Arsitektur Komputer dan Mikrokontroler

LancangKuning - Komputer adalah alat yang dipakai untuk mengolah data sesuai dengan prosedur yang dirumuskan. Kata komputer sebenarnya berasal dari orang yang pekerjaannya melakukan perhitungan aritmatika. Tetapi sekarang ini komputer modern bisa dipakai untuk berbagai keperluan, tidak hanya melakukan perhitungan saja, melainkan melakukan berbagai tugas yang berat termasuk bisa juga digunakan untuk games.

Pengertian Arsitektur Komputer

Arsitektur komputer yaitu sebuah konsep perencanaan dan struktur operasi dasar yang berada di dalam komputer. Pengertian lain dari arsitektur komputer adalah suatu seni dan ilmu tentang bagaimana merancang antara berbagai jenis komponen hardware komputer supaya menghasilkan suatu komputer yang serbaguna untuk berbagai keperluan.

Pada saat ini, komputer yang beredar kebanyakan menggunakan arsitektur yang dibuat oleh John Von Neumann pada tahun 1903-1957. Dalam teknik komputer, pengertian arsitektur komputer itu sendiri memiliki arti suatu ilmu yang tujuannya untuk merancang sistem komputer. Arsitektur komputer dibagi menjadi 4 bagian utama, yaitu:

1. Arithmetic Logic Unit (ALU)
2. Control Unit
3. Memory
4. Input and Output

Baca Juga : Tempat Wisata di Pekanbaru

Jenis Arsitektur Komputer

Arsitektur komputer tidak hanya ada satu jenis saja, melainkan ada beberapa jenis arsitektur komputer yang ada di dunia ini. Berikut jenis arsitektur komputer:

1. Komputer MISD
   MISD (Multiple Instruction Single Data) yaitu arsitektur komputer yang memiliki fungsi dalam melakukan eksekusi data yang bisa diproses oleh processor yang berbeda-beda. Dilihat secara struktur, komputer MISD dengan komputer SISD, hanya memiliki perbedaan processor yang digunakan lebih dari satu unit.
2. Komputer MIMD
   MIMD (Multiple Instruction Multiple Data) yaitu arsitektur komputer yang memiliki beberapa processor, yang diatur secara parallel menggunakan unit pengontrol. Selain itu dalam menjalankan perintah bisa dijalankan meskipun berbeda-beda perintahnya.
3. Komputer SISD
   SISD (Single Instruction Single Data) yaitu arsitektur komputer buatan Von Neumann yang memilki ciri khas processor hanya satu buah saja. Komputer ini bekerja dengan skema aritmatika dan logika, dimana semua dilakukan dengan satu perhitungan saja. Sebab saat terjadi instruksi, sistem yang ada di komputer akan membaca sekali saja kemudian melakukan apa instruksi tersebut. Contohnya bisa ditemui pada komputer mini dan PC.
4. Komputer SIMD
   SIMD (Single Intruction Multiple Data) yaitu jenis komputer yang dibuat secara parallel. Jadi, komputer ini bisa mengendalikan banyak processor hanya dari satu sistem kendali saja. Contohnya adalah ILC, Star-100, DRAY-1.

Klasifikasi Arsitektur Komputer

1. Klasifikasi Komputer Menurut Von Neumann

• Memiliki hardware dasar (CPU, Memori dan Input Output)
• Komputer merupakan stored program.
• Bisa menjalankan instruksi secara berurutan.
• Jalur (bus) yang terletak diantara memory dan CPU.

Baca Juga : Akreditasi Jurusan Kampus Universitas Bandar Lampung 

2. Klasifikasi Komputer Menurut Flyyn

• Jumlah prosesor yang digunakan.
• Struktur memory.
• Jumlah program yang bisa dijalankan.

Faktor Yang Memengaruhi Arsitektur Komputer

1. Manfaat dari arsitektur komputer
   Memiliki 4 manfaat dari arsitektur yaitu applicability, malleability, expandability dan compatible.
2. Kinerja sistem
   Untuk mengukur seberapa bagus kinerja sistem, ada beberapa program yang dijadikan standart dalam pengukuran kinerja komputer, seperti berikut ini:

• MIPS (Million Instruction Per Second)
• MFLOP (Million Floating Point Per Second)
• VUP (VAZ Unit of Performance)

Ukuran kinerja untuk Input Output sistem:

• Sistem Operasi Bandwidth
• Operasi Input Output perdetik

Ukuran kinerja untuk memory komputer:

• Memory bandwidth
• Waktu akses memory
• Ukuran besar memory

3. Biaya sistem

Faktor yang ketiga adalah mengenai biaya sistem yang bisa diukur dengan beberapa cara berikut:

• Rehabilitas komputer
• Kemudahan dalam perbaikan
• Konsumsi daya listrik
• Berat hardware
• Kekebalan
• Interface sistem software

Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah yang chip IC (Integrated Circuit) yang dirancang untuk melakukan tugas sebagai pengontrol rangkaian elektronik.

Dalam pemakaiannya,  Mikrokontroler digunakan dalam produk ataupun perangkat yang dikendalikan secara otomatis, seperti sistem perangkat medis, pengendali jarak jauh, mesin, peralatan listrik, mainan dan perangkat-perangkat yang menggunakan sistem tertanam lainnya.

Penggunaan Mikrokontroler ini semakin populer karena kemampuannya yang dapat mengurangi ukuran dan biaya pada suatu produk atau desain apabila dibandingkan dengan desain yang dibangun dengan menggunakan mikroprosesor dengan memori dan perangkat input dan output secara terpisah.

Baca Juga : Tempat Wisata di Riau

Struktur Mikrokontroler

1. CPU
   CPU adalah otak mikrokontroler. CPU-lah yang bertanggung jawab untuk mengambil instruksi (fetch), menerjemahkannya (decode), lalu akhirnya baru dieksekusi (execute). CPU berguna untuk menghubungkan setiap bagian dari mikrokontroler ke dalam satu sistem. Fungsi utama CPU adalah mengambil dan mendekode instruksi. Instruksi yang diambil dari memori program harus diterjemahkan atau melakukan decode oleh CPU tersebut.
2. Memori (Penyimpanan)
   Fungsi memori dalam mikrokontroler sama dengan mikroprosesor. Memori Ini digunakan untuk menyimpan data dan program.
3. Port INPUT / OUTPUT paralel
   Port Input / Output paralel digunakan untuk menghubungkan berbagai perangkat seperti LCD, LED, printer, memori dan perangkat INPUT/OUTPUT lainnya ke mikrokontroler.
4. Port Serial (Serial Port)
   Port serial berguna sebagai penyedia antarmuka antara mikrokontroler dan periferal lain seperti port paralel.
5. Pengatur Waktu dan Penghitung (Timer dan Counter)
   Pengatur waktu (Timer) dan Penghitung (Counter) befungsi sebagai penyedia semua fungsi pengaturan waktu dan penghitungan di dalam mikrokontroler. Operasi utama yang dilakukan di bagian ini adalah fungsi jam, modulasi, pembangkitan pulsa, pengukuran frekuensi, osilasi, dan lain sebagainya. Bagian ini juga dapat digunakan untuk menghitung pulsa eksternal.
6. Pengonversi Analog ke Digital atau Analog to Digital Converter (ADC)
   Konverter ADC berfungsi untuk mengubah sinyal analog ke bentuk sinyal digital. Output digital dapat digunakan untuk berbagai aplikasi digital seperti layar digital pada Perangkat pengukuran.
7. Pengonversi Digital ke Analog atau Digital to Analog Converter (DAC)
   DAC melakukan operasi pembalikan konversi ADC. DAC mengubah sinyal digital menjadi format analog. Biasanya berguna untuk mengendalikan perangkat analog seperti motor DC dan lain sebagainya.
8. Kontrol Interupsi (Interrupt Control)
   Kontrol interupsi digunakan untuk menyediakan interupsi (penundaan) untuk program kerja.
9. Blok Fungsi Khusus (Special Functioning Block)
   Mikrokontroler yang hanya digunakan untuk beberapa aplikasi khusus (misalnya sistem Robotik), pengontrol ini memiliki port tambahan untuk melakukan operasi khusus, yang biasanya dinamakan dengan Blok Fungsi Khusus.

Keunggulan dan Kelemahan Mikrokontroler

Keunggulan dari mikrokontroler :

• Mikrokontroler sebagai mikrokomputer tanpa harus ada komponen digital tambahan lainnya
• Bisa mengurangi biaya dan ukuran sistem.
• Penggunaan mikrokontroler yang sederhana dan mudah untuk memecahkan masalah dan pemeliharaan sistem.
• Sebagian besar pin dapat diprogram oleh pengguna untuk melakukan berbagai fungsi.
• Mudah untuk menghubungkan port RAM, ROM dan I / O tambahan.
• Waktu yang diperlukan untuk melakukan operasi rendah.

Kekurangan dari Mikrokontroler :

• Mikrokontroler memiliki arsitektur yang lebih kompleks daripada mikroprosesor.
• Hanya melakukan eksekusi dalam jumlah terbatas dalam waktu yang bersamaan.
• Kebanyakan hanya digunakan dalam peralatan-peralatan mikro.
• Tidak dapat terhubung dengan perangkat yang berdaya tinggi secara langsung.(Purnama)