Sistem Komputer Minimal

Sistem Komputer Minimal

Pada modul pertama ini kita akan membahas tentang Sistem Komputer Minimal. Mungkin ini hanya sebuah tulisan awal yang akan kami update dan sesuaikan pada saat berikutnya. Pada Modul ini siswa diharapkan dapat Memahami konsep teknologi komputer terapan jaringan dan Menyajikan konsep teknologi komputer terapan jaringan

1. Pengertian komputer terapan jaringan
    Kita artikan dahulu setiap kata:

§ Komputer adalah alat yang dipakai untuk mengolah data menurut prosedur yang telah dirumuskan. Kata computer semula dipergunakan untuk menggambarkan orang yang perkerjaannya melakukan perhitungan aritmatika, dengan atau tanpa alat bantu, tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri.

§ Terapan atau bisa di bilang ilmu terapan adalah penerapan pengetahuan dari satu atau lebih bidang-bidang: matematika, fisika atau ilmu alam, ilmu kimia atau ilmu biologi untuk penyelesaian masalah praktis yang langsung memengaruhi kehidupan kita sehari-hari

Menurut dua arti kata di atas maka dapat kita simpulkan pengertian dari komputer terpan jaringan adalah penerapan dari ilmu komputer dan jaringan yang digunakan untuk penyelesaian masalah praktis yang langsung mempengaruhi dan dipakai dalam kehidupan sehari-hari.
Sebagai contoh adalah komputer digunakan untuk mengontrol peralatan listrik di rumah, sehingga peralatan-peralatan listrik, misalnya lampu dapat menyala dan mati secara otomatis.

2. Bagan sistem komputer minimal 

Gambar di atas adalah contoh bagan komputer minimal atau dasar komputer. Konsep awal terciptanya komputer adalah sebagai alat hitung. Istilah komputer diambil dari bahasa latin computare yang artinya menghitung, jika dalam bahasa inggris to compute, yang artinya juga sama yaitu menghitung.

Secara umum komputer dapat diartikan sebagai alat elektronika yang bekerja secara koordinasi dan integrasi berdasarkan program, dapat menerima masukan berupa data yang diproses didalam suatu sistem dan dikeluarkan dalam bentuk informasi.
Untuk lebih memahami konsep komputer anda bisa perhatikan struktur organisasi komputer disamping dan berikut penjelasannya tentang fungsi tiap bagian bagan sistem komputer minimal. :

1. Input Device (Alat Masukan)

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam computer

2. Output Device (Alat Keluaran)

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara.

3. I/O Ports

Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem. Peralatan input dan output di atas terhubung melalui port ini.

4. CPU (Central Processing Unit)

CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: ALU (Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer.

5. Memori

Memori terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori eksternal. Memori internal berupa RAM (Random Access Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu, dan ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang haya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan.

6. Data Bus

Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.

7. Address Bus

Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca. Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.

8. Control Bus

Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 samapai 10 jalur paralel.

3. Macam dan jenis mikrokontroler populer

Materi berikutnya masih sambungan dari Sistem Komputer  Minimal  adalah  Jenis-Jenis Mikrokontroler  Materi ini kami ambil dari  http://www.immersa-lab.com/.  Secara umum mikrokontroler terbagi menjadi 3 keluarga besar yang ada di pasaran. Setiap keluarga memepunyai cirri khas dan karekteriktik sendiri sendiri, berikut pembagian keluarga dalam mikrokontroler:

a. Keluarga MCS51

Mikrokonktroler ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC. Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock. Mikrokontroler ini berdasarkan arsitektur Harvard dan meskipun awalnya dirancang untuk aplikasi mikrokontroler chip tunggal, sebuah mode perluasan telah mengizinkan sebuah ROM luar 64KB dan RAM luar 64KB diberikan alamat dengan cara jalur pemilihan chip yang terpisah untuk akses program dan memori data.

Salah satu kemampuan dari mikrokontroler 8051 adalah pemasukan sebuah mesin pemroses boolean yang mengijikan operasi logika boolean tingkatan-bit dapat dilakukan secara langsung dan secara efisien dalam register internal dan RAM. Karena itulah MCS51 digunakan dalam rancangan awal PLC (programmable Logic Control).

b. AVR

Mikrokonktroler Alv and Vegard’s Risc processor atau sering disingkat AVR merupakan mikrokonktroler RISC 8 bit. Karena RISC inilah sebagian besar kode instruksinya dikemas dalam satu siklus clock. AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai dalam bidang elektronika dan instrumentasi.

Secara umum, AVR dapat dikelompokkan dalam 4 kelas. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Keempat kelas tersebut adalah keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx.

c. PIC

PIC ialah keluarga mikrokontroler tipe RISC buatan Microchip Technology. Bersumber dari PIC1650 yang dibuat oleh Divisi Mikroelektronika General Instruments. Teknologi Microchip tidak menggukana PIC sebagai akronim,melaikan nama brandnya ialah PICmicro. Hal ini karena PIC singkatan dari Peripheral Interface Controller, tetapi General Instruments mempunyai akronim PIC1650 sebagai Programmabel Intelligent Computer.

PIC pada awalnya dibuat menggunakan teknologi General Instruments 16 bit CPU yaitu CP1600. * bit PIC dibuat pertama kali 1975 untuk meningkatkan performa sistem peningkatan pada I/). Saat ini PIC telah dilengkapi dengan EPROM dan komunikasi serial, UAT, kernel kontrol motor dll serta memori program dari 512 word hingga 32 word. 1 Word disini sama dengan 1 instruki bahasa assembly yang bervariasi dari 12 hingga 16 bit, tergantung dari tipe PICmicro tersebut. Silahkan kunjungi www.microchip.com untuk melihat berbagai produk chip tersebut.

Pada awalnya, PIC merupakan kependekan dari Programmable Interface Controller. Tetapi pada perkembangannya berubah menjadi Programmable Intelligent Computer. PIC termasuk keluarga mikrokonktroler berarsitektur Harvard yang dibuat oleh Microchip Technology. Awalnya dikembangkan oleh Divisi Mikroelektronik General Instruments dengan nama PIC1640. Sekarang Microhip telah mengumumkan pembuatan PIC-nya yang keenam.

PIC cukup popular digunakan oleh para developer dan para penghobi ngoprek karena biayanya yang rendah, ketersediaan dan penggunaan yang luas, database aplikasi yang besar, serta pemrograman (dan pemrograman ulang) melalui hubungan port serial yang terdapat pada komputer.

Masing-masing keluarga mempunyai turunan sendiri-sendiri. Sekarang kita akan membahas pembagian jenis-jenis mikrokontroler yang telah umum digunakan.

Mikrokontroler AT89S52
Mikrokontroler 89S52 merupakan versi terbaru dibandingkan mikrokontroler AT89C51 yang telah banyak digunakan saat ini. AT89S52 mmpunyai kelebihan yaitu mempunyai flash memori sebesar 8K bytei, RAM 256 byte serta 2 buah data pointer 16 bit, Spesifikasinya:

§  Kompatibel dengan keluarga mikrokontroler MCS51 sebelumnya.

§  8 K Bytes In system Programmable (ISP) flash memori dengan kemampuan 1000 kali baca/tulis

§  Tegangan kerja 4-5 V

§  Bekerja dengan rentang 0 – 33MHz

§  256×8 bit RAM internal

§  32 jalur I/O dapat deprogram

§  3 buah 16 bit Timer/Counter

§  8 sumber interrupt

§  saluran full dupleks serial UART

§  watchdog timer

§  dual data pointer

§  Mode pemrograman ISP yang fleksibel (Byte dan Page Mode)

Jenis-jenis Mikrokontroler Atmel lain yang ada di pasaran adalah sebagai berikut:
Atmel AT91 series (ARM THUMB architecture)
• Atmel AVR32
• AT90, Tiny & Mega series – AVR (Atmel Norway design)
• Atmel AT89 series (Intel 8051/MCS51 architecture)
• MARC4

AMCC
Hingga Mei 2004, mikrokontroler ini masih dikembangkan dan dipasarkan oleh IBM, hingga kemudian keluarga 4xx dijual ke Applied Micro Circuits Corporation, jenis-jenisnya yaitu:
• 403 PowerPC CPU (PPC 403GCX)
• 405 PowerPC CPU (PPC 405EP, PPC 405GP/CR, PPC 405GPr, PPC NPe405H/L)
• 440 PowerPC Book-E CPU (PPC 440GP, PPC 440GX, PPC 440EP/EPx/GRx, PPC 440SP/SPe)

Cypress MicroSystems
Jenis dari Cypress MicroSystems yang ada di pasaran adalah CY8C2xxxx (PSoC)

Freescale Semiconductor
Hingga 2004, mikrokontroler ini dikembangkan dan dipasarkan oleh Motorola, yang divisi semikonduktornya dilepas untuk mempermudah pengembangan Freescale Semiconductor, adapun jenis-jenisnya yaitu sebagai berikut:
• 8-bit (68HC05 (CPU05), 68HC08 (CPU08), 68HC11 (CPU11))
• 16-bit (68HC12 (CPU12), 68HC16 (CPU16), Freescale DSP56800 (DSPcontroller))
• 32-bit (Freescale 683XX (CPU32), MPC500, MPC 860 (PowerQUICC), MPC 8240/8250 (PowerQUICC II), MPC 8540/8555/8560 (PowerQUICC III))

Fujitsu
Jenis chip mikrokontroler yang dikeluarkan oleh fujitsu diantaranya adalah sebagai berikut:
• F²MC Family (8/16 bit)
• FR Family (32 bit)
• FR-V Family (32 bit RISC)

Holtek
Chip mikrokontroler keluaran holtek adalah jenis HT8.

Intel
Intel adalah salah satu perusahan yang banyak mengeluarkan jenis chip di pasaran, secara umum intel mengeluarkan dua jenis chip mikrokontroler yaitu:
• 8-bit (8XC42, MCS48, MCS51, 8061, 8xC251)
• 16-bit (80186/88, MCS96, MXS296, 32-bit, 386EX, i960)

Microchip
Dalam mengeluarkan prduknya, microchip membagi produknya kedalam beberapa jenis yaitu:
• Low End, Mikrokontroler PIC 12-bit
• Mid Range, Mikrokontroler PIC 14-bit (PIC16F84, PIC16F877)
• 16-bit instruction PIC
• High End, Mikrokontroler PIC 16-bit

National Semiconductor
Jenis chip mikrokontroler yang dikeluarkan oleh National Semiconductor adalah jenis COP8 dan CR16.

NEC
NEC mempunyai beberapa jenis chip mikrokontroler yang ada dipasaran yaitu : jenis 17K, 75X, 78K,

V850.
Philips Semiconductors
Ada tiga jenis chip mikrokontroler yang dikeluarkan oleh perusahaan ini yaitu : LPC2000, LPC900, LPC700.

Renesas Tech. Corp.
Renesas adalah perusahan patungan Hitachi dan Mitsubishi. Perusahaan ini mengeluarkan beberapa jenis mikrokontroler yang ada dipasaran yaitu : H8, SH, M16C, M32R.

ST Microelectronics
STMicroelectronic merupakan salah satu perusahaan yang bergerak juga dalam produksi chip mikrokontroler, diantaranya produknya adalah : ST 62, ST 7.

Texas Instruments
Dua jenis chip mikrokontroler yang di produksi oleh perusahaan ini adalah : TMS370, MSP430.

Western Design Center
Perusahaan Wistern Design Center memproduksi dua tipe chip mikrokontroler yang beredar di pasaran yaitu:
• Tipe 8-bit (W65C02-based µCs)
• Tipe 16-bit (W65816-based µCs)

Ubicom
Ubicom memproduksi beberapa tipe chip mikrokontroler diantaranya adalah:
• SX-28, SX-48, SX-54
Seri Ubicom’s SX series adalah jenis mikrokontroler 8 bit yang, tidak seperti biasanya, memiliki kecepatan tinggi, memiliki sumber daya memori yang besar, dan fleksibilitas tinggi. Beberapa pengguna menganjurkan mikrokontroller pemercepat PICs. Meskipun keragaman jenis mikrokontroler Ubicom’s SX sebenarnya terbatas, kecepatan dan kelebihan sumber dayanya yang besar membuat programmer bisa membuat perangkat virtual lain yang dibutuhkan. Referensi bisa ditemukan di Parallax’s Web site, sebagai penyalur utama.
• IP2022
Ubicom’s IP2022 adalah mikrokontroler 8 bit berkecepatan tinggi (120 MIPs). Fasilitasnya berupa: 64k FLASH code memory, 16k PRAM (fast code dan packet buffering), 4k data memory, 8-channel A/D, various timers, and on-chip support for Ethernet, USB, UART, SPI and GPSI interfaces.

Xilinx
Ada dua jenis chip mikrokontroler yang dikeluarkan oleh perusahaan Xilink diataranya adalah:
• Microblaze softcore 32 bit microcontroller
• Picoblaze softcore 8 bit microcontroller

ZiLOG
Dua jenis chip mikrokontroler dari ZiLOG yang ada di pasaran adalah:
• Z8
• Z86E02
Disamping itu, Ada banyak mikrokontroller yang dirancang oleh produsen sebagai sarana hobi. Biasanya mikrokontroller seperti ini dimuati interpreter BASIC, dihubungkan ke bagian Dual Inline Pin bersama power regulator dan beberapa fasilitas lain. PICs sepertinya sangat popular untuk jenis ini, barangkali karena adanya perlindungan terhadap listrik statis. Diantara produk ini adalah:
Parallax, Inc
• BASIC Stamp. Nama besar di mikrokontroler BASIC, meskipun sebenarnya lamban dan harganya tidak sebanding.
• SX-Key. Harga murahnya harus dibayar dengan kualitas yang buruk.

PicAxe
Murah, tidak lebih dari sekedar PIC yang dimuati BASIC. Bagian programmernya ditancapi dengan 3 resistors. Penawaran BASIC menawarkan fungsionalitas yang besar dengan adanya fasilitas IF..GOTO secara terbatas