Komponen Komputer Dan Sistem Bus KomputerByKustanto, S.T.,M.Eng.*Materi ke 3*

Materi ke 3

STRUKTUR KOMPUTERStruktur komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap komponen saling terkait

*Materi ke 3*

Materi ke 3

FUNGSI KOMPUTERInput 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.*Materi ke 3*

Materi ke 3

FUNGSI KOMPUTERCPU (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.*Materi ke 3*

Materi ke 3

KOMPONEN UTAMA CPU1. Arihtmetic Logikal Unit (ALU) Melakukan komputasi untuk pengolahan dataMelakukan tugas-tugas dasat aritmatik dan operasi logika

Materi ke 3

2. Control Unit Mengontrol perpindahan data dan instruksi ke CPU ataudari CPUMengontrol operasi ALUMendecode instruksi program dan menyediakan sinyal-sinyal kontrol yang bersesuaian

Materi ke 3

3. RegisterMemori internal yang didesain untuk dapat menyimpan data lebih cepat dibandingkan memori utama4. Internal BusJalur yang berfungsi sebagai jembatan komunikasi antara komponen utama

Materi ke 3

FUNGSI UTAMA CPU1. Fetch Instruction (Mengambil Instruksi)CPU harus membaca instruksi dari memori2. Interpret Instruction (Menterjemahkan Instruksi)Instruksi harus diinstruksikan untuk menentukan aksi apa yang perlu diambil3. Fetch Data (Mengambil Data)Eksekusi suatu instruksi memerlukan pembacaan dari memori atau modul I/O4. Process Data (Mengolah Data)Eksekusi suatu instruksi memerlukan operasi aritmatika atau logika terhadap data5. Write Data (Menulis Data)Hasil eksekusi memerlukan penulisan data ke memori atau modul I/O

Materi ke 3

SIKLUS INSTRUKSIPengolahan yang dilakukan CPU untuk mengeksekusi sebuah instruksiSiklus Instruksi meliputi :1. Fetch Cycle (Siklus mengambil)Mengambil instruksi yang akan dieksekusi2. Execute Cycle (Siklus Eksekusi)Melakukan operasi yang ditentukan oleh opcode instruksi3. Interrupt Cycle (Siklus Instruksi)Apabila interrupt diaktifkan dan interrupt telah terjadi, simpan status proses saat itu dan layani interrup

Materi ke 3

MemoryAda 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.**

Materi ke 3

FUNGSI KOMPUTERData 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.*Materi ke 3*

Materi ke 3

FUNGSI KOMPUTERAddress 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.*Materi ke 3*

Materi ke 3

Bus & Sistem InterkoneksiBUS 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)Materi ke 3**

Materi ke 3

Instruction Cycle with IndirectNote: Indirect allows for fetching data with indirect addressing

Materi ke 3

Indirect Addressing ModeR0 atau R1 digunakan untuk menunjukkan Destination AddressMOV A,#30h ; Copy immediate data 30h to AkumulatorMOV R0,#7Fh ; Copy immediate data 7Fh ke register R0MOV @R0,A ; Copy the data in A to the address in R0R0 atau R1 digunakan untuk menunjukkan Source AddressMOV R0,#7Fh ; Copy immediate data 7Fh ke register R0MOV @R0,#30h: Copy immediate data 30 to address in R0MOV A,@R0 ; Copy the content of the address in R0 to A

Materi ke 3

Data Flow (Fetch Diagram)

Materi ke 3

CONTROL REGISTER1. Program Counter (PC)Berisi alamat instruksi yang akan diambil2. Instruction Register (IR)Berisi alamat instruksi terakhir3. Memory Address Register (MAR)Berisi alamat penyimpanan dalam memori4. Memori Buffer Register (MBR)Berisi data yang dibaca dari memori atau yang diyliskan ke memori

Materi ke 3

Data Flow (Instruction Fetch)

FetchPC contains address of next instructionAddress moved to MARAddress placed on address busControl unit requests memory readResult placed on data bus, copied to MBR, then to IRMeanwhile PC incremented by 1 (or more)

Materi ke 3

**Materi ke 3

Materi ke 3

*Bus & Sistem InterkoneksiData 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 :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.

*Materi ke 3

Materi ke 3

*Bus & Sistem InterkoneksiControl 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 ( )ClockMateri ke 3*

Materi ke 3

Bus & Sistem Interkoneksi*Materi ke 3Sebuah 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 Memori2. CPU I/O3. I/O Memori (DMA operation)

Selain itu ada 3 jenis Interkoneksi dalam komputer1. CPU Interconnection2. Memory Interconnection3. I/O Interconnection*

Materi ke 3

*Bus & Sistem Interkoneksia. CPU Interconnectionb. Memory Interconnectionc. I/O InterconnectionMateri ke 3*

Materi ke 3

*Bus & Sistem InterkoneksiArsitektur Bus Sistem dalam sebuah komputerMateri ke 3

Materi ke 3

*Bus & Sistem InterkoneksiKelemahan 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 permasalahan kemacetan (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-BUS2. High Speed Bus: PCI-BUS*

Materi ke 3

*Bus & Sistem InterkoneksiTraditional Bus (ISA-BUS)Sifat2: 1.Peripheral High-Speed (network, SCSI, Video, Graphic) dengan Peripheral Low- Speed dikoneksikan pada expansion bus yang sama , sehingga kinerja bus tidak optimal.

2. Beban Bus sistem sangat berat, shg kinerjanya lambat

3. Traditional Bus ini merupakan sistem bus tunggal (Single Bus system) Yang populer diterapkan pada jenis IBM-PC : 8088 , era tahun 80anMateri ke 3*

Materi ke 3

Bus & Sistem InterkoneksiDiagram Traditional Bus*Materi ke 3*

Materi ke 3

*Bus & Sistem InterkoneksiHigh Speed Bus

Sifat-Sifat

High Speed Bus , yaitu bus berkecepatan tinggi untuk koneksi peripheral berkecepatan tinggi : Video, Graphic , Network, SCSIExpansion Bus , yaitu bus berkecepatan rendah untuk koneksi peripheral berkecepatan rendah , seperti: Modem, Fax , SerialBeban Sistem Bus menjadi lebih ringan sehingga kinerjanya menjadi lebih cepat.High Speed bus merupakan jenis bus ganda (multi bus)Contoh : PCI - BUSMateri ke 3*

Materi ke 3

Bus & Sistem InterkoneksiDiagram High Speed Bus*Materi ke 3*

Materi ke 3

*Bus & Sistem InterkoneksiElemen elemen pada sistem perancangan Bus :

1. Jenis BusDecicatedSifat: - Data Bus dan Address Bus memiliki Jalur terpisah - Rancangan lebih mahal - Kecepatan transfer data lebih tinggiMultiplexedSifat: - Jalur Data dan Address dijadikan satu - Rancangan Lebih Murah - Kecepatan transfer data lebih lambat2. Metoda arbitrasiTersentralisasiTerdistribusi

Materi ke 3*

Materi ke 3

*Bus & Sistem Interkoneksi3. TimingSynchronousAsynchronous

4. Lebar BusAddressData

5. Type data transferWriteReadRead modify writeRead after writeBlockMateri ke 3*

Materi ke 3

*Bus & Sistem InterkoneksiBUS - PCIPeripheral Component InterconnectionDikeluarkan oleh Intel sebagai public domain32 atau 64 bit50 Jalur

Jalur Bus PCI (Optional)Interrupt lines* Not sharedCache support64-bit Bus Extension* Additional 32 lines* Time multiplexed* 2 lines to enable devices to agree to use 64-bit transferJTAG/Boundary Scan* For testing proceduresMateri ke 3*

Materi ke 3

SelesaiBus & Sistem Interkoneksi*Materi ke 3*

Materi ke 3

*