Review Jurnal

Memasukkan lebih banyak komponen pada Sirkuit Terpadu

Abstrak

Dengan elektronik terpadu, berbagai macam teknologi mikroelektronik saat ini dan juga perangkat tambahan yang menghasilkan fungsi elektronik yang diberikan kepada pengguna sebagai unit yang tidak bisa dikurangi. Tujuannya adalah untuk memasukkan fungsi elektronik yang semakin kompleks di tempat yang kecil dengan berat minimum. Mengembangkan teknik yang canggih untuk pelekatan perangkat semikonduktor aktif ke dalam susunan film pasif.

Latar Belakang

Masa depan elektronik terpadu adalah masa depan elektronik itu sendiri. Keuntungan dari integrasi akan menghasilkan perkembangan elektronik, mendorong penelitian ini ke banyak bidang baru. Sirkuit terpadu akan membawa keajaiban seperti komputer rumah atau setidaknya terminal yang terhubung ke kontrol otomatis utama untuk mobil, dan peralatan komunikasi pribadi yang portabel.

Komputer akan lebih kuat, dan akan diatur dengan cara yang berbeda. Misalnya, memori yang dibangun dari perangkat elektronik terpadu dapat didistribusikan ke seluruh mesin, tidak hanya terfokus di unit pusat. Selain itu, pengembangan yang ditingkatkan yang dimungkinkan oleh sirkuit terpadu akan memungkinkan pembangunan unit pengolahan yang lebih besar. Mesin yang sama dengan yang ada saat ini akan dibangun dengan biaya lebih rendah.

Dengan elektronik terpadu, berbagai macam teknologi mikroelektronik saat ini dan juga perangkat tambahan yang menghasilkan fungsi elektronik yang diberikan kepada pengguna sebagai unit yang tidak bisa dikurangi.

Teknologi ini pertama kali diselidiki pada akhir 1950-an. Tujuannya adalah untuk memasukkan fungsi elektronik yang semakin kompleks di tempat yang kecil dengan berat minimum.

Landasan teori

IC adalah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika.

Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor. Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8 trilyun getaran per detik terdapat 16 juta transistor, belum termasuk komponen lain. Fabrikasi yang dipakai oleh mikroprosesor adalah 60 nm.

Sirkuit terpadu dimungkinkan oleh teknologi pertengahan abad ke-20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan penemuan eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum. Pengintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube-vakum sebesar-jari. Ukuran IC yang kecil, tepercaya, kecepatan "switch", konsumsi listrik rendah, produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tabung vakum.

Hanya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan di mana-mana. Radio, televisi, komputer, telepon seluler, dan peralatan digital lainnya yang merupakan bagian penting dari masyarakat modern. Contohnya, sistem transportasi, internet, dll tergantung dari keberadaan alat ini. Banyak skolar percaya bahwa revolusi digital yang dibawa oleh sirkuit terpadu merupakan salah satu kejadian penting dalam sejarah umat manusia.

Analisa

Pembentukan

Integrated elektronik tekniknya dikhususkan untuk memperbarui  sistem militer, karena keandalan, ukuran dan berat yang dibutuhkan oleh beberapa alat militer hanya bisa dicapai dengan integrasi. Penggunaan sirkuit terpadu linier masih terbatas terutama untuk militer. Fungsi terpadu semacam itu mahal dan tidak tersedia dalam variasi yang dibutuhkan untuk memenuhi sebagian besar barang elektronik linier. Tapi penerapan pertama mulai muncul dalam elektronik komersial, terutama pada peralatan yang membutuhkan penguat frekuensi rendah dengan ukuran kecil.

Perhitungan reliabilitas

Untuk sebagian besar aplikasi, sirkuit terpadu semikonduktor akan mendominasi. Perangkat semikonduktor adalah satu-satunya kandidat yang masuk akal saat ini yang ada untuk elemen aktif sirkuit terpadu. Elemen semikonduktor pasif juga terlihat menarik, karena potensinya untuk biaya rendah dan kehandalan tinggi, namun bisa digunakan hanya jika presisi bukan syarat utama. Silikon cenderung tetap menjadi bahan dasarnya, meski yang lain akan berguna dalam aplikasi tertentu. Sebagai contoh, gallium arsenide akan menjadi penting dalam fungsi gelombang mikro terintegrasi. Tapi silikon akan mendominasi pada frekuensi rendah karena teknologi yang telah berevolusi di sekitarnya dan oksida, dan karena silikon adalah bahan dasar yang melimpah dan relatif murah.

Biaya dan kurva

Kompleksitas untuk biaya komponen minimum meningkat kira-kira dua faktor per tahun . Tentunya dalam jangka pendek laju ini bisa diharapkan berlanjut, jika tidak bertambah. Dalam jangka panjang, tingkat kenaikannya sedikit lebih tidak pasti, walaupun tidak ada alasan untuk percaya bahwa hal itu tidak akan tetap konstan selama paling sedikit 10 tahun. Itu berarti pada tahun 1975, jumlah komponen per sirkuit terpadu untuk biaya minimum adalah 65.000 komponen.

Kesimpulan

Jelas, kita akan bisa membangun peralatan seperti itu. Total biaya pembuatan fungsi sistem tertentu harus diminimalkan. Untuk melakukannya, kita dapat mencicil teknik pada beberapa item yang identik, atau mengembangkan teknik fleksibel untuk rekayasa fungsi yangbesar sehingga tidak ada biaya yang tidak proporsional yang harus ditanggung oleh array tertentu. Mungkin desain otomasi desain yang baru dirancang bisa diterjemahkan dari diagram logika ke realisasi teknologi tanpa teknik khusus.

Daftar pustaka

-          Electronics, Volume 38, Number 8, April 19,1965

-          Peter Clarke, Intel enters billion-transistor processor era, EE Times, 14 October 2005

BENTUK PERINTAH DALAM BAHASA RAKITAN / ASSEMBLER

1. KARAKTERISTIK PERINTAH BAHASA ASSEMBLER

- Assembly Directive (yaitu merupakan kode yang menjadi arahan bagi assembler/compiler untuk menata program)
- Instruksi (yaitu kode yang harus dieksekusi oleh CPU mikrokontroler dengan melakukan operasi tertentu sesuai dengan daftar yang sudah tertanam dalam CPU)
2. JENIS OPERAND

Instruksi mesin melakukan operasi terhadap data. Pada umumnya data dikategorikan kedalam angka, karakter dan data logika.

a. Angka Setiap bahasa mesin mengandung tipe data numerik. Umunya terdapat tiga tipe data angka yang ada pada komputer yaitu:1. Binary integer2. Binary floating point3. Desimal Semua operasi pada internal komputer berupa data biner, namun user berinteraksi dengan bilangan desimal. Maka perlu dilakukan konversi dari desimal ke bilangan biner pada input dan konversi dari biner ke desmimal pada output. Bilangan desimal direpresentasikan dalam 4 bit kode biner maka 0=0000, 1=0001,...,8=1000, 9=1001. Sedangkan untuk desimal 246 = 0000 0010 0100 0110. Untuk bilangan negatif direpresentasikan dengan 4 bit yang diletakkan pada awal atau akhir string. Standar tanda yang digunakan adalah 1100 untuk bilangan positif dan 1101 untuk tanda bilangan negatif.

b. Karakter
Umumnya bentuk data adalah teks atau kumpulan karakter. Sedangkan sistem komputer didesain untuk data biner. Maka sejumlah kode dalam urutan bit perlu di tentukan untuk merepresentasikan sebuah karakter. Saat ini standar kode yang digunakan untuk merepresentasikan karakter adalah American Standart Code for Information Interchange(ASCII). Setiap karakter pada kode ASCII direpresentasikan dengan 7 bit biner yang unik. Maka terdapat 128 karakter yang berbeda yang dapat direpresentasikan. Selain itu juga ada yang menggunakan Extended Binary Coded Decimal Interchange Code (EBCDIC) yang digunakan oleh IBM mainframe.

c. Data logika
Pada umumnya setiap word atau yang lain merupakan satu unit data yang masing masing unit data memiliki nilai 0 atau 1. Ketika dipandang dengan cara ini, maka data tersebut dianggap sebagai data logika. Data logika hanya bernilai true “1” atau false “0”.

3. JENIS OPERASI

a. Transfer data
Tipe instruksi mesin yang paling dasar yaitu instruksi transfer data. Pada instruksi transfer dataharus ditentukan beberapa hal. Pertama, penentuan lokasi sumber dan tujuan dari operan.Lokasinya dapat terletak di memori, register atau stack. Kedua, panjang data yang akan ditransfer harus diketahui. Ketiga, sama untuk semua instruksi dengan operan, cara pengalamatannya harus ditentukan.

b. Aritmatika
Kebanyakan mesin menyediakan operasi aritmatika / perhitungan dasar sepertitambah, kurang,kali dan bagi. Dimana operasi tersebut disediakan untuk menangani bilanganinteger bertanda (fixed-point), juga bilangan floating point atau desimal. Berikut contoh lain operasi yang termasuk jenis instruksi dengan satu operan:
· Absolute : mengambil nilai absolut/mutlak dari operan
· Negate : menegasikan operan
· Increment: menambahkan 1 nilai ke operan
· Decrement: mengurangi 1 nilai dari operan


c. Logika
Kebanyakan mesin juga menyediakan berbagai operasi untuk memanipulasi setiap bit dari sebuah word atau unit (yang dapat diberi alamat) lainnya, operasi ini juga di sebut "bit twiddling". Bit-bit tersebut didasarkan pada operasi boolean. Beberapa operasi logika dasar dapat dilakukan pada data boolean atau biner yang ditunjukkan pada tabel berikut.

d. Konversi
Instruksi konversi adalah instruksi-instruksi yang mengubah format atau beroperasi pada format data.Contohnya yaitu mengkonversi dari desimal ke biner.

e. Input/Output
Seperti yang kita ketahui, ada beberapa pendekatan I/O yang bisa diambil, diantaranya programmed I/O (isolated&memory mapped), DMA, dan penggunaan prosesor I/O. Implementasi instruksi I/O banyak dilakukan dengan hanya menyediakan beberapa instruksi I/O, dengan tindakan spesifik yang ditentukan oleh parameter, kode, atau kata perintah.

f. Kendali Sistem
Instruksi kendali sistem adalah instruksi yang dapat dieksekusi hanya ketika prosesor dalam keadaan tertentu atau mengeksekusi program pada area khusus dalam memori.Biasanya, instruksi ini dipesan untuk digunakan sistem operasi.Berikut beberapa contoh operasi kendali sistem. Sebuah instruksi kendali sistem boleh membaca atau mengubah kendali register. Contoh lainnya adalah instruksi untuk membaca atau memodifikasi penyimpanan protection key, seperti yang digunakan pada sistem memori EAS/390. Contoh lain adalah akses untuk memproses blok kontrol dalam sistem multiprogramming.

g. Kendali Transfer
Untuk semua tipe operasi yang sudah dibahas sejauh ini, instruksi selanjutnya yang akan dibahas tepat setelah ini, pada memori, adalah kendali transfer. Namun, pecahan yang signifikan dari instruksi dalam setiap program memiliki fungsi mengubah urutan eksekusi instruksi. Untuk instruksi ini, operasi yang dilakukan oleh prosesor


4.BENTUK PERINTAH / INSTRUKSI

a. MOV Perintah MOV adalah perintah untuk mengisi, memindahkan,memperbaruhi isi suatu register, variable ataupun lokasi memory, Adapun tata penulisan perintah MOV adalah :MOV [operand A], [Operand B]Contoh :MOV AH,02Operand A adalah Register AHOperand B adalah bilangan 02Hal yang dilakukan oleh komputer untuk perintah diatas adalahmemasukan 02 ke register AH.


b. INT (Interrupt) Bila anda pernah belajar BASIC, maka pasti anda tidak asing lagi dengan perintah GOSUB. Perintah INT juga mempunyai cara kerja yang sama dengan GOSUB, hanya saja subroutine yang dipanggil telah disediakan oleh memory komputer yang terdiri 2 jenis yaitu :- Bios Interrupt ( interput yang disediakan oleh BIOS (INT 0 – INT 1F))- Dos Interrupt ( Interrupt yang disediakan oleh DOS (INT 1F – keatas))


c. Push Adalah perintah untuk memasukan isi register pada stack, dengan tata penulisannya:POP [operand 16 bit]


d. Pop perintah yang berguna untuk mengeluarkan isi dari register/variable dari stack,dengan tata penulisannya adalah : POP [operand 16 bit]

e. RIP (Register IP) Perintah ini digunakan untuk memberitahu komputer untuk memulai memproses program dari titik tertentu.

f. A (Assembler) Perintah Assembler berguna untuk tempat menulis program Assembler.-A1000FD8:100

g. RCX (Register CX) Perintah ini digunakan untuk mengetahui dan memperbaruhi isi register CX yang merupakantempat penampungan panjang program yang sedan aktif.