MIKROPROSESOR

Rancangan Sistem Mikroprosesor Z-80

Mikroprosesor merupakan merupakan suatu alat digital yang bekerja :

• Menerima data dari sejumlah masukan
• Memproses data menurut ketentuan-ketentuan program yang disimpan dan,
• Menghasilkan sejumlah sinyal keluaran sebagai akibat dari pemrosesan data tersebut.

Mikroprosesor juga dapat dikatakan sebagai suatu chip (IC=integrated circuits) yang di dalamnya terkandung rangkaian ALU (arithmetic-logic unit) rangkaian CU (control unit) dan register-register. Mikroprosesor disebut juga dengan CPU (Cetral Processing Unit).

ALU : menyediakan fungsi pengolahan

CU : mengontrol fungsi prosesor

Register : penyimpan sementara dalam mikroprosesor

• Mikroprosesor berasal dari microprocessor, yang secara kasar dapat diterjemahkan sebagai pemroses mikro atau mengolah mikro. Secara fisik, mikroprosesor adalah subuah keping (chip) kecil, yang dirancang untuk mengerjakan pekerjaan-pekerjaan yang cukup kompleks.
• Mikroprosesor adalah sebuah sirkuit terpadu yang dikemas pada sekeping silicon yang tipis. sebuah prosesor berisi ribuan atau bahkan jutaan komponen ekuivalen transistor, yang masing masing saling terhubung oleh jalur aluminium yang sangat halus. semua transistor itu bekerja sama sama untuk menyimpan dan memanipulasi data, dengan demikian mikroprosesor dapat melakukan berbagai fungsi dan tugas yang bermacam macam.

Fungsi Mikroprosesor

Adalah sebagai pengontrol atau pengolah utama dalam suatu rangkaian elektronik. Mikroprosesor biasa disebut juga CPU (Central Processing Unit).

Cara kerja sebuah Mikroprosesor diarahkan oleh suatu program dalam kode-kode bahasa mesin yang telah dimasukkan terlebih dahulu ke dalam sebuah memori. Di dalam Mikroprosesor minimal terdiri dari rangkaian digital, register, pengolah logika aritmatika, rangkaiansekuensial.

Karakteristik Mikroprosesor

Berikut adalah karakteristik penting dari mikroprosesor :

1. Ukuran bus data internal (internal data bus size): Jumlah saluran yang terdapat dalam mikroprosesor yang menyatakan jumlah bit yang dapat ditransfer antar komponen di dalam mikroprosesor.
2. Ukuran bus data eksternal (external data bus size): Jumlah saluran yang digunakan untuk transfer data antar komponen antara mikroprosesor dan komponen-komponen di luar mikroprosesor.
3. Ukuran alamat memori (memory address size): Jumlah alamat memori yang dapat dialamati oleh mikroprosesor secara langsung.
4. Kecepatan clock (clock speed): Rate atau kecepatan clock untuk menuntun kerja mikroprosesor.
5. Fitur-fitur spesial (special features): Fitur khusus untuk mendukung aplikasi tertentu seperti fasilitas pemrosesan floating point, multimedia dan sebagainya.

JENIS-JENIS MIKROPROSESOR

Berdasarkan pada banyaknya bit yang dikerjakan oleh ALU(Arithmatic Logic Unit), CPU dibedakan menjadi 4 jenis :

1. Bit Slices Prosesor

Perancangan cpu dengan menambahkan jumlah irisan bit(slices) untuk aplikasi-aplikasi tertentu. CPU jenis ini dapat dikatakan dengan CPU custom.

1. General Purpose CPUCPU serbaguna atau mikrokomputer dengan semua kemampuan dari kini komputer terdahulu.

1. I/O Prosessor

Prosesor khusus yang berfungsi menangani input/output request membantu prosesor utama.

1. Dedicated/Embedded Controller

Membuat mesin menjadi smart, seperti : mesin cuci, microwave, oven, mesin jahit, sistem pengapian otomotif. Prosesor jenis ini lebih dikenal dengan mikrokontroler.

SISTEM MIKROPROSESOR

• Sistem mikroprosesor papan tunggal adalah sistem mikroprosesor yang dipasang hanya pada satu printed circuit board (PCB) saja.pada sisitem ini, sebuah mikroprosesor dipsang pada keyboard dan display sederhana.
• Sisitem mikroprosesor chip/IC tunggal adalah sistem mikroprosesor yang mikroprosesor dan komponen-komponen sistem lainnya sudah terpasang pada satu chip/IC tunggal.Nama lain untuk sistem mikroprosesor ini adalah mikrokontroler.Dengan komponen ini, rangkaian kontrol terlihat sangat praktis sehingga dapat mengurangi ukuran fisik sistem dan mengurangi kerumitan.

KOMPONEN SISTEM MIKROPROSESOR

Sistem mikroprosesor tersusun dari empat komponen, yaitu

1. Mikroprosesor itu sendiri
2. Random Access Memory(RAM)
3. Read Only memory(ROM)
4. Port Input/Output(PIO)

Dalam bekerja, keempat komponen tersebut saling berkomunikasi / mentransfer data. Media transfer datanya berupa sekelompok jalur-jalur penghubung yang disebut bus.Ada tiga jenis bus dalam sistem mikroprosesor, yaitu bus alamat, bus data, dan bus kontrol.

Rancangan Sistem Mikroprosesor Z-80

Rancangan Sistem Mikroprosesor Z-80 dengan ROM 4kB mulai alamat 3000H, RAM 6kB mulai alamat 4000H, Input/output dengan alamat 70H dan 90H. Berikut ini merupakan langkah-langkah”nya :

a) Peta memori,
b) Peta I/O
c) Daftar Memori
d) Daftar I/O
e) Rangakaian dekoder memory
f) Rangkaian I/O

Setelah kalian tau urutan kerja untuk rancangan sistem mikroprosesor Z-80 kalian tentukan :

1. ROM 4kb alamat memory 3000H , 4kb = 0-FFFH dengan 2¹²

2. RAM 6kb alamat memory 4000H ,6kb dibagi menjadi 2 RAM yaitu RAM1 2kb=0-7FFH dengan 2¹¹& RAM 2 4kb=0-FFFH dengan 2¹²

Kenapa saya memakai RAM 1 dengan jumlah 2 kb dan RAM 2 dengan jumlah 4kb..?? karena menurut saya mengisinya harus dari angka terkecil seperti 1,2,4,8,16,32 dst.

Walaupun tadi saya sempat bertanya kepada Dosen SISMIK saya yaitu Beliau Heru Nurwasito mengatakan ” Boleh-boleh saja mau 4kb dulu atau 2kb ataupun dengan membagi RAM 6kb dengn 2kb sebanyak 3 x hasilnya akhirnya tetap sama”. Dan saya sudah mencoba menghitungnya dan akhirnya benar.

1.Peta Memory

Alamat	8 bit
3000H	ROM
3FFFH	4kb
4000H	RAM1
47FFH	2kb
4800H	RAM2
57FFH	4kb
5800H	Not
FFFH	Use

2.Peta I/O

Port Input	70H
Port Output	90H

3.Daftar Memory

Komponen	Alamat	A15	A14	A13	A12	A11	A10	A9	A8	A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0
ROM	3000h	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
4kb	3FFFh	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
RAM1	4000h	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
2kb	47FFh	0	1	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
RAM2	4800h	0	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
4kb	57FFh	0	1	0	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

4.Daftar Piranti I/O

Komponen	Alamat	A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0
Port Input	70H	0	1	1	1	0	0	0	0
Port Output	90h	1	0	0	1	0	0	0	0

[C-Programmable Analog Core Module, with 10/100Base-T]

     RCM3400 adalah Single Board Computer (SBC), sebuah modul compact terdiri dari microprosesor, static RAM, flash memory, I/O digital port, analog input, modul komunikasi TCP/IP, dan PWM output. SBC ini memungkinkan untuk mendisain system berbasis microprosesor dengan menggunakan bahasa programan dynamic C.

Keuntungan dari RCM3400 :

• Kemudahan pemrograman dan debugging dengan menggunakan bahasa C (Dynamic C)
• Adanya fitur Program Download Utikity dan Cloning Board utk kebutuhan produksi cepat
• Memungkinkan penyimpanan program yang besar dengan ribuan baris code
• Integrasi port Ethernet dengan free TCP/IP software
• Harga bersaing bila dibandingkan dengan pembelian komponen terpisah

Fitur-fitur RCM3400 :

· Ukuran kecil (29 mm × 34 mm × 8 mm)

· Microprocessor: Rabbit 3000 berjalan pada 29.4 MHz

· 47 parallel (5 V) tolerant I/O : 41 configurable untuk I/O, 3 fixed inputs, dan 3 fixed outputs (Tambahan 2 digital input, dan 1 digital output)

· 8 single-ended atau 4 analog inputs berbeda (plus tambahan 1 analog input)

· External reset input

· Alternatif bus I/O bus yang dapat dikondigurasi untuk 8 data line dan 6 address lines (share dengan parallel I/O lines), I/O read/write

· 10 bh 8-bit timers (6 cascadable) dan 1bh 10-bit timer dengan 2 buah match register

· 512K flash memory, 512K SRAM

· Clock real-time

· Watchdog supervisor

· Header J2 untuk koneksi backup baterai

· 10-bit free-running PWM counter dan 4 width registers

· 2-channel Input Capture, dapat digunakan untuk sinyal input time dari berbagai pin port

· 2-channel Quadrature Decoder menerima input dari modul incremental encoder eksternal

· 5 Serial port asynchronous, Supports 1.15 Mbps IrDA transceiver, CMOS compatible (max baud rate 5.5 Mbps) :

o 3 ports yang dapat dikonfigurasi sebagai clocked serial port (SPI)

o 2 ports yang dapat dikonfigurasi sebagai SDLC/HDLC serial ports.

o 1 port digunakan untuk programming

RCM3400 memerlukan power sebesar +3.3 V. Dapat menggunakan RS-232, RS-485, USB dengan RS-232/USB converter, dan Ethernet (10/100Base-T)