Empat Pilar – Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler, Perlu Kalian Ketahui. Ketika kita membicarakan tentang teknologi digital, mikroprosesor dan mikrokontroler adalah dua istilah yang sering kali digunakan secara bergantian.
Namun, apakah keduanya benar-benar sama? Bagaimana perbedaan antara mikroprosesor dan mikrokontroler? Artikel ini akan membahas secara detail Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler, serta perbedaan fitur, fungsi, dan penggunaannya.
Bagi pemula yang baru memulai belajar elektronika, mungkin akan merasa bingung untuk membedakan antara mikroprosesor dan mikrokontroler.
Meskipun keduanya terkait dengan pengolahan informasi dan kontrol, namun mikroprosesor dan mikrokontroler memiliki perbedaan dalam hal arsitektur, hardware, dan cara kerjanya.
Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler utama adalah bahwa IC Mikroprosesor hanya memiliki CPU, sedangkan IC Mikrokontroler dilengkapi dengan RAM, ROM, dan periferal lain yang diperlukan.
Beberapa contoh mikroprosesor yang terkenal adalah Intel core i7, AMD Athlon, Broadcom BCM2711 (Raspberry Pi), dan beberapa contoh untuk mikrokontroler adalah ATmega328 (Arduino UNO), STM32, PIC16F877A, dan lain-lain.
Pengertian Mikrokontroler
Sebelum mengetahui Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler, ada baiknya kalian mengetahui pengertiannya masing-masing. Mikrokontroler dapat diibaratkan sebagai sebuah komputer kecil yang terdapat dalam sebuah IC.
IC tersebut berisi inti prosesor, ROM, RAM, dan pin I/O yang khusus digunakan untuk melakukan berbagai tugas.
Mikrokontroler seringkali digunakan pada program dan aplikasi yang membutuhkan kontrol langsung oleh pengguna.
Karena sudah memiliki semua komponen yang diperlukan dalam satu chip, maka mikrokontroler tidak memerlukan rangkaian eksternal untuk menjalankan tugasnya. Oleh karena itu, mikrokontroler sering digunakan dalam sistem tertanam (embedded systems).
Mikrokontroler bisa dikatakan sebagai jantung dari sistem tertanam. Beberapa contoh mikrokontroler yang populer adalah seri 8051, AVR, PIC.
Pada gambar di atas, terlihat arsitektur mikrokontroler 8051 yang menyediakan semua komponen yang dibutuhkan untuk proyek kecil dalam satu chip.
1. Fungsi Mikrokontroler
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, mikrokontroler berfungsi sebagai sistem pengendali. Selain itu, terdapat beberapa fungsi lain dari mikrokontroler, yaitu:
- Timer
- Pembangkit Osilasi
- Analog Digital Converter (ADC)
- Counter
- Decoder dan Encoder
- Flip-Flop
- Pengendali jarak jauh
- Peralatan listrik
- Mainan
- Perangkat medis
- Sistem kontrol mesin mobil
Fungsi-fungsi tersebut menjadikan mikrokontroler menjadi sangat fleksibel dan dapat digunakan untuk berbagai keperluan aplikasi dalam berbagai bidang, seperti elektronika, industri, otomotif, kesehatan, dan lain sebagainya.
2. Cara Kerja Mikrokontroler
Komponen-komponen dalam mikrokontroler dihubungkan dan terintegrasi satu sama lain agar dapat menjalankan fungsi pengendalian sistem. Namun, bagaimana cara kerja mikrokontroler?
Secara umum, mikrokontroler bekerja sesuai dengan program yang dimuat di dalamnya. Mikrokontroler juga dapat menyimpan program di dalam ROM dan program tersebut dapat dijalankan sewaktu-waktu sesuai dengan kebutuhan pengguna.
Program yang dijalankan dapat berupa instruksi untuk membaca, menghitung, mengubah data, dan lain sebagainya. Prosesor mikrokontroler membaca program secara berurutan dan mengubah data yang disimpan di dalamnya.
Dalam menjalankan program, mikrokontroler mengambil input dari sensor atau sumber data lainnya, kemudian memproses input tersebut sesuai dengan program yang dijalankan, dan memberikan output ke perangkat yang diinginkan.
Dengan cara kerja ini, mikrokontroler dapat melakukan pengendalian sistem secara otomatis dan efisien, serta dapat digunakan dalam berbagai aplikasi seperti elektronika, otomotif, dan industri.
Pengertian Mikroprosesor
Mikroprosesor hanya terdiri dari CPU dalam satu atau beberapa IC. Seperti halnya mikrokontroler, mikroprosesor juga tidak memiliki RAM, ROM, dan periferal lainnya.
Mikroprosesor membutuhkan rangkaian eksternal periferal untuk bekerja.
Namun, mikroprosesor tidak didesain untuk tugas-tugas tertentu tetapi dibutuhkan di mana tugas-tugas yang kompleks dan rumit seperti pengembangan perangkat lunak, game, dan aplikasi lainnya yang memerlukan memori besar dan input/output yang tidak ditentukan.
Mikroprosesor dapat dikatakan sebagai jantung dari sistem komputer. Beberapa contoh mikroprosesor yang terkenal adalah 8085, Pentium, I3, dan I5, dll.
Pada gambar arsitektur mikroprosesor di atas, terlihat bahwa ia memiliki register dan ALU sebagai unit pemrosesan dan tidak memiliki RAM dan ROM di dalamnya.
1. Fungsi Mikroprosesor
Fungsi utama dari mikroprosesor dalam sebuah komputer adalah mengatur dan mengendalikan seluruh proses sistem.
Berikut ini adalah beberapa fungsi yang dimiliki oleh mikroprosesor:
- Mengambil perintah dari memori.
- Menjalankan fungsi operasi aritmatika dan logika.
- Mengambil dan menyimpan data dari atau ke dalam memori.
- Memberikan timing untuk siklus kerja sistem di dalam mikroprosesor.
- Memberikan pelayanan terhadap sinyal interupsi serta mengirimkan sinyal untuk mengendalikannya.
Dengan fungsi-fungsi tersebut, mikroprosesor dapat mengatur aliran data dalam sistem komputer dan menjalankan perintah-perintah yang dibutuhkan oleh pengguna.
Mikroprosesor juga dapat mengoptimalkan kinerja sistem dan memberikan respon terhadap interupsi dari perangkat eksternal yang terhubung dengan sistem.
2. Cara Kerja Mikroprosesor
Setelah membahas pengertian mikroprosesor dan sejarah singkatnya, selanjutnya akan dibahas mengenai cara kerjanya.
Dalam blok diagram mikroprosesor, terdapat tiga bagian utama yang sudah dijelaskan sebelumnya, yaitu ALU, register, dan control unit. Ketiga bagian tersebut terhubung dengan tiga unit lain dari komputer, yaitu input, output, dan memori.
Unit input terdiri dari keyboard, mikrofon, mouse, dan perangkat lainnya, sedangkan unit output terdiri dari speaker, layar, dan perangkat lainnya seperti printer.
Prinsip kerja mikroprosesor dimulai dengan fetch, yaitu mengambil atau menjemput data yang dibutuhkan dari unit memori. Selanjutnya, dilakukan decode atau menerjemahkan kode tersebut.
Langkah terakhir adalah execute, yaitu mengeksekusi atau menjalankan perintah sampai mendapatkan perintah lanjutan STOP.
Setelah rangkaian proses selesai, hasilnya akan dikirimkan ke bagian output dalam bentuk biner.
Dengan cara kerja tersebut, mikroprosesor dapat menjalankan perintah-perintah yang diperlukan oleh pengguna dan menghasilkan output yang sesuai dengan permintaan.
Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler
Setelah kamu memahami apa itu mikrokontroler dan mikroprosesor serta hal-hal mendasar lainnya, kamu akan lebih mudah untuk mengidentifikasi perbedaan utama antara kedua jenis komponen ini.
Dengan memahami Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler tersebut, kamu dapat memilih jenis komponen yang sesuai untuk aplikasi atau sistem yang ingin kamu rancang.
1. Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler Utama
- Dari penjelasan di atas mengenai mikrokontroler dan mikroprosesor, dapat dilihat perbedaan mendasar antara keduanya. Pada mikrokontroler, semua komponen pemrosesan seperti CPU, ROM, RAM, EEPROM, I/O, dan peripheral terintegrasi dalam satu chip, sedangkan pada mikroprosesor, chip IC hanya terdiri dari CPU dan beberapa IC pendukung.
- Mikroprosesor membutuhkan tambahan komponen eksternal seperti inti (RAM, ROM, I/O, storage) dan peripheral lainnya serta interkoneksi bus antar perangkat.
Hal ini membedakan fungsi dan kegunaan dari kedua jenis komponen ini dalam pengaplikasian pada sistem tertentu.
Dengan adanya perbedaan ini, maka mikrokontroler menjadi lebih efisien dan efektif dalam menjalankan tugasnya sebagai sistem pengendali atau controller, sementara mikroprosesor lebih cocok digunakan untuk tugas-tugas yang membutuhkan pemrosesan data dan perhitungan yang lebih kompleks.
2.Aplikasi dan Penerapan
- Karena kesederhanaan yang dimiliki oleh mikrokontroler, maka mikrokontroler banyak digunakan untuk proyek-proyek sistem tertanam dan Internet of Things (IoT), serta untuk sistem-sistem dengan tujuan spesifik lainnya seperti pada kamera, mesin cuci, dan lain sebagainya.
- Di sisi lain, tugas yang dilakukan oleh mikroprosesor biasanya lebih kompleks dan membutuhkan komputasi yang lebih berat, sehingga membutuhkan memori dan sumber daya yang lebih besar. Oleh karena itu, mikroprosesor lebih cocok digunakan untuk tugas-tugas yang memerlukan pemrosesan data yang kompleks dan perhitungan yang rumit seperti pada aplikasi game, multimedia, dan sejenisnya.
3.Arsitektur
- Pada umumnya, mikroprosesor menerapkan arsitektur Von Neumann di mana data dan instruksi terletak pada memori yang sama. Sedangkan pada mikrokontroler, digunakan arsitektur Harvard di mana data dan instruksi diletakkan pada memori yang terpisah.
- Dalam sisi arsitektur komputasi, mikroprosesor pada saat ini biasanya memiliki arsitektur 32-bit atau 64-bit, sedangkan pada mikrokontroler, arsitektur yang digunakan yaitu 8-bit, 16-bit, atau 32-bit. Perbedaan arsitektur ini memengaruhi performa dan kecepatan pemrosesan data pada kedua jenis komponen tersebut.
4. Cost
- Dari sisi biaya, mikrokontroler memiliki biaya yang jauh lebih murah dibandingkan dengan mikroprosesor, karena umumnya teknologi pada mikrokontroler menggunakan semikonduktor metal oxide yang murah. Jika dilihat dari sumber daya yang digunakan, mikrokontroler memiliki konsumsi daya yang lebih kecil dan umumnya memiliki mekanisme power saving. Hal ini sangat cocok untuk penggunaan pada sistem-sistem yang membutuhkan sumber daya yang terbatas seperti pada aplikasi IoT.
- Sedangkan pada mikroprosesor, karena komputasi yang kompleks, maka sumber daya yang diperlukan jauh lebih besar terutama jika terdapat banyak perangkat eksternal tambahan. Oleh karena itu, penggunaan mikroprosesor lebih cocok untuk aplikasi yang memerlukan pemrosesan data yang besar dan kompleks dengan sumber daya yang memadai.
5. Kinerja
- Kecepatan proses mikrokontroler saat ini berkisar antara 1 MHz hingga 300 MHz.
- Sementara pada mikroprosesor, kecepatan proses berada pada rentang 1 GHz hingga 4 GHz. Kecepatan proses ini terus berkembang seiring dengan pesatnya teknologi System on Chip (SoC).
Dari perbedaan di atas, dapat disimpulkan bahwa mikrokontroler dan mikroprosesor memiliki penerapan di bidangnya masing-masing, yang sesuai dengan kebutuhan dan spesifikasi sistem yang ingin dirancang.
Oleh karena itu, pemilihan jenis komponen ini sangat penting dalam merancang sebuah sistem atau aplikasi.
Penutup
Demikianlah ulasan dari empatpilar.com mengenai beberapa Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler yang perlu kalian ketahui.
Dalam penggunaannya, kedua komponen ini memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing tergantung pada kebutuhan dan tujuan penggunaannya.
Pemilihan jenis komponen yang tepat sangat penting untuk memastikan kinerja sistem yang optimal.
Dengan memahami perbedaan antara mikroprosesor dan mikrokontroler, diharapkan kalian dapat memilih komponen yang sesuai dengan kebutuhan dan mengoptimalkan kinerja sistem yang dibangun.
Terima kasih telah membaca artikel mengenai Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler ini !
