microprosesor

materi kuliah microprocessor & microkomputer

MIKROPROSESOR

Mikroprosesor adalah suatu chip (IC : integrated circuits) yang didalamnya terkandung rangkaian ALU (arithmetic-logic unit), rangkaian CU (control unit) dan register-register.

Mikroprosesor disebut juga dengan CPU (Central Processing Unit).ALU, berfungsi untuk menyediakan fungsi pengolahan; CU, berfungsi untuk mengontrol fungsi prosesor; Register, berfungsi sebagai mpan sementara dalam mikroprosesor.

GBR2

Mikrokomputer adalah interkoneksi antara mikroprosesor (CPU) dengan memori utama (Main Memory) dan antar muka input-output (I/O interface) yang dilakukan dengan menggunakan sistem interkoneksi bus.

GBR3

GBR4

SISTEM INTERKONEKSI BUS, TERDIRI ATAS:

Bus alamat, yaitu kumpulan konduktor yang membawa kode-kode alamat dari mikroprosesor ke unit-unitnya dan memiliki sifat aliran satu arah.

Bus data, yaitu kumpulan konduktor yang membawa kode-kode instruksi atau data dari mikroprosesor ke unit-unitnya atau sebaliknya dan memiliki sifat aliran dua arah.

Bus kontrol, yaitu kumpulan konduktor yang membawa sinyal-sinyal kontrol.

GBR5

MAIN MEMORY TERDIRI ATAS:

ROM (read only memory), yaitu memori yang hanya bisa dibaca.

RAM (read access memory), yaitu memori yang dapat dibaca dan ditulisi.

I/O INTERFACE DAN PERIPHERAL;

I/O Interface, yaitu bagian/unit dari sistem mikrokomputer yang berfungsi sebagai perantara hubungan antara sistem mikrokomputer dengan “dunia luar” (peripheral).

Peripheral, yaitu peralatan-peralatan diluar sistem mikrokomputer yang dapat berhubungan dengan sistem mikrokomputer, anatara lain monitor (output), printer (output), keyborad (input) dan mouse (input).

GBR6

GBR7

JENIS MIKROPROSESOR, BERDASARKAN:

1. TEKNOLOGI BAHANNYA, ANTARA LAIN:

Prosesor	Tekhnologi	Konsumsi Daya	Siklus Instruksi
INTEL 8008	PMOS	420mW	10us
INTEL 8085	NMOS	400mW	1,3us
INTEL 80286	HCMOS	2500mW	0,1us
RCA 1802C	CMOS	400mW	6,4us
MOTOROLA MC6800	NMOS	600mW	2,0us
MOTOROLA MC68000	HCMOS	1750mW	0,08us
MOS Technology 6502	NMOS	250mW	3,0us
NATIONAL 32032	HCMOS	1000mW	0,1us
ZILOG Z80	NMOS	400mW	1,3us

2. LEBAR BUS DATA DAN PABRIK PEMBUATNYA:

Prosesor	Pabrik	Lebar Data	Tekhnologi	Tahun
4004	INTEL	4-bit	POMS	1971
4040	INTEL	4-bit	POMS	1971
PPS-4	Rockwell	4-bit	POMS	1972
8008	INTEL	8-bit	POMS	1972
8080	INTEL	8-bit	NMOS	1974
F8	Fairchild	8-bit	NMOS	1974
6800	Motorola	8-bit	NMOS	1974
Z80	Zilog	8-bit	NMOS	1976
6801	Motorola	8-bit	NMOS	1978
6809	Motorola	8-bit	NMOS	1978
9900	Texas Inst	16-bit	NMOS	1976
68000	Motorola	16-bit	NMOS
Z8000	Zilog	16-bit	NMOS

GBR8

3. GENERASI:

Ø Mikroprosesor INTEL yang pertama di Dunia adalah INTEL 4004, dikeluarkan pada tahun 1971 oleh Intel Coorperation yang merupakan Mikroprosesor 4-bit dengan kecepatan 108 KHz yang terdiri rai 2300 transistor, kecepatan pengiriman data mencapai 0,06 MIPS; Hanya bisa menangani lokasi memori 4-bit sebanyak 4096 lokasi; Hanya dapat melaksanakan 45 buah instruksi; Hanya dapat diaplikasikan pada video game dan kotroler-kontroler kecil.

Ø Kemudian pada Januari 1972, dikeluarkan INTEL 8008 yang merupakan Mikroprosesor 8-bit; mampu melaksanakan 48 instruksi dengan ukuran memori 16 Kbyte. Adanya instruksi tambahan membuat prosesor dapat diaplikasikan dalam sejumlah aplikasi yang lebih maju.

Ø Kemudian pada November 1973, Dikeluarkan Mikroprosesor Modern 8-bit pertama yaitu INTEL 8080; Dapat melaksanakan instruksi 10 kali lebih cepat dari INTEL 8008.

Ø Kemudian pada tahun 1977, Intel Coorperation memperkenalkan versi terbaru dari 8080 yaitu INTEL 8085; Kemajuannya hanya pada penambahan 1,3 Us kontrolerinstruksi yang merupakan komponen eksternal dari sistem berdasar 8080.

Ø Tahun 1978, Intel Coorporation mengeluarkan Mikroprosesor 8086 dan setahun kemudian 8088; Keduanya merupakan Mikroprosesor 16-bit; Melaksanakan instruksi dengan kecepatan sedikitnya 400 ns per instruksi dan mampu menangani alamat memori 1 Mbyte. Teknologi prosesor ini merupakan landasan bagi perkembangan prosesor berikutnya.

Ø Kemudian INTEL 80286/80386/80486

Ø INTEL PENTIUM I/II/III/IV

4. INSTRUKSI:

Ø Mesin Berbasis Instruksi 1-Alamat:

Yang termasuk mesin ini adalah KELUARGA MOTOROLA.

CONTOH: Untuk mengisi akumulator dengan bilangan 5 Heksadesimal pada mesin MOTOROLA, digunakan perintah;

LDAA #$5

Ø Mesin Berbasis Instruksi 2-Alamat:

Yang termasuk mesin ini adalah KELUARGA INTEL.

Dari contoh diatas, perintah yang digunakan pada mesin INTEL, yakni;

MOV AL,5

Pendahuluan

• Information based dan information age

• Dibutuhkan informasi yang tepat, mudah,
cepat dan aman

• Komunikasi data, cepat atau lambat pada
akhirnya akan mengarah ke suatu sistem jaringan

• Awalnya hanya melibatkan satu pemancar
data ke satu penerima data.

• Hubungan ini berkembang dan akhirnya melibatkan penerima lainnya atau pun pemacar lainnya, maka terbentuklah sebuah jaringan komunikasi data.

Data & Informasi

• Dimana saja dan kapan saja

• Mobile communications
– WiFi, Hotspot, 3G, GPRS, GSM, CDMA, …

• Input – Proses – Output

Konsep Dasar Komdat

• Elemen utama ;

– Sumber / source
• Ex : telpon dan pc
– Transmitter
• Ex : modem merubah sinyal digital ke analog
– System transmisi
• Jalur transmisi yang menghubungkan sumber dan tujuan
– Receiver
• Ex : modem merubah sinyal analog ke digital
– Destination (tujuan)

Manfaat Komdat

• Time Sharing

• Data Sharing

• Program Sharing

• Device Sharing

• Hubungan dengan sistem yang berbeda

• Paperless

Metode Komdat

• Point to Point (P 2 P)

- Peer to peer

• Point to Multipoint (P 2 M

- Client Server

Transmisi

• Diantara pengirim dan penerima melalui media transmisi.

• Komunikasi berada dalam bentuk gelombang elektromagnetik pada

Media Transmisi ;

– Guided = gelombang dikendalikan sepanjang jalur fisik (cable)

– Unguided = mentransmisikan gelombang elektromagnetik namun tidak mengendalikannya (perambatang diudara)

Frekuensi

• Pada saat transmiter mengirimkan sebuah sinyal ke receiver melalui sebuah media

• Sinyal sebagai suatu fungsi waktu dan dapat diekspresikan sebagai suatu frekuensi

• Jika dilihat sebagai fungsi waktu, sinyal elektromagnetik dapat berupa sinyal kontinu dan discrete

• Sinyal kontinu = sinyal yang intensitasnya berubah-ubah dalam bentuk halus dan terus menerus sepanjang waktu

• Sinyal discrete = sinyal dimana intensitasnya mempertahankan level konstan selama periode waktu

Gelombang Sinus

• Amplitudo tertinggi (A), dengan ukuran volt

• Frekuensi (F), rate putaran perdetik dalam Hertz (Hz)

Spektrum & Bandwidth

• Spektrum = Jarak rentang frekuensi dimana sinyal berada

• Bandwidth = ukuran dari spektrum, semakin besar bandwidth semakin besar data yang bisa lewat

Transmisi Analog dan Digital

• Analog dapat disamakan dengan kontinu dan digital dengan discrete

• Data = proses dari informasi

• Sinyal = Electric or electromagnetic representations of data

• Transmisi = komunikasi data melalui penyebaran dan pemrosesan sinyalsinyal

Data

• Data analog = menerima nilai yang berulang secara terus menerus dalam beberapa interval

• Ex : Audio, Speech bandwidth 100Hz to 7kH, Telephone bandwidth 300Hz to 3400Hz, Video bandwidth 4MHz

Sinyal

• Data disebarkan melalui sebuah alat sinyal elektrik, sinyal analog merupakan gelombang elektromagnetik yang terus menerus dan disebarkan ke media

• Sinyal digital = suatu rangkaian voltase pulsa yang bisa ditransmisikan melalui sebuah media kabel, ex : level voltase positif konstan adalah biner 1 dan sebaliknya

Data & Sinyal

• Biasanya menggunakan signal digital untuk membawa data digital dan sebaliknya

• Dapat juga menggunakan signal analog untuk membawa data digital dengan MODEM

• Dapat menggunakan signal digital untuk membawa data analog

– Compact Disc audio

– Codec (coder-decoder

• Jika dilihat sebagai fungsi waktu, sinyal elektromagnetik dapat berupa sinyal kontinu dan discrete

• Sinyal kontinu = sinyal yang intensitasnya berubah-ubah dalam bentuk halus dan terus menerus sepanjang waktu

• Sinyal discrete = sinyal dimana intensitasnya mempertahankan level konstan selama periode waktu

Gelombang Sinus

• Amplitudo tertinggi (A), dengan ukuran volt

• Frekuensi (F), rate putaran perdetik dalam Hertz (Hz)

Gangguan Transmisi

• Terjadi signal yang diterima berbeda dengan signal yang dikirimkan

• Analog - degradation of signal quality

• Digital - bit errors

• Gangguan yang paling signifikan ;

– Attenuation and attenuation distortion

– Delay distortion

– Noise

Atenuasi

• Kekuatan sinyal berkurang bila jaraknya terlalu jauh melalui media transmisi. Baik pada media guided dan unguided.

• Diperlukan repeater dan booster

• Perlua sinyal cukup untuk diterima dengan baik, namun jika berlebih akan menyebabkan overload dan distorsi

• Signal analog, karena atenuasi berubah-ubah sebagai fungsi frekuensi, sinyal yang diterima menjadi menyimpang dan mengurangi tingkat kejelasan.

Delay Distorsi

• Biasanya terjadi pada media Guided

• Sangat kritis di data digital, suatu rangkaian bit sedang ditransmisikan baik dengan menggunakan signal analog/digital, bisa mengakibatkan posisi bit melenceng ke bit yang lain.

Derau

• Pada saat pentransmisian data terdapat sinyal-sinyal distorsi yang tidak diinginkan

• Faktor yang mempengaruhi performance sistem komunikasi

– Derau suhu

– Crosstalk

• Derau Suhu = diakibatkn oleh thermal elektron, muncul di semua perangkat elektronik dan media transmisi yang diakibatkan termperatur

• Derau suhu tidak dapat dihilangkan karena sebagai batasan kemampuan kerja sistem komunikasi

Crosstalk

• Di telpon,terdengar percakapan orang lain

• Terjadi karena sambungan yang kurang baik atau kabel elektrik yang berdekatan, melalui antena gelombang elektromagnetik

MEDIA TRANSMISI

• Media transmisi gelombang

elektromagnetik = guided dan unguided

– Guided, dapat dipandu secara pisik, menggunakan jenis kabel

– Unguided, mentransmisikan melalui media atmosfir / radio

• Karakteristik mutu transmisi ditentukan oleh media dan karakteristik sinyal

– Guided, media itu sendiri yang menentukan batasan transmisi

– Unguided, ditentukan oleh kualitas sinyal antena transmisi

FAKTOR RATE DATA

• Bandwidth

• Ganguan transmisi

• Interferensi

• Jumlah receiver

MEDIA TRANSMISI GUIDED

• Twisted Pair

• Mempunyai dua jenis (UTP & STP)

– Menstransmisikan sinyal digital/analog

– Terbatas dalam jarak, bandwidth dan rate data

– Rentan terhadap interferensi dan derau

Transmisi Data

• Simpleks Line (satu arah)
– saluran komunikasi yang paling murah karenya hanya satu arah
Contohnya ;

• Half Dupleks (dua arah bergantian)
– transmisi data dilakukan dalam dua arah,

– tidak dalam waktu yang bersamaan. –

• Full Duflex (Dua arah penuh)
– Penerima dan pengirim informasi bisa secara serentak
– Data dapat dikirim dari dua arah pada saat yang bersamaan

INTERFACE KOMUNIKASI DATA

• Teknik yang digunakan untuk trasmisi data

Asynchronous,

• Tidak Mengirimkan deretan bit yang panjang

• Pengiriman dilakukan terus menerus

• Sinkronisasi stabil

• masing-masing karakter dipisahkan setiap karakter dimulai dengan bit awal yang akan memberi tanda pada receiver bila sebuah karakter telah tiba

Synchronous

• Mengirimkan blok data yang besar

• Blok data dibentuk dalam bentuk frame yang mencakup tanda awal dan akhir.

• Sangat cocok untuk komdat jarak pendek

• Jika jarak jauh sangat rentan gangguan

– perblok bit yang terdiri dari banyak bit, dibuat jalur khusus untuk sinkronnisasi

– Sangat optimal untuk jarak pendek

– Digunakan untuk blok data yang besar.

Asynchronous,

– Dalam keadaan idle maka tegangan negatif

– Start biner awal dimulai dengan 0, dikuti 5-8 bit

– Transmiter menunggu elemen akhir yang akan dikirimkan

– Murah, sederhana namun memerlukan tambahan 2-3 bit karakter

INTERFACING

• DTE = Data Terminal Equipment

• DCE = Data Circuit-Terminating Equipment

• Memiliki karakteristik penting

MIKRO KOMPUTER

Nama                    : Satrudin

Nim                        : 10031002

Jurusan                : Tekenik informatika

Mk                         : sistem imfomasi manajemen (SIM )

UNIVERSITAS TEKNOLOGI INDONESIA

2013