dengan
signal ack bahwa data telah diterima dan siap menerima data berikutnya
Komunikasi Data Serial:
1.
Serial Sinkron, yaitu data dikirim secara serial dengan menggunak signal guide
(pemandu) berupa clock dengan tujuan supaya ada keseragaman kecepatan kirim dan
terima data. Dengan aturan PISO ke SIPO
2. Serial A-Sinkron, data dikirim secara serial
dengan menggunakan protocol serial. Yaitu : 1 bit start, 8 bit data, 1 bit
priority(pengechekan) dan 1 atau 2 bit stop.
INTERRUPT:
Adalah
layanan yang diberikan oleh system berdasarkan prioritas atau disebut juga
dengan menggunakan sela. Pengaturan system akan berdasarkan prioritas mana yang
lebih penting.
Ada
dua jenis interrupt :
1.
NMI : non maskable interrupt, yaitu interrupt yang tidak bisa dihalangi
(prioritas tertinggi)
2.
MI : maskable interrupt, yaitu interrupt yang dapat dihalangi/diatur
berdasarkan prioritas
Bagian Bagian Mikroprosesor
1. Control Unit ( CU )
Control Unit adalah salah
satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/ kendali/
kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit)
di dalam CPU tersebut. Output dari
CU ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut.
Pada awal-awal desain komputer, CU
diimplementasikan sebagai ad-hoc logic yang
susah untuk didesain. Sekarang, CU diimplementasikan sebagai sebuah
microprogram yang disimpan di dalam tempat penyimpanan kontrol (control store). Beberapa
word dari microprogram dipilih oleh microsequencer dan bit yang datang dari
word-word tersebut akan secara langsung mengontrol bagian-bagian berbeda dari
perangkat tersebut, termasuk di antaranya adalah register, ALU, register
instruksi, dan peralatan input/output di luar chip. Pada komputer modern,
setiap subsistem ini telah memiliki kontrolernya masing-masing, dengan CU
sebagai pemantaunya (supervisor).
Tugas
dari CU adalah sebagai berikut:
·
Mengatur dan mengendalikan alat-alat
input dan output.
·
Mengambil instruksi-instruksi dari
memori utama.
·
Mengambil data dari memori utama
kalau diperlukan
oleh proses.
·
Menyimpan
hasil proses ke memori utama.
§ Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan
aritmatika dan perbandingan logika serta
mengawasi kerja
Macam-macam Control Unit
·
Single-Cycle
CU
Proses di CU ini hanya terjadi dalam
satu clock cycle, artinya setiap instruksi ada pada satu cycle, maka dari itu tidak memerlukan state. Dengan demikian fungsi boolean
masing-masing control line hanya merupakan
fungsi dari opcode saja. Clock cycle harus mempunyai panjang yang sama
untuk setiap jenis instruksi. Ada dua bagian pada unit kontrol ini, yaitu proses
men-decode opcode untuk
mengelompokkannya menjadi 4 macam instruksi (yaitu di gerbang AND), dan
pemberian sinyal kontrol berdasarkan jenis instruksinya (yaitu gerbang OR).
Keempat jenis instruksi adalah “R-format” (berhubungan dengan register), “lw”
(membaca memori), “sw” (menulis ke memori), dan “beq” (branching). Sinyal kontrol yang dihasilkan bergantung
pada jenis instruksinya. Misalnya jika melibatkan memori ”R-format” atau ”lw”
maka akan sinyal ”Regwrite” akan aktif. Hal lain jika melibatkan memori “lw”
atau “sw” maka akan diberi sinyal kontrol ke ALU, yaitu “ALUSrc”. Desain single-cycle ini lebih dapat bekerja dengan baik
dan benar tetapi cycle ini tidak efisien.
·
Multi-Cycle
CU
Berbeda dengan unit kontrol
yang single-cycle, unit kontrol
yang multi-cycle lebih memiliki
banyak fungsi. Dengan memperhatikan state dan opcode, fungsi boolean dari
masing-masing output control line dapat
ditentukan. Masing-masingnya akan menjadi fungsi dari 10 buah input logic. Jadi akan terdapat
banyak fungsi boolean, dan masing-masingnya tidak sederhana. Pada cycle ini, sinyal kontrol
tidak lagi ditentukan dengan melihat pada bit-bit instruksinya. Bit-bit opcodememberitahukan operasi apa
yang selanjutnya akan dijalankan CPU; bukan instruksi cycle selanjutnya.
2. Arithmatic
Logic Unit ( ALU )
ALU adalah
salah satu bagian dalam dari sebuah mikroprosesor yang berfungsi untuk
melakukan operasi hitungan aritmatika dan logika. Tugas utama dari ALU
(Arithmetic And Logic Unit) adalah melakukan semua perhitungan aritmatika atau
matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan operasi
aritmatika yang lainnya. Seperti pengurangan, pengurangan, dan pembagian
dilakukan dengan dasar penjumlahan. Sehingga sirkuit elektronik di ALU yang
digunakan untuk melaksanakan operasi aritmatika ini disebut adder. ALU melakukan
operasi arithmatika dengan dasar pertambahan, sedang operasi arithmatika yang
lainnya, seperti pengurangan, perkalian, dan pembagian dilakukan dengan dasar
penjumlahan. sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk
melaksanakan operasi arithmatika ini disebut adder. Tugas lalin dari ALU adalah melakukan
keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. Fungsi-fungsi
yang didefinisikan pada ALU adalah Add
(penjumlahan), Addu (penjumlahan tidak bertanda), Sub (pengurangan), Subu
(pengurangan tidak bertanda), and, or, xor, sll (shift
left logical), srl (shift
right logical), sra (shift
right arithmetic), dan lain-lain.
3. Register
Register dalam arsitektur komputer,
adalah sejumlah kecil memori komputer yang bekerja dengan kecepatan sangat
tinggi yang digunakan untuk melakukan eksekusi terhadap program-program
komputer dengan menyediakan akses yang cepat terhadap nilai-nilai yang umum
digunakan. Umumnya nilai-nilai yang umum digunakan adalah nilai yang sedang
dieksekusi dalam waktu tertentu.
Register mikroprosesor berdiri pada
tingkat tertinggi dalam hierarki memori, ini berarti bahwa kecepatannya adalah
yang paling cepat, kapasitasnya adalah paling kecil, dan harga tiap bitnya
adalah paling tinggi. Register juga digunakan sebagai cara yang paling cepat
dalam sistem komputer untuk melakukan manipulasi data. Register umumnya diukur
dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya, seperti “register 8-bit”,
“register 16-bit”, “register 32-bit”, atau “register 64-bit” dan lain-lain.
Istilah register saat ini dapat
merujuk kepada kumpulan register yang dapat diindeks secara langsung untuk
melakukan input/output terhadap sebuah instruksi yang didefinisikan oleh set
instruksi. untuk istilah ini, digunakanlah kata “Register Arsitektur”. Sebagai
contoh set instruksi Intel x86 mendefinisikan sekumpulan delapan buah register
dengan ukuran 32-bit, tapi CPU yang mengimplementasikan set instruksi x86 dapat
mengandung lebih dari delapan register 32-bit.
Register terbagi menjadi beberapa kelas:
· Register
data, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat
(integer).
· Register
alamat, yang digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk
mengakses memori.
· Register general purpose, yang dapat digunakan untuk menyimpan
angka dan alamat secara sekaligus.
· Register floating-point, yang digunakan untuk menyimpan
angka-angka bilangan titik mengambang (floating-point).
· Register
konstanta (constant register),yang digunakan untuk menyimpan angka-angka
tetap yang hanya dapat dibaca (bersifat read-only),
semacam phi, null, true, false dan
lainnya.
· Register
vektor, yang digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang dilakukan
oleh prosesor SIMD.
·
Register special purpose yang dapat digunakan untuk
menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack
pointer, dan status register.
· Register
yang spesifik terhadap model mesin (machine-specific register),
dalam beberapa arsitektur tertentu, digunakan untuk menyimpan data atau
pengaturan yang berkaitan dengan prosesor itu sendiri. Karena arti dari setiap
register langsung dimasukkan ke dalam desain prosesor tertentu saja, mungkin
register jenis ini tidak menjadi standar antara generasi prosesor.
FUNGSI MIKROPROSESOR
Fungsi
utama 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.
Jadi, Mikroprosesor adalah sebuah
unit yang terintegrasi untuk mengolah data atau menggerakkan data serta sebagai
pusatnya data itu di proses dalam sebuah sistem komputer. Cara kerjanya pun di
arahkan oleh sebuah program dalam kode kode bahasa mesin yang telah di input
terlebih dahulu ke dalam sebuah memori. Di dalam mikroprosesor minimal terdiri
dari rangkaian digital, register, rangkaian sekuensial, pengolah logika
aritmatika. Perkembangan mikroprosesor saat ini sudah mengalami era yang sangat
pesat. Pada di era modern ini telah banyak mikroprosesor baru yang memiliki
kecepatan kecepatan yang bisa dibilang sudah memuaskan dalam pemrosesan sebuah
data. Terutama pada Intel yang telah merilis prosesor terbarunya seperti, Intel
core i3, Intel core i5, dan yang terbaru pada saat ini adalah Intel core i7.
Ketiganya merupakan pengganti resmi dari Intel core2 (Core 2 solo, core2 duo,
core2 quad). Intel Core i7 memiliki kecepatan booting, memuat aplikasi aplikasi
dan mulai lagi dari sleep mode lebih cepat daripada Intel core sebelumnya.
Intel core i7 juga menawarkan sistem perlindungan hardware yang membantu untuk
melindungi perangkat perangkat, data, serta juga melindungi transaksi data
online.
Bosan tidak tahu mau mengerjakan apa pada saat santai, ayo segera uji keberuntungan kalian
ReplyDeletehanya di D*EW*A*P*K / pin bb D87604A1
dengan hanya minimal deposit 10.000 kalian bisa memenangkan uang jutaan rupiah
dapatkan juga bonus rollingan 0.3% dan refferal 10% :)
ingin mendapatkan uang banyak dengan cara cepat ayo segera bergabung dengan kami di f4n5p0k3r
ReplyDeletePromo Fans**poker saat ini :
- Bonus Freechips 5.000 - 10.000 setiap hari (1 hari dibagikan 1 kali) hanya dengan minimal deposit 50.000 dan minimal deposit 100.000 ke atas
- Bonus Cashback 0.5% dibagikan Setiap Senin
- Bonus Referal 20% Seumur Hidup dibagikan Setiap Kamis
Ayo di tunggu apa lagi Segera bergabung ya, di tunggu lo ^.^