Mikrokomputer

1. Peran Mikrokomputer dalam Sistem Komputer

     Mikrokomputer adalah sebuah kelas komputer yang menggunakan mikro-prosesor sebagai CPU utamanya. Komputer mikro juga dikenal sebagaiPersonal Computer (PC), Home Computer, atau Small business Computer. Mikrokomputer disaat ini telah menyebar ke setiap aspek dalam kehidupan, dan berbagai kegiatan membutuhkannya. Di perkuliahan, mikrokomputer digunakan dalam berbagai aspek pembelajaran untuk memudahkan pembelajaran itu sendiri. Mikrokomputer ini sendiri memiliki eksibilitas yang baik. Fleksibilitas perangkat keras ini dapat diukur dengan jumlah dan jenis perangkat tambahan yang tersedia. Ini mungkin termasuk memori tambahan, lebih disk drive, co- processors, perangkat penunjuk, komunikasi interface, dan kemampuan untuk berpartisipasi dalam jaringan. Sistem operasi dapat ditandai dengan penggunaan memori, bagaimana banyak data yang bisa diakses dan seberapa baik hal itu dilakukan, berapa banyak tugas dapat dijalankan secara bersamaan, dan bagaimana hal itu dimunculkan kepada pengguna.

2. Konsep Dasar Mikrokomputer

     Bila sebuah komputer dibangun dalam sebuah PCB tunggal maka disebut minikomputer. 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.Dengan penambahan beberapa piranti pendukung (memori, piranti I/O, dan sebagainya), sebuah mikroprosesor dapat diubah menjadi sebuah mikrokomputer. Berikut adalah uraian dari masing-masing bagian :

2.1 Mikroprosesor bertugas sebagai CPU, yaitu menjalankan perangkat lunak yang disimpan pada memori program, mengatur jalur pengiriman data dari atau ke piranti-piranti, mengolah data-data yang ada pada perangkat lunak dan sebagainya. 

2.2 ROM (Read Only Memory), berguna untuk menyimpan perangkat lunak yang akan dijalankan oleh mikrokomputer. 

2.3 RAM (Random Access Memory), berguna untuk menyimpan data sementara yang diperlukan oleh mikrokomputer sewaktu menjalankan perangkat lunak, misalnya menyimpan nilai-nilai pada variabel.

2.4 Piranti I/O, untuk menghubungkan sistem dengan dunia luar (piranti diluar sistem mikrokomputer). Jadi tugasnya adalah untuk mengirimkan dan menerima data dari atau ke luar sistem. Contoh : keyboard, printer.

2.5 Clock atau denyut berguan untuk menyinkronkan kerja piranti-piranti dalam sistem elektronis. Pembangkitnya bisa serupa RC-Network, resonator keramik, osilator kristal, IC pewaktu 555 atau VCO (Osilator terkendali tegangan).

3. Sejarah Perkembangan Komputer

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.

4. Sejarah Perkembangan Mikroprosessor

     Mikroprosesor adalah sebuah chip (IC) yang bekerja dengan program. Fungsi Mikroprosesor adalah sebagai pengontrol atau pengolah utama dalam suatu rangkaian elektronik. Mikroprosesor biasa disebut juga CPU (Central Processing Unit).

     Cara kerja sebuah Mikroprosesor diarahkan oleh suatu program dalam kode-kode bahasa mesin yang telah dimasukkan terlebih dahulu ke dalam sebuah memori. Di dalam Mikroprosesor minimal terdiri dari rangkaian digital, register, pengolah logika aritmatika, rangkaian sekuensial.

     Berawal di tahun 1936, Konrad Zuse mengembangkan komputer Z1 yang merupakan komputer pertama yang dapat di program secara bebas. Tonggak sejarah berlanjut di Hardvard pada tahun 1944, Howard Aiken and Grace Hopper mengembangkan Harvard Mark I Computer. Akhirnya komputer ENIAC 1 yang terdiri dari 20,000 tabung elektronik memenuhi ruangan yang cukup besar dibuat oleh John Presper Eckert and John W. Mauchly di tahun 1946. Di masa perang dunia ke dua tersebut, konsep prosesor di kembangkan dengan mengandalkan tabung elektronik yang membutuhkan ruang yang besar. Dengan di temukannya transistor di tahun 1947 di Bell Labs, Amerika Serikat, dan kemudian rangkaian terintegrasi yang dikenal sebagai chip di tahun 1958 oleh Jack Kilby dan Robert Noyce, dunia komputer mengalami perkembangan yang amat sangat pesat karena dimungkinkan mengemas demikian banyak sakelar dalam sebuah keping silikon yang kecil seluas beberapa milimeter persegi.

     Otak sebuah komputer biasanya dikenal sebagai pemroses data (prosesor), karena bentuknya yang kecil lebih sering di sebut sebagai prosesor mikro, atau mikroprosesor. Faggin, Ho dan Mazor dari Intel di tahun 1971 mengembangkan mikroprosesor pertama di dunia, dan diberi kode Intel 4004. Pada saat itu, Intel 4004 masih belum memasuki dunia komputer desktop. Komputer mikro Apple I, II, TRS 80 mulai bermunculan di tahun 1976-77-an, dengan memory 64Kbyte, monitor televisi sederhana, penemuan jenius yang berawal dari garasi ternyata dikemudian hari akan menyapu bersih konsep-konsep komputer mainframe yang waktu itu di monopoli oleh IBM. Intel dengan prosesor mikro Intel 8088 bekerjasama dengan IBM mengembangkan IBM PC/XT di tahun 1981. Di tahun yang sama (1981), Microsoft mengembangkan sistem operasi MS-DOS untuk mengawaki IBM PC/XT tersebut. Salah satu terobosan terbesar yang dilakukan oleh IBM adalah membuka seluruh rangkaian-nya di manual komputer tersebut. Akibatnya banyak sekali perusahaan-perusahaan yang menjiplak IBM PC/XT yang di kemudian hari dikenal sebagai komputer jangkrik.

Tahun 1982, Intel 80286 yang dikenal sebagai 286 mulai mempertahankan sebuah tradisi untuk dapat menjalankan perangkat lunak yang di tulis untuk prosesor generasi sebelumnya. Dalam waktu 6 tahun setelah di keluarkan 286, diperkirakan ada 16 juta komputer kelas 286 di seluruh dunia. Pada tahun 1985, dikeluarkan Intel 386 dengan 275.000 transistor memiliki kekuatan 100 kali lebih cepat daripada Intel 4004 si mikroprosesor pertama di dunia.

    Di tahun 90-an, tepatnya 1993 dunia mulai di banjiri generasi prosesor kelas Pentium yang memungkinkan pemrosesan data real-time seperti suara, gambar, video secara cepat. Pentium merupakan standar bagi komputer di rumah-rumah. Di tahun 1997 Intel Pentium II dengan 7.5 juta transistor betul -betul mengubah dunia dengan kemampuan multimedia-nya. Pengguna komputer dapat dengan mudah mengirimkan gambar, suara, video melalui jaringan komputer.

     Untuk pengguna biasa yang tidak membutuhkan kemampuan sekelas Pentium II, dikembangkan kelas prosesor Celeron di tahun 1999. Ditahun yang sama (1999), Pentium III dikembangkan dengan teknologi rangkaian terintegrasi yang sangat halus 0.25 mikro meter. Perkembangan terakhir kelas Pentium tampaknya mendekati titik puncaknya pada tahun 2000 dengan Pentium 4 dengan 42 juta transistor yang mempunyai kecepatan hingga 1.5 GHz, bandingkan dengan Intel 4004 yang kecepatannya hanya 108.000 Hz. Intel di tahun 2001 mengembangkan keluarga prosesor baru kelas Itanium yang di arahkan untuk server di perusahaan. Kelas prosesor ini bekerja secara paralel untuk memenuhi kebutuhan perusahaan untuk transaksi e-commerce, database yang besar, rancang bangun menggunakan komputer dan banyak lagi.

5. 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

     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.

Daftar Pustaka

http://rezazafik.blogspot.co.id/2016/10/konsep-dasar-mikrokomputer.html

http://sanseveira.blogspot.co.id/2016/10/mikrokomputer.html

http://www.sepibanget.com/2013/01/sejarah-perkembangan-komputer.html