Komponen Komputer Dan Sistem Bus Komputer

Komponen Komputer Dan Sistem Bus Komputer

  • STRUKTUR KOMPUTER

Struktur komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap komponen saling terkait


  • FUNGSI KOMPUTER
Input Device (Alat Masukan) : Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam computer.
Output Device (Alat Keluaran) :  Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data.  Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara.
- I/O Ports : Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem.  Peralatan input dan output di atas terhubung melalui port ini
CPU (Central Processing Unit) : CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu;  ALU (Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer.
     Disamping itu, CPU mempunyai beberapa alat penyimpan yang berukuran kecil yang disebut dengan register.
Memori : Memori terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori eksternal.  Memori internal berupa RAM (Random Access Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu, dan ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang hanya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan.

- KOMPONEN UTAMA CPU

1. Arihtmetic Logikal Unit (ALU)

Melakukan komputasi untuk pengolahan data
Melakukan tugas-tugas dasat aritmatik dan operasi   logika
2. Control Unit
Mengontrol perpindahan data dan instruksi ke CPU atau
  dari CPU
Mengontrol operasi ALU
Mendecode instruksi program dan menyediakan sinyal-sinyal
  kontrol yang bersesuaian
3. Register
- Memori internal yang didesain untuk dapat menyimpan data lebih cepat dibandingkan memori utama
4. Internal Bus
- Jalur yang berfungsi sebagai jembatan komunikasi antara komponen utama

- FUNGSI UTAMA CPU

1. Fetch Instruction (Mengambil Instruksi)
  CPU harus membaca instruksi dari memori
2. Interpret Instruction (Menterjemahkan Instruksi)
  Instruksi harus diinstruksikan untuk menentukan aksi apa yang perlu diambil
3. Fetch Data (Mengambil Data)
  Eksekusi suatu instruksi memerlukan pembacaan dari memori atau modul I/O
4. Process Data (Mengolah Data)
  Eksekusi suatu instruksi memerlukan operasi aritmatika atau logika terhadap data
5. Write Data (Menulis Data)
  Hasil eksekusi memerlukan penulisan data ke memori atau modul I/O

- SIKLUS INSTRUKSI

Pengolahan yang dilakukan CPU untuk mengeksekusi sebuah instruksi
Siklus Instruksi meliputi :
1. Fetch Cycle (Siklus mengambil)
Mengambil instruksi yang akan dieksekusi
2. Execute Cycle (Siklus Eksekusi)
Melakukan operasi yang ditentukan oleh opcode instruksi
3. Interrupt Cycle (Siklus Instruksi)
Apabila interrupt diaktifkan dan interrupt telah terjadi, simpan status proses saat itu dan layani interrup

- MEMORY

Ada tiga macam memori yang dipergunakan di dalam sistem komputer yaitu:
Register, digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses.
Main memory, dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang akan diproses dan hasil pengolahan.
Secondary storage, dipergunakan untuk menyimpan program dan data secara permanen.

- FUNGSI KOMPUTER
Data Bus : Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. 
Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka
jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus
ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat
membaca dan menerima data melalui data bus ini.  Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau
64 jalur paralel.
Address Bus : Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada
proses transfer data.  Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan
ditulis atau dibaca.  Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.
Control Bus : Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke
Data Bus dan Address Bus.  Terdiri atas 4 sampai 10 jalur paralel.

- Bus & Sistem Interkoneksi

BUS SISTEM
Definisi:
BUS adalah sarana pengangkut / saluran yang terdapat didalam suatu microprocessor (CPU) yang menghubungkan antara Microprocessor tersebut dengan dunia luar.
Melalui sarana BUS inilah microprocessor tersebut mampu menerima data atau mengirimkan data hasil pengolahannya  keluar sistem microprocessor dan mampu untuk menghubungi peralatan peralatan pendukungnya
Pada setiap microprocessor ( CPU ) selalu terdapat 3 sistem BUS dasar yaitu :
  1. Data BUS   (bi-directional)
  2. Address BUS   (uni-directional)
  3. Control BUS   (uni-directional)


- Instruction Cycle with Indirect


Note: ‘Indirect’ allows for fetching data with indirect addressing

- Indirect Addressing Mode



R0 atau R1 digunakan untuk menunjukkan Destination Address
MOV A,#30h   ; Copy immediate data 30h to Akumulator
MOV R0,#7Fh   ; Copy immediate data 7Fh ke register R0
MOV @R0,A   ; Copy the data in A to the address in R0
R0 atau R1 digunakan untuk menunjukkan Source Address
MOV R0,#7Fh   ; Copy immediate data 7Fh ke register R0
MOV @R0,#30h  : Copy immediate data 30 to address  in R0
MOV A,@R0   ; Copy the content of the address in R0 to A

- Data Flow (Fetch Diagram)


- Data Flow (Instruction Fetch)

Fetch
PC contains address of next instruction
Address moved to MAR
Address placed on address bus
Control unit requests memory read
Result placed on data bus, copied to MBR, then to IR
Meanwhile PC incremented by 1 (or more)


- Bus & Sistem Interkoneksi

Data BUS :
1. Sebagai sarana pengangkut data antara CPU dan komponen  
    pendukungnya.
2. Jumlah Data Bus menyatakan lebar jejak data pada CPU atau jumlah data
    bit instruksi yang mampu diambil persatuan waktu.
3. Data Bus biasanya digunakan sebagai taksonomi dari microprocessor yang
    bersangkutan.
Address BUS :
1.Sebagai sarana pembawa alamat dari microprocessor ke komponen
     pendukungnya.
2. Setiap komponen pendukung didalam sistem komputer harus mempunyai alamat yang UNIQUE.
3. Jumlah dari Address Bus menyatakan jumlah komponen pendukung yang mampu dialamati oleh microprocessor yang bersangkutan.
Control BUS :
Sebagai sarana pembawa signal kontrol antara microprocessor dan peralatan pendukung didalam kesinambungan komunikasi antara bagian pada sistem komputer tersebut.
Control Signal digunakan pada sistem komputer :
Memory Write ( ® )
Memory Read (¬ )
I/O Write ( ®)
I/O Read (¬)
Transfer ACK ( ® )
Bus Request ( ¬ )
Bus Grant ( ® )
Interrupt Request ( ¬ )
Interrupt ACK ( ® )
Reset ( ¬ )
Clock

Sebuah komputer terdiri dari sekumpulan komponen komponen dasar seperti : CPU, memori dan I/O,  yang saling berinteraksi satu dengan yang lainnya.
Kumpulan lintasan lintasan yang saling menghubungkan berbagai modul modul tersebut dikenal dengan nama struktur interkoneksi
Ada 3 Jenis  jenis transfer data seperti berikut ini :
  1. CPU « Memori
  2. CPU « I/O
  3. I/O « Memori (DMA operation)
Selain itu ada 3 jenis Interkoneksi dalam komputer
  1. CPU Interconnection
  2. Memory Interconnection
  3. I/O Interconnection























Arsitektur Bus Sistem dalam sebuahkomputer

Bus & Sistem Interkoneksi
Kelemahan Bus Sistem
Apabila banyak terdapat perangkat I /O atau sistem memory yang dihubungkan ke BUS Data maka akan dapat menurunkan kinerja dari sistem keseluruhan, hal ini dikarenakan :
¨Timbulnya propagation  delay
¨Timbulnya permasalahankemacetan (Bottleneck)
Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka dibuatlah beberapa arsitektur Bus dasar dengan tujuan untuk meningkatkan effisiensi sistem.
Ada 2 Jenis Teknologi Bus Sistem 
  1. Traditional Bus   : ISA-BUS
  2. High Speed Bus  : PCI-BUS


Traditional Bus (ISA-BUS)
Sifat2:
1.Peripheral High-Speed (network, SCSI, Video, Graphic) dengan
   Peripheral  Low- Speed dikoneksikanpada expansion bus yang sama ,
   sehingga kinerja bus tidak optimal.
2. Beban Bus sistem sangat beratshgkinerjanya lambat
3. Traditional Bus ini merupakan sistembus tunggal (Single Bus system)
    Yang populer diterapkan pada jenisIBM-PC : 8088  , era tahun 80’an

     Diagram Traditional Bus

High Speed Bus
Sifat-Sifat
1.High Speed Bus , yaitu busberkecepatan tinggi untukkoneksi peripheral berkecepatantinggi : Video, Graphic , Network, SCSI
2.Expansion Bus , yaitu busberkecepatan rendah untukkoneksi peripheral berkecepatanrendah , seperti: Modem, Fax , Serial
3.Beban Sistem Bus menjadi lebihringan sehingga kinerjanyamenjadi lebih cepat.
4.High Speed bus merupakan jenis busganda (multi bus)
5.Contoh : PCI - BUS


Elemen – elemen pada sistem perancangan Bus :
1. Jenis Bus
  Decicated
  Sifat: - Data Bus dan Address Busmemiliki Jalur terpisah
           - Rancangan lebih mahal
          - Kecepatan transfer data lebihtinggi
  Multiplexed
  Sifat: - Jalur Data dan Address dijadikansatu 
           - Rancangan Lebih Murah
                       - Kecepatan transfer datalebih lambat
2. Metoda arbitrasi
  Tersentralisasi
  Terdistribusi
3. Timing
  Synchronous
  Asynchronous
4. Lebar Bus
  Address
  Data
5. Type data transfer
  Write
  Read
  Read modify write
  Read after write
  Block

BUS - PCI
Peripheral Component Interconnection
Dikeluarkan oleh Intel sebagai public domain
32 atau 64 bit
50 Jalur
Jalur Bus PCI (Optional)
Interrupt lines
  * Not shared
Cache support
64-bit Bus Extension
  * Additional 32 lines
  * Time multiplexed
  * 2 lines to enable devices to agree to use 64-bit transfer
JTAG/Boundary Scan
  * For testing procedures

Bus & Sistem Interkoneksi


Komentar

Postingan populer dari blog ini

kISI KISI SISTEM KOMPUTER

Sistem komputer : Hirarki dan karakteristik memori

11. Kegiatan Belajar 11 : Pencarian Kesalahan Dasar pada Komputer