Dokumen tersebut membahas tentang mikroprosesor dan penggunaannya dalam berbagai bidang. Mikroprosesor adalah chip yang berfungsi sebagai pengendali utama dalam sistem elektronik dan komputer yang mampu mengolah data secara cepat berdasarkan program.

1. MIKROPROSESOR
Buhori Muslim, M.Kom

2. • Komputer hadir 50 tahun terakhir, namun efeknya
sangat besar dalam mengubah kehidupan manusia.
• Struktur komputer: CPU, I/O interface dan Memori.
• Mikroprosesor adalah sebuah chip (IC) yang bekerja
dengan program
• Fungsi Mikroprosesor adalah sebagai pengontrol atau
pengolah utama dalam suatu rangkaian elektronik
• Mikroprosesor biasa disebut juga CPU (Central
Processing Unit) dan MPU.

3. • Kemampuan chip mikroprosesor:
o Melakukan komputasi sangat cepat
o Dapat bekerja sendiri dengan diprogram
o Memori untuk menyimpan banyak data.
o Mengambil instruksi dan data dari memori.
o Memindah data dari dan ke memori.
o Mengirim sinyal kendali dan melayani sinyal interupsi.
o Menyediakan pewaktuan untuk siklus kerja sistem mikroprosesor.
o Mengerjakan fungsi – fungsi operasi logika dan aritmetika.
• Perkembangan zaman memperluas kebutuhan
akan komputer  munculnya chip
mikrokontroler.

4. Perbedaan & Persamaan
• Mikroprosesor dan mikrokontroller adalah suatu IC yang
hanya bisa bekerja bila diisi suatu program yang sesuai untuk
menjalankannya.
• Mikroprosesor merupakan salah satu piranti yang digunakan
sebagai CPU dalam sistem komputer.
• Mikrokontroler merupakan IC yang di dalamnya terdapat
CPU, RAM, ROM, I/O Port, dll (single chip computer).
• Alasan adanya mikrokontroler:
o Kebutuhan pasar (market need)
o Perkembangan teknologi baru dimana mikrokontroler mempunyai kemampuan
komputasi yang sangat cepat, bentuk yang semakin mungil, dan harga yang semakin
murah.

5. Kemampuan Mikrokontroller
• Kemampuan tinggi, bentuk kecil, konsumsi daya rendah & harga murah 
mikrokontroler banyak digunakan.
• Digunakan untuk mainan anak-anak, perangkat elektronik rumah tangga,
perangkat pendukung otomotif, peralatan industri, peralatan
telekomunikasi, peralatan medis dan kedokteran, dan pengendali robot serta
persenjataan militer.
• Keunggulan alat-alat yang berbasis mikrokontroler (microcontroller-based solutions) :
o Kehandalan tinggi (high reliability) dan kemudahan integrasi dengan komponen lain
(high degree of integration)
o Ukuran yang semakin dapat diperkecil (reduced in size)
o Penggunaan komponen dipersedikit (reduced component count) yang juga akan
menyebabkan biaya produksi dapat semakin ditekan (lower manufacturing cost)
• Waktu pembuatan lebih singkat (shorter development time) sehingga lebih cepat pula
dijual ke pasar sesuai kebutuhan (shorter time to market)
• Konsumsi daya yang rendah (lower power consumption)

6. Perkembangan
Mikrokontroler
• 1970-an, Motorola 6800, dikembangkan hingga
sekarang menjadi 68HC05, 68HC08, 68HC11,
68HC12, dan 68HC16.
• Zilog Z80-nya, dikembangkan hingga kini menjadi
Z180, dan diadopsi oleh mikroprosesor Rabbit.
• Intel 8051, arsitektur 8051 kemudian diadopsi oleh
vendor lain seperti Phillips, Siemens, Atmel, dan
vendor-vendor.
• Basic Stamps, PIC dari Microchip, MSP 430 dari
Texas Instrument, dll.

7. Komponen Mikroprosesor
Arithmetic and Logic Unit (ALU): untuk
mengolah / memanipulasi data
Control Unit: untuk menentukan waktu, urutan,
dan kecepatan dari operasi
Register: untuk menyimpan data sementara
meskipun instruksi sedang dieksekusi
7
Register ALU Control Unit
Program Counter
Memory Address
Accumulator
Status Register
Instruction
Register

8. JENIS-JENIS
MIKROPROSESOR
Berdasarkan pada banyaknya bit yang dikerjakan oleh ALU, CPU
dibedakan menjadi 4 jenis :
• Bit Slices Prosesor : Perancangan CPU dengan menambahkan
jumlah irisan bit(slices) untuk aplikasi-aplikasi tertentu. CPU jenis
ini dapat dikatakan dengan CPU custom.
• General Purpose CPU : CPU serbaguna atau mikrokomputer
dengan semua kemampuan dari komputer terdahulu.
• I/O Prosessor : Prosesor khusus yang berfungsi menangani
input/output request membantu prosesor utama.
• Dedicated/Embedded Controller : Membuat mesin menjadi smart,
seperti : mesin cuci, microwave, oven, mesin jahit, sistem pengapian
otomotif. Prosesor jenis ini lebih dikenal dengan mikrokontroler.

9. Perkembangan CPU Intel
Name Date Transistors
Width
(micron)
Clock
Speed
Data
Width
MIPS
4004 1971 2.3 K
108
KHz
4 0.06
8080 1974 6 K 6 2 MHz 8/8 0.64
80386 1985 275 K 1.5
16
MHz
32/32 5
Pentium 1993 3.1 M 0.8
60
MHz
32/64 100
Pentium 4 2000 42 M 0.18
1.5
GHz
32/64 1700
2004 169 M ?
3.2
GHZ
64/64 ?
9
Data Width : x/y = x-bit ALU / y-bit bus
MIPS : Million Instructions Per Second
Lengkapnya dapat Anda lihat di http://students.ukdw.ac.id/~22971790/prosesor.htm

10. Keterangan Tabel
10
• Transistor berbentuk seperti tabung yang sangat kecil, terdapat
pada Chip.
• Micron adalah ukuran dalam Micron (10 pangkat -6),
merupakan kabel terkecil dalam Chip
• Clock Speed = kecepatan maksimal sebuah prosesor
• Data width = lebar dari Arithmatic Logic Unit (ALU) / Unit
pengelola aritmatika, untuk proses pengurangan, pembagian,
perkalian dan sebagainya.
• MIPS = Millions of Instructions Per Second / Jutaan perintah
per detik.

11. Arsitektur Mikroprosessor
• Memori: Tempat penyimpanan , harus diperhatikan lokasi, data dan
jalur, memori digolongkan volatile misal RAM dan Non Volatile
misal ROM.
• CPU: Pengendali seluruh aktifitas, Eksekusi program, Koordinasi,
terdapat ALU dan register.
• BUS: Jalur penghubung antara CPU dg Unit Lainnya, terbagi 3 yaitu
BUS data , Alamat dan Kontrol.
• I/O: Tempat komunikasi, port input /output dan port bidirectional.
• Pembangkit clock osilator: Penyedia clock, Sinkronisasi (sesuai
urutan), dan penentuan waktu operasi mikro.
• Timer & Counter: Delay, Pencacah pulsa, mengetahui proses yg
terjadi.
• Tambahan: ADC, Komparator (komparasi) dan Pulse with
modulation (mengatur lebar pulsa)

12. FORMAT DATA
KOMPUTER
Secara umum format Data yang digunakan komputer:
• ASCII (American standar code for information interchange)
• BCD (Binery Code Decimal)
• Floating point.
• Dll.

13. TEKNOLOGI MIKROPROSESOR
Teknologi pembuatan mikroprosesor memiliki karakteristik tertentu yang dapat digunakan sesuai dengan
kebutuhan. Yaitu kecepatan proses, harga yang lebih ekonomis atau dalam hal penggunaan daya yang
sangat rendah. Teknologi dalam pembuatan mikroprosesor yang dikenal saat ini adalah:
o Teknologi PMOS (chanel P Metal Oxide Semiconductor)
o Teknologi NMOS (chanel N Metal Oxide Semiconductor)
o Teknologi CMOS (Complementary-NMOS)
o Teknologi bipolar jenis ECL
o Teknologi bipolar jenis Schottky
o Teknologi bipolar TTL
o Teknologi Galium Arsenide dan lain-lain.
Teknologi yang digunakan dalam pembuatan mikroprosesor yang paling murah adalah teknologi PMOS
dan yang paling sedikit penggunaan daya adalah jenis teknologi CMOS.
Tabel. Jenis Teknologi dari Mikroprosesor

14. PENGGUNAAN MIKROPROSESOR
Penggunaan sebuah mikroprosesor sebenarnya sangatlah luas karena
mampu menggantikan hampir semua perangkat yang berbasis sistem
digital serta flexibilitas kerjanya yang sangat tinggi. Keterbatasan dalam
pemakaiannya pada umumnya banyak dipengaruhi antara lain:
o Kemampuan untuk memahami kerja mikroprosesor
o Kemampuan daya imajinasi perancang dan pemrograman
o Kompatibilitas perangkat tambahan serta tersedianya sarana pendukungnya.
Kriteria pemilihan mikroprosesor ditentukan antara lain:
o Persyaratan yang harus dipenuhi oleh sistem
o Jumlah dan jenis komponen yang dipergunakan
o Kecepatan operasi kerja
o Kompatibilatas perangkat penghubung/tambahan
o Ada tidaknya modifikasi yang akan dilakukan terhadap sistem dikemudian hari.

15. KEUNTUNGAN & KERUGIAN
PENGGUNAAN MIKROPROSESOR
KEUNTUNGAN PENGGUNAAN MIKROPROSESOR :
o Sistem mikroprosesor dapat diprogram sehingga dengan perangkat keras yang relatif sama tetapi
dapat dipergunakan untuk bermacam-macam sistem aplikasi yang berbeda tergantung dari program
yang diberikan pada perangkat keras tersebut.
o Sistem menjadi lebih handal baik dalam kecepatan dan ketepatan.
o Operasional menjadi mudah, bahkan dapat diatur untuk kearah otomasi.
o Jumlah kemampuan yang diperlukan semakin sedikit serta daya yang diperlukan semakin kecil pula.
KERUGIAN PENGGUNAAN MIKROPROSESOR :
o Mikroprosesor banyak jenisnya dan antara satu dengan yang lainnya tidak kompatible karena dari
segi hardware maupun softwarenya berbeda, sehingga pengembangan sistemnya juga tidak sama.
o Mikroprosesor mengalami perkembangan yang sangat pesat hingga suatu sistem mikroprosesor
menjadi cepat usang (out of date).

16. Aplikasi Penggunaan Mikroprosesor
o Bidang Komputer : komputer (mikro komputer), terminal, peripheral
controller (printer, disk, keyboard, dll).
o Bidang Komunikasi & Jaringan Komputer : switch, router, dll.
o Bidang Kedokteran : MRI (magnetic resonance imaging), instrumentasi
kedokteran lainnya.
o Bidang Industri : PLC (programable logic controller), kendali (control),
ban berjalan (conveyor), pengatur kecepatan motor
(motor dc dan ac), servo posisi, kendali proses,
robotika.
o Bidang Militer : peluru kendali (rudal).
o Bidang Kedirgantaraan : sistem avionik.
o Bidang Alat-Alat Rumah Tangga : mesin cuci, microwave oven, pemrograman acara
(kanal) pada TV, remote control, sound system,
syntesizer.
o Bidang Hiburan & Mainan Anak-Anak : game, play station.

17. Info :
byte adalah bagian terkecil yang dialamatkan dalam memory. (contoh : kapasitas memory
hard disk)
bit adalah sistem biner yang terdiri atas 2 macam nilai yaitu 0 dan 1. (contoh : kemampuan
untuk menyimpan data atau kualitas data/gambar)

18. SOAL LATIHAN
1. Uraikan perkembangan mikroprosesor generasi ke tiga ?
2. Jelaskan kerugian dan keuntungan menggunakan mikroprosesor ?
3. Jelaskan keunggulan dan kelemahan teknologi NMOS dan CMOS
untuk mikroprosesor ?
4. Jelaskan keuntungan dan kerugian antara teknologi bipolar dan unipolar ?
5. Sebutkan dan jelaskan aplikasi-aplikasi penggunaan mikroprosesor ?