Perkenalan Mikrokomputer

Peran Mikrokomputer dalam Sistem Komputer

Mikrokomputer bukan merupakan istilah yang umum digunakan seperti selama tahun 1970-tahun 1980-an. Kita sekarang melihat mikrokomputer sebagai peralatan sederhana, komputer, atau komputer pribadi (PC).

Pada tahun 1970, Hewlett-Packard (HP) memproduksi dan merilis sebagai kalkulator dengan berbagai tingkat programmability, meskipun Datapoint 2200 oleh Computer Terminal Corporation (CTC) dikreditkan sebagai mikrokomputer pertama, keluarga prosesor x86 Intel juga dapat ditelusuri kembali ke rilis CTC ini.

Sebuah sistem komputer yang menggunakan mikroprosesor sebagai pusat kontrol dan elemen aritmatika merupakan sebutan untuk Komputer pribadi. Kekuatan dan harga dari mikrokomputer sebagian ditentukan oleh kecepatan dan kekuatan prosesor dan sebagian oleh karakteristik komponen lain dari sistem, yaitu memori, unit disk, layar, keyboard, fleksibilitas perangkat keras, dan sistem operasi dan perangkat lunak lainnya. Ukuran memori berkisar hingga ribuan megabyte dan kecepatan akses juga dapat bervariasi. 

Fleksibilitas perangkat keras dapat diukur dengan jumlah dan jenis perangkat tambahan yang tersedia. Ini mungkin termasuk memori tambahan, lebih disk drive, coprocessors, perangkat penunjuk, komunikasi interface, dan kemampuan untuk berpartisipasi dalam jaringan. Sistem operasi dapat ditandai dengan penggunaan memori, bagaimana banyak yang bisa diakses dan seberapa baik hal itu dilakukan, berapa banyak tugas dapat dijalankan secara bersamaan, dan bagaimana hal itu muncul kepada pengguna.

Konsep Dasar Mikrokomputer

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 (Hard Disk) (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.

Mikro lain yang umum disebut core. Sebuah core adalah mikroprosesor atau komputer mikro yang terintegrasi dengan beberapa sirkuit lainnya. Core dibuat pada chip silikon yang sama seperti ponsel atau perangkat keamanan. Dua atau lebih core digunakan untuk mendapatkan kekuatan pemrosesan lebih.

Fitur lain dari mikrokomputer adalah kemampuan pengambilan keputusan. Selama pengolahan, komputer dapat membuat keputusan dan mengubah urutan operasinya. Dengan kata lain, komputer dapat "membuat pikiran" berdasarkan keadaan data atau kondisi di luar.

Aplikasi utama lain dari komputer adalah kontrol. Komputer dapat digunakan untuk menggerakkan relay dan solenoid atau mengubah lampu dan motor off dan on. Dalam aplikasi kontrol, komputer benar-benar menentukan kapan perangkat eksternal yang diaktifkan atau dinonaktifkan. Komputer berfungsi sebagai jam elektronik untuk menentukan waktu berbagai operasi. Salah satu contoh adalah chip tunggal mikrokontroler tertanam di dalam oven microwave atau mesin cuci. Contoh lain adalah Programmable Logic Controller (PLC), tipe khusus dari komputer mikro yang digunakan dalam aplikasi industri, yang biasa digunakan untuk merasakan, urutan, dan waktu operasi di pabrik.

Dalam rangka mengimplementasikan aplikasi kontrol tertentu, mikro juga harus membentuk fungsi pengawasan. Mikro "melihat" proses atau perangkat yang dikendalikan untuk melihat apa yang terjadi. Misalnya, komputer dapat memantau penutupan saklar untuk menentukan keadaan fisik atau posisi, tekanan, dan parameter lainnya. Transduser (sensor) mengkonversi karakteristik fisik, seperti suhu atau tingkat cahaya, menjadi sinyal listrik yang komputer dapat pahami dan tanggapi. Dalam kebanyakan mikrokontroler atau PLC, perubahan output yang dikendalikan terjadi hanya jika kondisi input merasakan atau tidak merasakan. Misalnya, jika sensor suhu menunjukkan bahwa suhu telah meningkat ke tingkat tertentu, komputer akan mengaktifkan kipas pendingin. 

Mikro kadang-kadang berubah fungsi kontrol dalam menanggapi satu atau lebih dari input saat mereka sedang monitoring. Sebagai contoh, jika mikro merasakan bahwa cairan di dalam tangki melebihi tingkat tertentu, secara otomatis dapat mematikan pompa yang mengisi tangki. Jika tingkat cairan menurun di bawah tingkat yang telah ditentukan, mikro mendeteksi ini dan secara otomatis mulai memompa.

Kemampuan mikrokomputer untuk memantau dan mengendalikan operasi dapat digunakan untuk menjalankan proses otomatis sederhana disebuah mainan kecil atau untuk mengoperasikan seluruh pabrik.

Sejarah Perkembangan Komputer

Pada hari-hari awal ketika nenek moyang tinggal di gua penghitungan menjadi masalah. Ketika mereka mulai menggunakan batu untuk menghitung hewan atau kepemilikan, mereka tidak pernah tahu permasalahan itu akan menuju ke pembuatan komputer hari ini. Orang hari ini mulai mengikuti serangkaian prosedur untuk melakukan perhitungan dengan batu-batu ini, yang kemudian menyebabkan penciptaan perangkat penghitungan digital, yang merupakan pendahulu perangkat hitung pertama diciptakan, adalah tahu sebagai ABACUS.

ABACUS

Abacus dikenal sebagai perangkat penghitung mekanis pertama, yang digunakanuntuk dilakukan penambahan dan pengurangan mudah dan cepat. Perangkat ini pertama kali dikembangkan oleh orang Mesir di abad 10 S.M, tetapi difinalisasi bentuk akhir di abad 12 M oleh pendidikan Cina. Abacus terdiri dari bingkai kayu dan beberapa batang kayu yang terpasasng oleh putaran manik-manik geser. Terbagi menjadi dua bagian yang disebut 'Surga' dan 'Bumi'. Surga adalah bagian atas dan bumi adalah bawah.

Tulang Napier/NAPIER'S BONES

Sebagai kebutuhan yang diminta, ilmuwan mulai menciptakan alat hitung yang lebih baik. Dalam masa ini, John Napier dari Skotlandia menemukan sebuah perangkat menghitung, yang pada tahun 1617 disebut Napier's Bones. Dalam perangkat, Napier menggunakan batang tulang penghitungan di mana beberapa nomor tercetak pada batang tersebut. Pada perangkat ini dapat melakukan penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian dengan mudah.

Kalkulator Pascal

Pada tahun 1642, Blaise Pascal, seorang ilmuwan asal Perancis menemukan mesin hitung yang disebut kalkulator Pascal, yang merupakan mesin digit dengan bantuan gigi mesin di dalamnya.

Kalkulator Leibnz/Stepped Reckoner

Pada tahun 1671, matematika Jerman, Gottfried Leibniz memodifikasi Pascal kalkulator dan ia mengembangkan sebuah mesin yang bisa melakukan berbagai perhitungan berdasarkan perkalian dan pembagian juga.

Komputer Mekanik

Pada tahun 1833, seorang ilmuwan bentuk Inggris dikenal Charles Babbage menciptakan mesin yang bisa menyimpan data secara aman. Perangkat ini disebut mesin analitis dan dianggap komputer mekanis pertama. Termasuk fitur seperti yang digunakan dalam bahasa komputer saat ini. Untuk penemuan besar ini, Sir Charles Babbage dikenal sebagai bapak komputer.

Generasi Komputer

Seiring waktu berlalu, perangkat mesin yang lebih cocok dan handal lebih diperlukan yang bisa melakukan pekerjaan lebih cepat. Selama ini, pada tahun 1946, komputer elektronik pertama sukses disebut ENIAC dikembangkan dan adalah titik awal dari generasi komputer sekarang

Generasi Pertama - ENIAC - Tabung Hampa Udara

ENIAC adalah awal dari komputer generasi pertama. Kepanjangan ENIAC adalah "Electronic Numeric Integrated And Calculator". ENIAC merupakan komputer yang sangat besar dan beratnya adalah 30 ton. Komputer ini hanya bisa menyimpan informasi dengan jumlah terbatas atau kecil. Di generasi ini konsep tabung vakum digunakan. Sebuah tabung vakum adalah komponen elektronik yang memiliki efisiensi kerja lambat sehingga tidak bisa bekerja dengan baik dan diperlukan pendinginan yang besar.

Generasi Kedua - Transistor

Dalam generasi ini, transistor digunakan sebagai komponen elektronik. Sebuah transistor jauh lebih kecil dalam ukuran dibandingkan dengan tabung vakum. Ukuran komputer pun menurun dan menjadi lebih kecil dari komputer generasi sebelumnya.

Generasi Ketiga - Integrated Circuit

Komputer generasi ketiga diciptakan pada tahun 1964. Pada generasi ini, (Integrated Circuit) IC digunakan sebagai komponen elektronik untuk komputer. Perkembangan IC melahirkan bidang baru di mikroelektronika. Keuntungan utama dari IC tidak hanya ukurannya yang kecil tapi kinerja yang unggul dan keandalan dari sirkuit sebelumnya. Pertama kali dikembangkan oleh T.S Kilby. Generasi komputer ini memiliki kapasitas penyimpanan yang besar dan kecepatan perhitungan yang lebih tinggi.

Generasi Keempat - Personal Computer - Mikroprosesor

Ini adalah generasi di mana kita bekerja hari ini. Komputer yang kita lihat di sekitar kita termasuk ke dalam komputer generasi keempat. 'Micro prosesor' adalah konsep utama di balik komputer generasi sekarang. Sebuah mikroprosesor adalah sebuah chip tunggal yang digunakan dalam komputer untuk setiap fungsi aritmatika atau logis untuk dilakukan dalam program apapun. Orang yang mengembangkan mikroprosesor adalah Ted Hoff dari USA. Ia mengembangkan mikro-prosesor pertama, Intel 4004, karena ia bekerja untuk Intel Corporation. Dengan penggunaan mikroprosesor dalam komputer generasi keempat, ukuran komputer menjadi kecil, sangat cepat dan efisien. Jelaslah bahwa generasi berikutnya dari komputer yaitu generasi kelima akan dikembangkan segera. Dalam generasi itu, komputer akan memiliki kecerdasan buatan dan itu akan mampu mengambil keputusan sendiri seperti manusia.

Sejarah Perkembangan Mikroprosesor

Mikroprosesor pertama diperkenalkan pada tahun 1971. Saat itu diperkenalkan olehIntel dan diberi nama Intel 4004. Intel 4004 adalah mikroprosesor 4 bit dan bukan merupakan mikroprosesor yang kuat. Dapat melakukan operasi penambahan dan pengurangan pada 4 bit pada satu waktu.
Namun, Intel 8080-lah mikroprosesor pertama yang digunakan di rumah-rumah, diperkenalkan pada tahun 1974 dan dapat melakukan operasi 8 bit. Kemudian pada tahun 1976, Intel memperkenalkan prosesor 8085 yang tidak lain merupakan update dari prosesor 8080.8080 diperbarui dengan menambahkan instruksi Enable-Disable, tiga buah interrupt pin dan pin I/O serial.

Intel memperkenalkan 8086 selama tahun 1976. Perbedaan utama antara 8085 dan 8086 prosesor adalah bahwa 8085 adalah prosesor 8 bit, tapi 8086 prosesor adalah prosesor 16 bit. Keuntungan terbesar dari prosesor 8086 adalah bahwa hal itu tidak berisi instruksi Floating Point. Prosesor seperti 8085 dan 8086 tidak mendukung representasi dan instruksi tersebut.

Intel kemudian memperkenalkan prosesor 8087 dan kemudian 8088 prosesor yang dimasukkan ke dalam komputer IBM. Tahun-tahun berlalu prosesor berkembang dari 8088,80286,80386,80486, Pentium II, Pentium III, Pentium IV dan sekarang Core2Duo, Dual Core dan Quad adalah terbaru di pasar.

Terminologi Dasar pada Mikrokomputer

• Pemrograman sistem komputer tertanam: Pemrogaman yang tertanam (menyatu) dan tidak mendukung interaksi manusia langsung tapi tetap memenuhi semua kriteria lain dari mikrokomputer
• Workstation: Komputer pribadi yang lebih kuat untuk aplikasi atau tujuan khusus
• Minikomputer: sekarang dibenahi sebuah "mid-range server"
• Mainframe atau komputer mainframe: Sekarang biasanya disebut oleh produsen sebagai "server besar"
• Superkomputer: Server yang sangat besar dan kadang-kadang termasuk sistem komputer menggunakan pemrosesan paralel. Sebuah sistem pemrosesan paralel adalah sistem komputer yang saling berhubungan yang bekerja pada aplikasi yang sama bersama-sama, berbagi tugas yang dapat dilakukan secara bersamaan
• Binary Digit (BIT): Unit dasar penyimpanan digital, 0 atau 1
• Nibble: 4 bit = ½ byte, 1 hex digit
• Byte: Pengelompokan 8 bit ditangani sebagai satu kesatuan, memiliki 2^8 = 256 nilai
• Central Processing Unit (CPU): "otak" dari sebuah komputer
• Memory (RAM / ROM): Sirkuit digital yang digunakan untuk menyimpan program dan data
• Input / Output (I / O): Istilah umum yang menggambarkan bagaimana informasi masuk dan keluar komputer
• Bus: Saluran komunikasi multi-bit yang digunakan dalam sistem komputer
• Mikroprosesor (MPU atau uP): Logika kompleks I.C. yang berisi register, counter & decoder dan melakukan operasi aritmatika, logika & control, sebuah CPU pada satu chip LSI tunggal
• Microcomputer (uC): Sistem yang berfungsi penuh pada CPU, memory, I / O dan clock
• Microcontroller (MCU): Sebuah mikrokomputer pada sebuah chip
• Operasi (Kode op): Set operasi dasar bahwa komputer dapat diarahkan untuk melakukan, dikodekan dalam biner
• Operan: Data dioperasikan oleh suatu operasi tertentu
• Instruksi: Kombinasi kode op dan operannya
• Program: Sekelompok instruksi yang memungkinkan komputer untuk melakukan pekerjaan tertentu
• Programmer: Orang yang menulis program