Perbedaan Antara Mikroprosesor dengan Mikrokontroler

Mikroprosesor terdiri dari CPU yang kuat pada satu chip saat terhubung ke periferal eksternal, mikrokontroler menempatkan CPU dan periferal pada satu chip.

Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler

Mari kita bahas pengertian, jenis, fungsi dan perbedaan antara mikroprosesor dan mikrokontroler.

Apa itu mikroprosesor?

Mikroprosesor adalah jenis prosesor komputer di mana logika dan kontrol pemrosesan data disertakan pada satu sirkuit terintegrasi atau pada sejumlah kecil sirkuit terintegrasi. Prosesor ini terdiri dari sirkuit logika, kontrol, dan aritmatika. Sirkuit terintegrasinya mampu menafsirkan dan mengeksekusi instruksi program. Mikroprosesor adalah sirkuit terintegrasi digital multiguna, digerakkan oleh clock dan register yang menerima input dalam data biner dan memprosesnya sesuai instruksi yang disimpan dalam memorinya.

Komponen Mikroprosesor

Sebuah mikroprosesor memiliki komponen-komponen berikut

• Unit I/O
• Unit kontrol
• Unit Logika Aritmatika (ALU)
• Cache
• Register

Jenis Mikroprosesor

Mikroprosesor dipisahkan menurut penggunaannya. Ada tiga jenis utama mikroprosesor :

1. Mikroprosesor CISC

Mikroprosesor Complex Instruction Set Computer (CISC) dirancang untuk mengeksekusi instruksi kompleks yang meminimalkan jumlah total instruksi per program. Dalam instruksi yang kompleks, ada banyak instruksi seperti membaca dari memori atau operasi aritmatika apa pun. Mikroprosesor ini membutuhkan beberapa siklus mesin untuk mengeksekusi instruksi karena ukuran set instruksi yang besar serta memiliki beberapa mode pengalamatan dalam satu instruksi.

2. DSP (Digital Signal Processor)

DSP adalah mikroprosesor yang dirancang untuk memproses sinyal apa pun seperti radar, sonar, dll. DPS memiliki kapasitas untuk memproses banyak sinyal sekaligus dalam operasi paralel. Mikroprosesor ini mengubah antara sinyal analog (ADC) dan digital (DAC). Kemudian memprosesnya dengan memfilter, mengompresi, dan dengan menerapkan algoritma dalam format digital.

3. Mikroprosesor RISC

Reduced Instruction Set Computer (RISC) dirancang untuk mengeksekusi instruksi sederhana. Jumlah instruksi dikurangi menjadi 30-40. Instruksi disederhanakan untuk mengurangi waktu eksekusi. Format dan ukuran instruksi ini tetap dan terbatas. Karena instruksi diselesaikan dalam siklus jam, lebih banyak baris kode program dan lebih banyak memori diperlukan untuk menyimpan instruksi. Ada lebih sedikit beban pada perangkat keras dan lebih banyak pada kompiler atau perangkat lunak.

4. Input/Output Processor (IOP)

Ini adalah prosesor khusus yang mengontrol dan mengelola tugas input-output di komputer. IOP memiliki akses langsung ke memori dan tidak seperti CPU, IOP hanya memproses periferal I/O. Saat CPU mengirimkan instruksi untuk operasi, IOP akan mengeksekusinya.

5. Bit-Slice Mikroprocessor (BSM)

Mikroprosesor ini menggabungkan BSM identik untuk membentuk mikroprosesor dengan ukuran kata yang diinginkan. Tujuannya adalah untuk merancang mikroprosesor dengan lebar yang diinginkan dengan meningkatkan ukuran bit. Dua atau lebih BSM yang identik di-cascade untuk membentuk pemroses ukuran kata konvensional dan nonkonvensional.

6. Prosesor Grafis

Ini adalah jenis mikroprosesor khusus yang mempercepat proses pembuatan gambar. GPU terdiri dari prosesor grafis dan komponen penting lainnya seperti komponen pendingin dan RAM. Prosesor grafis secara paralel menjalankan instruksi, karena itu prosesor grafis bekerja lebih cepat daripada CPU. Prosesor grafis ditemukan di konsol game, smartphone, dan komputer dan digunakan untuk merender gambar di CGI atau video game.

7. Coprocessor

Ini adalah mikroprosesor tujuan khusus yang membantu prosesor utama dalam memproses tugas-tugas kompleks untuk meningkatkan kinerjanya. Coprocessor membagi kekuatan pemrosesannya dengan prosesor utama untuk mengurangi beban. Prosesor ini bekerja secara mandiri dan sangat cepat dalam menjalankan tugas karena set instruksi yang terbatas. Mikroprosesor ini digunakan untuk pemrosesan tunggal, operasi interfacing I/O, operasi aritmatika dan grafik yang kompleks. Secara fisik berbeda dari CPU.

Apa itu mikrokontroler?

Mikrokontroler adalah komputer mikro kecil dan murah pada satu chip VLSI integrated circuit (IC). Mikrokontroler digunakan untuk mengontrol bagian dari sistem elektronik melalui unit mikroprosesor dan beberapa periferal. Mikrokontroler berisi inti prosesor dengan periferal tambahan seperti antarmuka serial, waktu, I/O yang dapat diprogram, dan memori pada chip yang sama. Mikrokontroler berinteraksi dengan komponen lain karena fungsinya yang dihasilkan dari kombinasi memori digital dan prosesor digital dengan perangkat keras tambahan. Mikrokontroler juga dikenal sebagai pengontrol Tertanam, komputer chip tunggal, atau komputer dalam chip.

Komponen Mikrokontroler

Mikrokontroler terdiri dari komponen-komponen yang disebutkan berikut ini:

• Central Processing Unit (CPU)
• Memori Program (ROM)
• Memori Data (RAM)
• Timer dan Counter
• Port I/O (I/O – Input/Output)
• Antarmuka Komunikasi Serial
• Clocl Circuit (Sirkuit Osilator)
• Mekanisme Interupsi
• CAN (Controlled Area Network)
• SPI (Serial Peripheral Interface) 
• I2C (Inter Integrated Circuit)
• DAC (Digital to Analog Converter)
• ADC (Analog to Digital Converter)
• USB (Universal Serial Bus

Jenis Mikrokontroler

Mari kita belajar tentang berbagai jenis mikrokontroler berdasarkan parameter yang berbeda.

1. Mikrokontroler Menurut Ukurannya

Mikrokontroler 8-bit: Ini adalah mikrokontroler 8-bit yang panjangnya 1 byte. Mikrokontroler ini menggunakan ukuran word 8 bit. Mikrokontroler semacam itu dapat mentransfer dan memproses informasi 8 bit dalam satu siklus. Kisaran lebar data bit terakhirnya adalah 0×00 – 0xFF (0-255) untuk setiap siklus. Ini dapat bekerja pada frekuensi yang cukup tinggi dalam hal aplikasi yang tidak memerlukan banyak perhitungan cepat. Di sini, register internal memiliki lebar 8 bit, dan akses memori juga membaca 8 bit sekaligus. Namun, mikrokontroler 8 bit terkadang memiliki alamat 16 bit. 'ATmega328p' yang digunakan di Arduino Uno adalah mikrokontroler hybrid 8/16-bit.

Mikrokontroler 16-bit: Ini memiliki presisi dan kinerja yang lebih baik daripada mikrokontroler 8 bit. Ini karena lebar bit data mereka memiliki rentang 0×0000 – 0xFFFF (0-65535) untuk setiap siklus. Ini adalah sistem mandiri yang mencakup prosesor, memori, dan periferal yang dapat disematkan ke dalam sistem apa pun. Ini memungkinkan pengelolaan data dan perhitungan yang lebih baik sekaligus. Mereka memiliki kecepatan clock yang lebih cepat dan konsumsi daya yang lebih sedikit daripada mikrokontroler 8-bit.

Mikrokontroler 32-bit: Mikrokontroler ini dapat menjalankan fungsi dengan siklus instruksi yang lebih sedikit karena bus datanya yang lebih luas. Ini memiliki lebih banyak memori dan periferal seperti USB, Ethernet Mac, CAN, SD/MMC yang mungkin tidak tersedia di MCU 8 bit. Mikrokontroler ini beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi antara puluhan hingga ratusan Mhz.

2. Mikrokontroler Menurut Perangkat Memori

Mikrokontroler Memori Tertanam: Setiap sistem tertanam dengan unit mikrokontroler yang terdiri dari semua blok fungsional pada sebuah chip dikenal sebagai mikrokontroler tertanam.

Mikrokontroler Memori Eksternal: Mikrokontroler ini tidak memiliki semua blok fungsional pada sebuah chip.

Perbedaan antara Mikroprosesor dan Mikrokontroler

Mari kita pelajari perbedaan antara mikroprosesor dan mikrokontroler melalui tabel berikut: