Struktur dan Fungsi CPU

A. Pengertian Mikrokomputer

krokomputer adalah interkoneksi antara mikroprosesor (CPU) dengan memori utama (main memory) dan antarmuka input-output (I/O devices) yang dilakukan dengan menggunakan sistim interkoneksi bus. Mikrokomputer dapat dikatakan pula sebagai sebuah mikroprosesor (CPU) dengan ditambahkannya unit memori serta sistem I/O. Ciri utama sistem mikrokomputer adalah hubungan yang berbentuk “bus”.

(Istilah bus diambil dari bahasa latin omnibus yang berarti kepada/untuk semua). Bus menunjukkan hubungan antara komponen-komponen secara elektris. Bus meneruskan data, alamat-alamat (address) atau sinyal pengontrol.

Microkomputer 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 komputer mikro 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 mampu menangani informasi 32-bit, atau 64-bit dalam satu waktunya, sama seperti halnya mainframe atau minicomputer. Selain itu, komputer mikro juga sekarang telah mendukung banyak pengguna dalam satu waktunya. komputer mikro didesain untuk digunakan di dalam rumah, sekolah, atau perkantoran.

Pada awalnya, komputer jenis ini diciptakan untuk memenuhi kebutuhan per-orangan (personal). Kebutuhan per-orangan dalam hal menyimpan ataupun memproses data, tentunya tidak sebanyak kebutuhan sebuah perusahaan. Dikarenakan hal tersebut, kemampuan dan teknologi yang dimiliki oleh Personal Komputer pada awalnya memang sangat terbatas. Pada awalnya, memory yang dimiliki oleh sebuah personal komputer hanya berkisar antara 32 hingga 64 KB (Kilo Byte).

Tetapi dalam perkembangannya, banyak personal komputer yang kini memiliki memory hingga 8 ataupun 32 MB (Mega Byte). Komputer personal model Apple II merupakan pelopor dari kelahiran personal komputer yang ada pada saat sekarang.

Ciri utama sistem mikrokomputer : hubungan yang berbentuk “bus”. Bus menunjukkan hubungan antara komponen-komponen secara elektris. Bus meneruskan data, alamat-alamat (address) atau sinyal pengontrol.

B. Jenis-jenis Komputer Mikro

• Altair 8800

• Tandy TRS-80

• IBM PC/kompatibel (Desktop)

• IBM PC/kompatibel (Laptop)

• Apple I

• Apple II

• Apple Lisa

• Apple Macintosh

• Apple iMac

• Apple MacMini

• Apple PowerMac

• Apple PowerBook

• Apple iBook

• Apple MacBook

Klasifikasi dari sebuah komputer mini atau mikro, bukan ditentukan oleh ukuran fisik tetapi, lebih ditekankan pada banyaknya fungsi yang mampu dilakukan, dan lebih ditekankan pada kecepatan memproses data serta kapasitas memori yang dimilikinya. 

Sebuah mikrokomputer pada umumnya terdiri dari sebuah IC mikrokomputer pada sebuah PCB (printed circuit board), sebuah ROM yang berisi program (biasanya program operasi) yang besarnya beberapa byte saja (256 bytes), dan sebuah RAM yang berisi data. Dibandingkan komputer PC, ukuran RAM dan ROM mikrokomputer lebih kecil, karena itu program yang dapat disimpan menjadi terbatas. Sebuah mikrokomputer juga mempunyai sebuah master clock dari kristal dan beberapa IC lain untuk membentuk fungsi khusus dan menangani operasi pada semua port I/O (port Input output). Port I/O sebuah mikrokomputer juga dilangkapi dengan UART (Universal Asynchronous receiver/transmitter) yang menghasilkan standar antar-muka ke printer.

C. Prinsip kerja mikrokomputer

Semua mikroprosesor (jantung dari komputer) paling tidak mempunyai dua tipe siklus mesin: 

1. Siklus membaca

2. Siklus menulis

Siklus membaca: 

Selama siklus membaca, CPU membaca sebuah lokasi memori (RAM), lalu menempatkan alamat lokasi memori tsb pada bus alamat. Setelah alamat diterima, memori menempatkan data yang tersimpan padanya ke bus data. Setelah itu, CPU akan menggerendel (latch) informasi tsb pada akhir siklus. 

Siklus menulis: 

Selama siklus menulis, CPU menulis data di lokasi memori. Alamat ditempatkan pada jalur bus alamat, dan pada saat yang hampir bersamaan, data ditempatkan pada jalur bus data, lalu RAM menggerendel informasi tsb pada akhir siklus. 

Jalur kontrol: 

Sebuah atau beberapa buah jalur kontrol akan memberitahu memori chip I/O dan peripheral, jika siklus membaca dan menulis telah selesai dan data telah digerendel. Saat ini banyak alat yang menggunakan mikrokomputer, misalnya: TV tuner, mesin cuci otomatis, robot, mainan anak-anak, sistem permesinan pada mobil, alat kontrol proses di industri (misal: industri makanan, industri perminyakan, industri tekstil, dan sebagainya).