Pengertian Mikroprosesor (Microprocessor) dan Cara Kerja Mikroprosesor

Pengertian Mikroprosesor (Microprocessor) dan Cara Kerja Mikroprosesor – Mikroprosesor adalah sebuah Chip IC atau Sirkuit Terintegrasi yang menggabungkan fungsi inti dari unit pemrosesan pusat (CPU/Central Processing Unit) komputer. Chip IC yang dalam bahasa Inggris ditulis dengan “Microprocessor” ini merupakan perangkat multiguna yang dapat diprogram untuk menerima data digital sebagai input, memprosesnya sesuai dengan instruksi yang tersimpan dalam memorinya dan memberikan hasil sebagai output.

Mikroprosesor berisi logika kombinasional dan logika digital sekuensial yang beroperasi pada angka dan simbol yang diwakili dalam sistem angka biner. Dalam sebuah IC Mikroprosesor, terdapat ALU (unit aritmatika dan logika), unit kontrol, register, sistem bus dan jam (clock) untuk melakukan tugas komputasi. Microprocessor dapat dikatakan sebagai otak dari semua komputer, baik komputer tersebut berbentuk laptop, desktop maupun server.

Perkembangan Mikroprosesor dapat ditelusuri mulai dari penemuan komponen IC oleh Fair Child Semikonduktor pada tahun 1959. Kemudian pada tahun 1968, Gordan Moore (ahli kimia), Robert Noyce (fisikawan) dan Andrew Grove (Investor) mengundurkan diri dari Fair Child Semikonduktor dan mendirikan perusahaan mereka sendiri yaitu perusahaan yang kita kenal saat ini, INTEL (Integrated Electronics). Pada tahun 1971, mereka berhasil menciptakan mikroprosesor pertama yaitu Intel 4004.
Baca juga : Pengertian IC (Integrated Circuit) dan Aplikasinya.

Diagram Blok Mikroprosesor pada Komputer

Sebuah Mikroprosesor pada dasarnya terdiri dari Unit Arimatika dan Logika atau ALU (Arithmetic Logical Unit), Register Array dan Unit Pengendali. Berikut Diagram Blok Mikroprosesor pada Komputer.

Cara Kerja Mikroprosesor

Dari Diagram Blok Mikroprosesor diatas terlihat bahwa sebuah Mikroprosesor pada dasarnya terdiri dari 3 bagian utama yaitu Arithmetic Logical Unit (ALU), Register Array dan Unit Pengendali yang terhubung dengan bagian INPUT (Keyboard, sensor) dan bagian OUTPUT (Layar Monitor, printer, motor) serta bagian unit Memori. Mikroprosesor menjalankan sebuah perintah atau instruksi berdasarkan urutan berikut ini yaitu Fetch (penjemputan atau pengambilan perintah dan data yang diperlukan), Decode (Pembacaan sandi) dan Execute (Menjalankan Perintah atau Mengeksekusi Perintah).

Sebuah Instruksi atau perintah pada awalnya disimpan di unit Memori secara berurutan (sequential order). Mikroprosesor menjemput atau mengambil instruksi-instruksi tersebut dari memori, kemudian menerjemahkannya dan mengeksekusi Instruksi-instruksi tersebut hingga mendapatkan instruksi STOP atau berhenti. Hasil esksekusinya kemudian dikirimkan dalam Biner ke port OUTPUT. Di antara proses-proses ini, terdapat Register Array yang berfungsi untuk menyimpan data sementara sedangkan ALU dalam Mikroprosesor digunakan untuk melakukan fungsi-fungsi komputasi.

Istilah-istilah Umum yang digunakan dalam Mikroprosesor

Berikut adalah beberapa istilah umum yang sering digunakan dalam Mikroprosesor (Microprocessor).

BUS
BUS adalah seperangkat konduktor yang dimaksudkan untuk mengirimkan data, alamat atau mengontrol informasi ke berbagai elemen dalam mikroprosesor. Biasanya mikroprosesor akan memiliki 3 jenis Bus yaitu Bus Data, Bus Kontrol dan Bus Alamat. Prosesor 8-bit akan menggunakan Bus lebar 8-bit.
Kelompok Instruksi (INSTRUCTION SET)
Kelompok Instruksi atau Instruction Set adalah kelompok perintah yang dapat dipahami oleh mikroprosesor. Jadi Kelompok instruksi adalah antarmuka antara perangkat keras dan perangkat lunak (program). Contohnya, Instruksi memerintahkan prosesor untuk mengganti transistor yang relevan untuk melakukan pemrosesan data. Misalnya. TAMBAHKAN A, B; digunakan untuk menambah dua angka yang tersimpan dalam register A dan B.
Panjang kata (WORD LENGTH)
Panjang kata adalah jumlah bit dalam Bus data internal suatu prosesor atau jumlah bit yang dapat diproses oleh suatu prosesor pada suatu waktu. Misalnya, Prosesor 8-bit akan memiliki bus data 8-bit, register 8-bit dan akan melakukan pemrosesan 8-bit pada suatu waktu. Untuk melakukan operasi bit yang lebih tinggi (32-bit atau 16-bit), Mikroprosesor akan memecahkannya menjadi serangkaian operasi 8-bit.
CACHE MEMORY
Memori cache adalah memori akses acak yang terintegrasi ke dalam prosesor. Jadi prosesor dapat mengakses data dalam memori cache lebih cepat daripada dari RAM biasa. Ini juga dikenal sebagai Memori CPU. Memori cache digunakan untuk menyimpan data atau instruksi yang sering dirujuk oleh perangkat lunak atau program selama operasi. Sehingga akan meningkatkan kecepatan operasi secara keseluruhan.
Kecepatan Clock (CLOCK SPEED)
Mikroprosesor menggunakan sinyal Clock untuk mengontrol laju instruksi yang dijalankan, menyinkronkan komponen internal lainnya dan untuk mengendalikan transfer data di antara mereka. Jadi clock speed mengacu pada kecepatan di mana mikroprosesor menjalankan instruksi. Biasanya diukur dalam Hertz dan dinyatakan dalam megahertz (MHz), gigahertz (GHz) dan lain-lainnya.

Keunggulan-keunggulan Mikroprosesor

Berikut dibawah ini adalah beberapa keunggulan Mikroprosesor.

Biaya rendah (Low Cost) – Mikroprosesor tersedia dengan biaya rendah karena dikemas dalam teknologi sirkuit terintegrasi (chip IC). Dengan demikian, biaya sistem komputer akan menjadi lebih rendah dan terjangkau.
Kecepatan tinggi – Chip mikroprosesor dapat bekerja pada kecepatan sangat tinggi karena teknologi yang terlibat di dalamnya. Mikroprosesor mampu menjalankan jutaan instruksi per detik.
Ukuran kecil – Karena teknologi integrasi skala sangat besar dan skala ultra besar, mikroprosesor dapat dibuat dalam ukuran yang sangat kecil sehingga akan mengurangi ukuran seluruh sistem komputer.
Serba guna (Versatile) – Mikroprosesor sangat fleksibel, chip yang sama dapat digunakan untuk sejumlah aplikasi hanya dengan mengubah program (instruksi yang disimpan dalam memori).
Konsumsi Daya Rendah – Mikroprosesor biasanya diproduksi menggunakan teknologi semikonduktor oksida logam (metal oxide semiconductor) yaitu MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) yang bekerja dalam mode saturasi dan mode cut-off sehingga daya yang dikonsumsi menjadi sangat rendah dibandingkan dengan yang lainnya.
Tidak Menghasilkan Panas yang berlebihan – MIkroprosesor tidak menghasilkan panas yang berlebihan apabila dibandingkan dengan perangkat tabung vakum.
Andal (Reliable) – Mikroprosesor sangat andal, tingkat kegagalan sangat sedikit karena teknologi semikonduktor digunakan.
Portable – Perangkat atau sistem komputer yang dibuat dengan mikroprosesor dapat dibuat portabel karena ukurannya yang kecil dan konsumsi daya yang rendah.