Apa itu Mikrocomputer ?

UNIVERSITAS GUNADARMA
Mikrokomputer
Sumar AdiWijaya
October 11, 2016

1 PERAN MIKROKOMPUTER DALAM SISTEM KOMPUTER
Microcomputer adalah sebuah kelas komputer yang menggunakan mikroprosesor sebagai
CPU utamanya. Komputer mikro juga dikenal sebagai Personal Computer (PC), Home
Computer, atau Small-business Computer. Komputer mikro yang diletakkan di atas meja
kerja dinamakan dengan desktop, sedangkan yang dapat dijinjing (portabel) dinamakan
dengan Laptop, karena sering diletakkan di atas paha. Ketika komputermikro pertama kali
muncul ke pasaran, komputer jenis ini dianggap sebagai perangkat yang hanya digunakan
oleh satu orang saja, yang mampu menangani informasi yang berukuran 4-bit, 8-bit, atau 16-
bit (dibandingkan dengan minicomputer atau mainframe yang mampu menangani informasi
lebih dari 32-bit) pada satu waktunya. Pengembangan lebih lanjut, menjadikan klasifikasi
antara mainframe, minicomputer dan komputer mikro menjadi tidak relevan lagi, karena
komputer mikro yang baru mampumenangani informasi 32-bit, atau 64-bit dalamsatu waktunya,
sama seperti halnya mainframe atau minicomputer. Selain itu, komputermikro juga
sekarang telah mendukung banyak pengguna dalam satu waktunya. komputer mikro didesain
untuk digunakan di dalam rumah, sekolah, atau perkantoran.
2 KONSEP DASAR KOMPUTER
Sebuah sirkuit terpadu yang berisi semua elemen logika yang diperlukan untuk sistem komputer
yang lengkap. Komputer mikro adalah komputer kecil juga disebut komputer pribadi
(PC) yang dibangun dengan sirkuit terpadu yang disebut mikroprosesor sebagai CPU (Central
Processing Unit). Sistem komputer mikro terdiri dari berbagai bagian :
1. CPU (Mikroprosesor)
2. Memory terdiri dari jenis primer (RAM, ROM) dan tipe sekunder (HardDisk)
3. Input dan Output perangkat. Bagian ini dihubungkan oleh garis sejajar yang disebut
bus. Di antara tiga, bus data dan control bus yang bi-directional dan bus alamat adalah
bus searah.

3 SEJARAH PERKEMBANGAN KOMPUTER
Seperti yang telah disebutkan diatas bahwa komputer adalah awal mulanya dipergunakan
untuk memvisualisasikan orang yang mempunyai pekerjaan melakukan perhitungan aritmatika.
Dalam pengertian yang paling mendasar, komputer adalah perangkat yangmembantu
manusia dalam berbagai macam perhitungan. Dalam hal ini, komputer pertama yakni sempoa
yang digunakan untuk melakukan operasi aritmatika dasar.
Dalam sejarah dan perkembangan komputer, Sempoa atau Abacus merupakas awal dari
lahirnya komputer. Komputer dalam melakukan prosesnya berbentuk elektronik, yang memungkinkan
untukmelakukan perhitungan yang lebih luas dan cepat. Hingga saat ini komputer
dapat memproses gambar, suara, teks, dan benda non-numerik data lainnya. Yang perlu
diingat semuanta itu tidak lepas dari perhitungan numerik dasar. Gambar, suara , teks dan
lainnya hanyalah sebuah abstraksi dari angka-angka yang berderak di dalam sebuah mesin.
Dalam komputer angka-angka tersebut yaitu "1" dan "0" yang mewakili kombinasi listril aktif
dan non-aktif. Dengan kata lain setiap gambar, suara, teks dan lainnya di dalam komputer
memiliki kode biner yang sesuai.
Untuk saat ini, komputer sudah sangat canggih, keren, ringan. Dalam sejarah terdapat lima
generasi komputer.
Generasi Komputer
1. Generasi Pertama (1940-1950)
Komputer generasi pertama menggunakan beberapa tabung vakum yang besar dan
komples seperticrystal diodes, relays, resistor, dan capacitors yang membutuhkan daya
listrik sebesar 159 KW. Komputer elektronik pertama yang digunakan untuk umun yaitu
ENIAC (ElectronikNumerial Integrator And Computer). Sudah berbentuk digital, namun
belummenggunakan kode biner sebagai prosesnya. Digunakan untuk memecahkan
rangkaian lengkap tentangmasalah komputasi. Di program menggunakan plugboard
dan switch, yang sudahmendukung input dan output dari IBMcard.
Komputer elektronik pertama digunakan untuk non-umun yaitu ABC (Atanasoff-Berry
Computer), Ten Bristish Colossus Computers, german Z3, LEO, UNIVAC, dan Harcard
Mark I.
2
2. Generasi Kedua (1955-1960)
Komputer Generasi kedua muncul setelah ditemukannya transistor, yang kemudia
mulai mengganti tabung vakum dalam desain komputer. Dengan transistor, daya panas
dan bentuk jauh lebih kecil dibandingkan dengan komputer generasi pertama. Namun,
masih jauh lebih besar komputer sekarang ini.
Komputer dengan transistor pertama dibuat di University ofManchester pada tahun
1953. Yang paling terkenal dari komputer transistor generasi kedua ini adalah IBM 1401.
IBM juga menciptakan drive pertama (sebuha media penyimpanan) pada tahun 1956,
yang lebih dikenal dengan IBM350 RAMAC.
3. Generasi Ketiga (1960)
Walaupun trasnsistor dalam banyak hal mengungguli tabung vakum, tetapi transistor
menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian-bagian
internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan masalah ini. Jack Billy,
seoramg insinyur dari Texas, USA. mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC : Integrated
Circuit) pada tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam
sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. pada ilmuwan yang kemudian
berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu
chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil
karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan komputer generasi
ketiga ini adalah penggunaan sistem operasi yang memungkinkan mesin untuk
menjalankan berbagai program yang berbeda secara serantak dengan sebuah program
utama uang memonitor dan mengkoodinasikanmemori komputer.
4. Generasi Keempat (1971)
Setelah IC, tujuan pengembangan komputer selanjutnya adalah menjadikannya lebih
jelas: mengcilkan ukuran sirkuit dan komponen-komponen elektrik. Large Scale Integration
(LSI) dapat membaut ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun
1980-an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam chip
tunggal.
Microchip yang berbasis Central Processing Unit (CPU) pertama, terdiri dari beberapa
microchips untuk komponen CPU yang berbeda. Microprocessor yang pertama kali
dibuat yaitu jenis Intel 4004. Munculnya microprocessor melahirkan evolusi dari microcomputer,
bentuk yang akhirmya akan menjadi komputer pribadi seperti saat ini yang
kita kenal.
Pada tahun 1981, IBMmemperkenalkan Personal Computer (PC) untuk penggunaan di
rumah, kantor, lembaga pemerintahan, maupun di sekolah, saat itu penggunaan PC
sangat melonjak bahkan sampai 65 juta PC digunakan pada tahun 1991, dari komputer
yang berada di atas meja (dekstop komputer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan
ke dalam tas (laptop), bahkan yang di genggam (palmtop).
3
4 SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROPROSESOR
• 1904 : Dioda tabung pertama kali diciptakan oleh seorang ilmuwan dari Inggris yang
bernama Sir John Ambrose Fleming (1849-1945)
• 1906 : ditemukan trioda hasil pengembangan dioda tabung oleh seorang ilmuwan
Amerika yang bernama Dr. Lee De Forest. Yang kemudian terciptalah tetroda dan
pentode. Akan tetapi penggunaan dari tabung hampa tersebut tergeser pada tahun 1960
setelah ditemukannya komponen semikonduktor.
• 1947 : Transistor diciptakan di labolatoriumBell.
• 1965 : GordonMoore dari Fairchild semiconductor dalam sebuah artikel untuk majalan
elektronik mengatakan bahwa chip semikonduktor berkembang dua kali lipat setiap
dua tahun selama lebih dari tiga dekade.
• 1968 : Moore, RobertNoyce dan Andy Grove menemukan Intel Corp. untuk menjalankan
bisnis â˘AIJINTegrated Electronics.â˘A
˙I
• 1969 : Intel mengumumkan produk pertamanya, RAM statis 1101,metal oxide semiconductor
(MOS) pertama di dunia. Ia memberikan sinyal pada berakhirnya era memori
magnetis.
• 1971 : Intel meluncurkan mikroprosesor pertama di dunia, 4-bit 4004, yang didesain
oleh Federico Faggin.
• 1972 : Intel mengumumkan prosesor 8-bit 8008. Bill Gates muda dan Paul Allen coba
mengembangkan bahasa pemograman untuk chip tersebut, namun saat itu masih
kurang kuat.
• 1974 : Intel memperkenalkan prosesor 8-bit 8080, dengan 4.500 transistor yang memiliki
kinerja 10 kali pendahulunya.
• 1975 : Chip 8080 menemukan aplikasi PC pertamanya pada Altair 8800, sekaligus merevolusi
PC. Gates dan Allen sukses mengembangkan bahasa dasar Altair, yang kemudian
menjadiMicrosoft Basic, untuk 8080.
• 1976 : Arsitektur x86 mengalami kemunduran saat Steve Jobs dan SteveWozniak memperkenalkan
Apple II computer dengan menggunakan prosesor 8-bitMotorola 6502.
• 1978 : Intel memperkenalkan mikroprosesor 16-bit 8086 yang kelak menjadi standar
industri pada tanggal 8 Juni.
• 1979 : Intel memperkenalkan versi dengan harga yang lebih murah dari 8086, yaitu 8088
dengan 8-bit bus.
• 1980 : Intel memperkenalkan 8087 math co-processor.
4
• 1981 : IBM memilih 8088 untuk menjalankan PC-nya. Seorang eksekutif Intel kemudian
mengatakannya sebagai â˘AIJKemenangan besar pertama Intel.â˘A
˙I
• 1982 : IBM menandatangani AdvancedMicro Devices sebagai sumber kedua Intel untuk
mikroprosesor 8086 dan 8088.
• 1982 : Intel memperkenalkan prosesor 16-bit 80286 dengan 134.000 transistor.
• 1984 : IBMmengembangkan PC generasi kedua, 80286-based PC-AT. PC-AT yang menjalankan
MS-DOS, kelak menjadi standar PC selama hampir 10 tahun.
• 1985 : Intel keluar dari bisnis RAM dinamis untuk fokus pada mikroprosesor, dan
akhirnya ia mengeluarkan prosesor 80386, sebuah chip 32-bit dengan 275.000 transistor
dan kemampuan menjalankan berbagai macam program sekaligus.
• 1986 : Compaq Computer melambungkan IBMdengan PC yang didasarkan pada 80386.
• 1987 : VIA Technologies didirikan di Fremont, Calif., mereka akan mejual chip set core
logic x86.
• 1989 : 80486 diluncurkan, dengan 1.2 juta buah transistor dan built-in math co-processor.
Intel telah memprediksi pengembangan prosesor multicore suatu saat pada tahun 2000-
an.
• 1990 : Compaq memperkenalkan server PC pertama, yang dijalankan dengan menggunakan
80486.
• 1993 : Transistor 3.1 juta, prosesor 66-MHz Pentium dengan teknologi superscalar
diperkenalkan.
• 1994 : AMD dan Compaq membentuk aliansi untuk mendukung Compaq computer
dengan mikroprosesor Am486.
• 1997 : Intel meluncurkan teknologi prosesor 64-bit Epic. Ia jugamemperkenalkanMMX
Pentiumuntuk aplikasi prosesor sinyal digital, yang juga mencakup grafik, audio, dan
pemrosesan suara.
• 1998 : Intel memperkenalkan prosesor Celeron di bulan April.
• 1999 : VIA mengakuisisi Cyrix Corp. dan Centaur Technology, pembuat prosesor x86
dan x87 co-processor.
• 2000 : Debut Pentium4 dengan 42 juta transistor.
• 2003 : AMD memperkenalkan x86-64, versi 64-bit dari x86 instruction set.
• 2004 : AMD mendemonstrasikan x86 dual-core processor chip.
• 2005 : Intel menjual prosesor Dual-Core pertamanya.
5
• 2006 : Dell Inc. mengumumkan akan menawarkan systemprosesor berbasis AMD.
• 2006 : IntelMemperkenalkan prosesor core 2 duo di bulan juli.
• 2007 : Intel memperkenalkan prosesor core 2 quad di bulan januari.
5 TERMINOLOGI DASAR PADA MIKROKOMPUTER
1. Bit
Bit merupakan singkatan dari binary digit. Bit direpresentasikan dengan nilai 0 dan 1.
Ukuran bit pada komputer menunjukkan jumlah bit yang dapat diproses.
2. Arithmetic Logical Unit (ALU)
Arithmetic logic unit (ALU) adalah sirkuit digital dimana dapat melakukan operasi
arimatika dan lojik di dua n-bit katadigital. Nilai n dapat berupa 4, 8, 16, 32 atau 64.
Sebuah grupbit dinamakan kata (words) digital. Operasi yang dilakukan ALU adalah
pejumlahan, pengurangan, AND, OR, dan perbandingan dua dua n-bit kata digital.
Ukuran ALU didefinisikanoleh ukuran komputer. Misalnya, sebuah komputer 32-bit
memiliki ALU sebanyak 32-bit.
3. Address
Address, adalah sebuah pola dengan nilai 1 dan 0, yang merepresentasikan lokasi spesifik
dari sebuah memori atau perangkat I/O.Micoprosssor 8-bit memiliki 16 baris address,
dan 16 baris ini dapat menghasilkan 216 address yang unik. 16-bit address dimulai dari
0000000000000000 sampai dengan 1111111111111111, menghasilkan 65536 kombinasi
address yang berbeda.
4. ROM dan RAM.
Read OnlyMemory (ROM)Read-only memory (ROM) adalah media penyimpanan kata
digital. Kontennya bersifat permanen ketika di program.ROM bersifat nonvolatile,
konten di dalam ROM akan tetap eksis meskipun tidak ada aliran listrik. Random
AccessMemory (RAM)Random access memory (RAM) adalahmedia penyimpanan kata
digital. Tidak hanya dapat membaca isi konten, namun dapat mengubah isi konten
pada address tertentu.RAMbersifat volatile, dibutuhkan aliran listrik untukmenyimpan
konten.
5. Register.
Register dapat ditinjau sebagaimedia penyimpanan yang volatile untuk beberapa bit. Bit
ini dimungkinkan diatur ke dalamregister secara bersamaan (parallel) atau sekuensial
(serially) dari kanan ke kiri, atau kiri ke kanan, 1 bit pada satu satuan waktu. Sebuah
register 8 bit yangmenyimpan bit 11110000.
6
6. Bus
Bus diartikan sebagai serangkaian konduktor (atau kabel) dengan jumlah tertentu, yang
diorganisaskan untuk menyediakan layanan komunikasi antar elemen yang berbedabeda
di dalam sistem microcomputer. Normalnya sebuah micoprocessor memiliki sebuah
address bus, data bus dan control bus. Instruksi dari memory dan data menuju/dari
memory biasanya ditransfer melalui data bus. Sinyal kontrol control signal bus. Bus-bus
kadangkala berkerja secara bidirectional ,yaitu informasi bisa ditransmisikan di kedua
arah. Namun, biasanya bus bekerja di satu arah dalam satu waktu.
7. Instruction Set
Instruction set dari sebuah mikroprosessor adalah daftar perintah yang didesain untuk
dieksekusi. Instruksi yang umum adalah ADD, SUBTRACT dan STORE. Jika sebuah
mikroprosessor mempunyai alokasi 3 bit untuk merepresentasikan instruksi, maka
mikroprosessor akan mengenali maksimum 23 atau 8 instruksi yang berbeda.
8. ClockMicrocomputer
Membutuhkan sinkronisasi terhadap semua komponen pendudukungnya, ini dapat
dijalankan dengan bantuan clock atau timing circuits.
9. Chip
Chip adalah sebuah paket integrated circuit (IC) yang mengandung sirkuit digital.
10. Gate
Gate atau gerbang adalah operator lojik seperti AND, OR danNOT.
11. Speed Power Product
Speed power product (SPP) adalah ukuran performa dari gerbang logika (logic gate),
satuannya adalah picojoule (pJ).SPP didapat dari perkalian antara kecepatan (nS) dan
powerdissipation/pemborosan energi (mW) pada sebuah gerbang (gate).
7