CARA KERJA KOMPUTER

CARA KERJA KOMPUTER

 
Pengolahan data yang menggunakan komputer sebagai medianya dikenal dengan istilah Electronic Data Processing (EDP). Pengolahan data adalah suatu proses dimana sebuah data diproses atau diubah ke dalam bentuk yang lebih berguna dan lebih berarti, yaang berupa sebuah informasi.

Agar komputer dapat digunakan untuk mengolah sebuah data menjadi sebuah informasi, maka diperlukan sebuah sistem yang yang disebut sistem komputer. Sistem yang dimaksud disini terdiri atas elemen-elemen yang saling terhubung sehingga membentuk satu kesatuan yang dapat digunakan untuk melakukan tujuan pokok dari sistem tersebut.

Pada artikel ini akan saya jelaskan cara kerja dari sistem komputer tersebut. Mulai dari data dimasukan, diproses, sampai data tersebut dicetak, ditampilkan, dan dikeluarkan kembali. Baca lebih lanjut jika Anda ingin tahu bagaimana caranya sebuah data diproses hingga menjadi sebuah informasi yang bermanfaat.

1. Pemasukan (Input)

Tahap pemasukan (input) merupakan tahap awal dari proses pengolahan yang terjadi pada sistem komputer. Tahap ini berupa pemasukan data mentah ke dalam sistem komputer melalui input device. Contoh dari peralatan masukan (input device) diantaranya, keyboard, mouse, scanner, dll. Alat-alat inilah yang digunakan untuk memasukan data yang hendak diolah. Seperti hal nya keyboard, difungsikan untuk memasukan huruf, angka, maupun simbol-simbol lainnya ke dalam komputer yang selanjutnya akan diproses.

2. Pemrosesan (Process)

Pada tahap ini, data yang telah dimasukan melalui peralatan input tadi akan diproses. Tahap proses ini dilakukan oleh processing device yaitu CPU. Yang mana CPU ini dapat melakukan fungsi perhitungan dan logika untuk perbandingan (ALU) dan juga mengontrol (CU). Pada tahap ini, data yang masih mentah tadi diproses sedemikian rupa sehingga data tersebut siap dicetak menjadi informasi yang lebih bermanfaat.

3.  Pengeluaran (Output)

Pada tahap ini, data yang tadinya telah dimasukan melalui peralatan input, kemudian diproses oleh CPU akan bisa dicetak apabila sudah siap. Pencetakan ini bisa berupa hardcopy dan juga softcopy. Hard copy berarti menggunakan media fisik seperti kertas ataupun yang lainnya. Softcopy berarti menampilkan gambar visual melalui monitor ataupun projektor. Yang termasuk dalam peralatan output disini adalah, monitor, projector, printer, dll.

4. Penyimpanan (Storage)

Tahap ini merupakan proses perekaman hasil pengolahan ke alat penyimpan (storage device) dan dapat dipergunakan kembali sebagai input untuk proses selanjutnya. Jadi, data mentah yang telah diproses tadi dapat disimpan pada media penyimpanan (Storage device) agar nantinya bisa digunakan kembali sewaktu-waktu apabila ingin mencetak data tersebut.

Pada gambar terlihat dua anak panah yang saling berlawanan arahnya, ini menunjukan bahwa data dapat disimpan dan diambil kembali jika dibutuhkan untuk keperluan pengolahan data.

ORGANISASI PROCESSOR, REGISTER, dan SIKLUS INTRUKSI yang meliputi FETCHING, DECODING , dan EKSEKUTIF

ORGANISASI PROCESSOR, REGISTER, dan SIKLUS INTRUKSI yang meliputi FETCHING, DECODING , dan EKSEKUTIF

Dalam sistem komputer, bagian CPU (Central Processing Unit) merupakan komponen terpenting dalam menjalankan tugas suatu sistem komputer. CPU memiliki fungsi sebagai komponen utama dalam pengolahan data dengan berdasarkan perintah-perintah yang diterimanya.

Komponen Utama CPU

Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen, yaitu Arithmetic  and Logic  Unit  (ALU), Control Unit, Registers, dan CPU Interconnections.

Gambar Komponen internal CPU

•  Arithmetic  and Logic  Unit  (ALU), bertugas  membentuk  fungsi  – fungsi  pengolahan data komputer. ALU  sering  disebut  mesin bahasa       (machine  language)  karena  bagian ini mengerjakan instruksi  – instruksi  bahasa  mesin yang  diberikan padanya. Seperti  istilahnya, ALU  terdiri  dari  dua  bagian, yaitu unit  arithmetika  dan unit  logika  boolean, yang  masing  – masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
• Control Unit, bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol komputer sehingga  terjadi  sinkronisasi  kerja  antar  komponen dalam  menjalankan fungsi  – fungsi operasinya. Termasuk  dalam  tanggung  jawab unit  kontrol  adalah mengambil  instruksi  –instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.
• Registers, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data.Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.

• CPU Interconnections, adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register – register dan juga dengan bus – bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan/keluaran.

Fungsi CPU

Fungsi CPU adalah penjalankan program – program yang disimpan dalam memori utama dengan cara  mengambil  instruksi  – instruksi, menguji  instruksi  tersebut  dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur perintah.

Pengolahan instruksi  dalam CPU  terdiri  dari  dua  langkah, yaitu :  operasi pembacaan instruksi  (fetch)  dan operasi  pelaksanaan instruksi  (execute). Siklus  instruksi  yang terdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusi.

Siklus instruksi dasar

Pada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori. Terdapat register  dalam  CPU  yang  berfungsi  mengawasi  dan menghitung  instruksi  selanjutnya, yang  disebut Program Counter (PC). PC akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU membaca instruksi. 

Siklus Fetch – Eksekusi 

Instruksi  – instruksi  yang  dibaca  akan dibuat  dalam  register  instruksi  (IR). Instruksi – instruksi ini dalam bentuk kode – kode binner yang dapat diinterpretasikan oleh CPU kemudian dilakukan aksi yang diperlukan. Aksi – aksi ini dikelompokkan menjadi empat katagori, yaitu :

• CPU – Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya.
• CPU –I/O, perpindahan data dari CPU ke modul I/O dan sebaliknya.
• Pengolahan Data, CPU membentuk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data.
• Kontrol, merupakan instruksi  untuk  pengontrolan fungsi  atau kerja. Misalnya  instruksi pengubahan urusan eksekusi.

Diagram siklus instruksi

Perlu diketahui  bahwa  siklus  eksekusi untuk suatu instruksi dapat melibatkan lebih dari sebuah referensi ke memori. Disamping itu juga, suatu instruksi dapat menentukan suatu operasi I/O. Perhatikan gambar diagram siklus instruksi di atas .

• Instruction Addess  Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi  atau menentukan alamat  instruksi berikutnya  yang  akan dieksekusi.
• Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau pengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU.
• Instruction Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa  instruksi  untuk  menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.
• Operand Address  Calculation (OAC),yaitu menentukan alamat  operand, hal  ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori.
• Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.
• Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.
• Operand store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori.

Fungsi Interrupt

Fungsi  interupsi  adalah mekanisme  penghentian atau pengalihan pengolahan instruksi  dalam  CPU  kepada  routine  interupsi. Hampir  semua  modul  (memori  dan I/O)  memiliki  mekanisme yang dapat menginterupsi kerja CPU.

Tujuan interupsi  secara  umum  untuk  menejemen pengeksekusian routine  instruksi  agar efektif  dan efisien antar  CPU  dan modul  – modul  I/O  maupun memori. Setiap komponen komputer  dapat  menjalankan tugasnya  secara  bersamaan, tetapi  kendali  terletak  pada  CPU disamping  itu kecepatan eksekusi  masing  – masing  modul  berbeda  sehingga  dengan adanya fungsi  interupsi  ini  dapat  sebagai  sinkronisasi  kerja  antar  modul. Macam – macam kelas sinyal interupsi :

• Program, yaitu interupsi  yang  dibangkitkan dengan beberapa  kondisi  yang  terjadi  pada  hasil eksekusi program. Contohnya: arimatika overflow, pembagian nol, oparasi ilegal.
• Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan pewaktuan dalam prosesor. Sinyal ini memungkinkan sistem operasi menjalankan fungsi tertentu secara reguler.
• I/O, sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul I/O sehubungan pemberitahuan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi.
• Hardware  failure, adalah interupsi  yang  dibangkitkan oleh kegagalan daya  atau kesalahan paritas memori.

Dengan adanya  mekanisme  interupsi, prosesor  dapat  digunakan untuk  mengeksekusi instruksi-instruksi lain. Saat suatu modul telah selesai menjalankan tugasnya dan siap menerima tugas berikutnya maka modul ini akan mengirimkan permintaan interupsi ke prosesor. Kemudian prosesor  akan menghentikan eksekusi  yang  dijalankannya  untuk  menghandel  routine  interupsi.

Setelah program interupsi selesai maka prosesor akan melanjutkan eksekusi programnya kembali. Saat  sinyal  interupsi  diterima  prosesor  ada  dua  kemungkinan tindakan, yaitu interupsi diterima/ditangguhkan dan interupsi  ditolak. Apabila  interupsi  ditangguhkan, prosesor  akan melakukan hal – hal dibawah ini :

1. Prosesor  menangguhkan eksekusi  program  yang  dijalankan dan menyimpan konteksnya. Tindakan ini adalah menyimpan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi dan data lain yang relevan.
2. Prosesor menyetel program counter (PC) ke alamat awal routine interrupt handler.

Organisasi dan Arsitektur Komputer

Pada dasarnya komputer  adalah sebuah perangkat  elektronik yang secara cepat menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalam  komputer  tersebut  dan menghasilkan keluaran informasi  yang  dihasilkan setelah diolah.  Daftar perintah tersebut dinamakan program komputer dan unit penyimpanannya adalah memori komputer.

Komputer  terdiri  dari  lima  bagian utama  yang memiliki  fungsi  masing-masing. Bagian-bagian   tersebut  yaitu,   masukan, memori, aritmetika  dan logika, keluaran dan kontrol seperti pada gambar di bawah ini.

 

Organisasi  dan Arsitektur Komputer

Organisasi  Komputer adalah bagian yang  terkait  erat  dengan unit–unit  operasional  dan interkoneksi  antar  komponen penyusun sistem  komputer  dalam  merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek  organisasional  adalah teknologi  hardware, perangkat  antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol.

Organisasi sebuah computer dapat berubah mengikuti dan menyesuaikan perkembangan teknologi. Sehingga pada setiap komputer tidak selalu memiliki organisasi yang sama.

Sedangkan Arsitektur Komputer meruapakan gaya konstruksi dari komponen-komponen sistem komputer. Walaupun elemen-elemen dasar komputer pada hakekatnya sama atau hampir semuanya komputer digital, namun terdapat variasi dalam konstruksinya yang merefleksikan cara penggunaan komputer yang berbeda.

Arsitektur  Komputer  lebih cenderung  pada  kajian atribut–atribut  sistem  komputer  yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.

Sebagai  contoh apakah suatu komputer  perlu memiliki  instruksi  pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi pengalamatan tersebut akan diimplementasikan  secara  langsung  ataukah melalui  mekanisme  cache  adalah kajian organisasional.

Struktur Komputer

Komputer adalah sebuah sistem yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia luar. Interaksi  dengan dunia  luar  dilakukan melalui  perangkat  peripheral  dan saluran komunikasi.  Pada system komputer terdapat empat struktur utama:

1. Central  Processing Unit  (CPU), berfungsi  sebagai  pengontrol  operasi  komputer  dan pusat  pengolahan fungsi  – fungsi  komputer. Kesepakatan, CPU  cukup disebut  sebagai processor (prosesor).
2.  Memori Utama, berfungsi sebagai penyimpan data.
3. I/O, berfungsi memindahkan data ke lingkungan luar atau perangkat lainnya.
4. System  Interconnection, merupakan sistem  yang  menghubungkan CPU, memori  utama dan I/O.

  

 SIKLUS MESIN

Langkah-langkah yang dilakukan oleh prosesor komputer untuk setiap instruksi bahasa mesin yang diterima. Siklus mesin adalah proses siklus 4 yang meliputi :

1.     Fetch
Mendapatkan instruksi dari Main Memory, Instruksi berikutnya diambil dari alamat memori yang tersimpan saat ini dalam Kontra Program (PC), dan disimpan dalam Instruksi mendaftar (IR). Pada akhir operasi fetch, poin PC ke instruksi berikutnya yang akan dibaca pada siklus berikutnya.

2.     Decode
menerjemahkannya ke dalam perintah komputer, Decode menafsirkan instruksi. Selama siklus ini instruksi di dalam IR (instruksi pendaftaran) akan diterjemahkan.

3.     Execute
Sebenarnya proses perintah, Fase eksekusi akan di pulsa clock berikutnya.  Jika instruksi memiliki alamat tidak langsung , alamat efektif dibaca dari memori utama, dan setiap data yang dibutuhkan diambil dari memori utama untuk diolah dan kemudian ditempatkan ke dalam register data (Jam Pulse: T _3). Jika instruksi ini langsung, tidak ada yang dilakukan pada pulsa clock. Jika ini adalah instruksi I / O atau instruksi Register, operasi dilakukan (dijalankan) di Pulse jam.

Store
menulis hasilnya ke Memori Utama

SIMBOL -SIMBOL yang digunakan pada FLOWCHART

SIMBOL - SIMBOL yang digunakan pada FLOWCHART

Pengenalan Flowchart

Flowchart merupakan gambar atau bagan yang memperlihatkan urutan dan hubungan antar proses beserta instruksinya. Gambaran ini dinyatakan dengan simbol. Dengan demikian setiap simbol menggambarkan proses tertentu. Sedangkan hubungan antar proses digambarkan dengan garis penghubung.

Flowchart ini merupakan langkah awal pembuatan program. Dengan adanya flowchart urutan poses kegiatan menjadi lebih jelas. Jika ada penambahan proses maka dapat dilakukan lebih mudah. Setelah flowchart selesai disusun, selanjutnya pemrogram (programmer) menerjemahkannya ke bentuk program dengan bahsa pemrograman.

Simbol-simbol flowchart

Flowchart disusun dengan simbol-simbol. Simbol ini dipakai sebagai alat bantu menggambarkan proses di dalam program. Simbol-simbol yang dipakai antara lain :

Flow Direction symbol

Yaitu simbol yang digunakan untuk menghubungkan antara simbol yang satu dengan simbol yang lain. Simbol ini disebut juga connecting line.

Terminator Symbol

Yaitu simbol untuk permulaan (start) atau akhir (stop) dari suatu kegiatan

Connector Symbol

Yaitu simbol untuk keluar – masuk atau penyambungan proses dalam lembar / halaman yang sama.

Connector Symbol

Yaitu simbol untuk keluar – masuk atau penyambungan proses pada lembar / halaman yang berbeda.

Processing Symbol

Simbol yang menunjukkan pengolahan yang dilakukan oleh komputer

Simbol Manual Operation

Simbol yang menunjukkan pengolahan yang tidak dilakukan oleh komputer

Simbol Decision

Simbol pemilihan proses berdasarkan kondisi yang ada.

Simbol Input-Output

Simbol yang menyatakan proses input dan output tanpa tergantung dengan jenis peralatannya

Simbol Manual Input

Simbol untuk pemasukan data secara manual on-line keyboard

Simbol Preparation

Simbol untuk mempersiapkan penyimpanan yang akan digunakan sebagai tempat pengolahan di dalam storage.

Simbol Predefine Proses

Simbol untuk pelaksanaan suatu bagian (sub-program)/prosedure

Simbol Display

Simbol yang menyatakan peralatan output yang digunakan yaitu layar, plotter, printer dan sebagainya.

Simbol disk and On-line Storage

Simbol yang menyatakan input yang berasal dari disk atau disimpan ke disk.

Kaidah-kaidah pembuatan Flowchart

Dalam pembuatan flowchart tidak ada rumus atau patokan yang bersifat mutlak. Karena flowchart merupakan gambaran hasil pemikiran dalam menganalisa suatu masalah dengan komputer. Sehingga flowchart yang dihasilkan dapat bervariasi antara satu pemrogram dengan pemrogram lainnya.

Namun secara garis besar, setiap pengolahan selalu terdiri dari tiga bagian utama, yaitu;

1. Input berupa bahan mentah
2. Proses pengolahan
3. Output berupa bahan jadi.

Untuk pengolahan data dengan komputer, dapat dirangkum urutan dasar untuk pemecahan suatu masalah, yaitu;

• START: berisi instruksi untuk persiapan perlatan yang diperlukan sebelum menangani  pemecahan masalah.
• READ: berisi instruksi untuk membaca data dari suatu peralatan input.
• PROCESS: berisi kegiatan yang berkaitan dengan pemecahan persoalan sesuai dengan data yang dibaca.
• WRITE: berisi instruksi untuk merekam hasil kegiatan ke perlatan output.
• END: mengakhiri kegiatan pengolahan

Gambar berikut memperlihatkan flowchart dari kegiatan dasar diatas.

Dari gambar flowchart di atas terlihat bahwa suatu flowchart harus terdapat proses persiapan dan proses akhir. Dan yang menjadi topik dalam pembahasan ini adalah tahap proses. Karena kegiatan ini banyak mengandung variasi sesuai dengan kompleksitas masalah yang akan dipecahkan. Walaupun tidak ada kaidah-kaidah yang baku dalam penyusunan flowchart, namun ada beberapa anjuran yaitu:

• Hindari pengulangan proses yang tidak perlu dan logika yang berbelit sehingga jalannya proses menjadi singkat
• Penggambaran flowchart yang simetris dengan arah yang jelas.
• Sebuah flowchart diawali dari satu titik START dan diakhiri dengan END.

STRUKTUR dan INTERKONEKSI BUS

STRUKTUR dan INTERKONEKSI BUS

Sebuah bus yang menghubungkan komponen-komponen utama komputer disebut sebagai Bus System. Biasanya sebuah Bus System terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah.

Bus System dapat dibedakan atas:
1. Data Bus ( Saluran Data )
2. Address Bus ( Saluran Alamat )
3. Control Bus ( Saluran Kendali )

2.3. Elemen-Elemen Rancangan Bus

Rancangan suatu bus dapat dibedakan atau diklasifikasikan oleh elemen-elemen sebagai berikut :
1. Jenis bus
2. Metode Arbitrasi
3. Timing
4. Lebar Bus
5. Jenis Transfer Data
2.3.1. Jenis Bus

Jenis bus dapat dibedakan atas :
1. Dedicated
Merupakan metode di mana setiap bus ( saluran ) secara
permanen diberi fungsi atau subset fisik komponen komputer.
2. Time Multiplexed
Merupakan metode penggunaan bus yang sama untuk berbagai
keperluan,sehingga menghemat ruang dan biaya.
2.3.2. Metode Arbitrasi

Metode arbitrasi adalah metode pengaturan dari penggunaan bus, dan dapat dibedakan atas :
1. Tersentralisasi : menggunakan arbiter sebagai pengatur sentral
2. Terdistribusi : setiap bus memiliki access control logic
2.3.3. Timing

Timing berkaitan dengan cara terjadinya event yang diatur pada bus system, dan dapat dibedakan atas :
1. Synchronous
Terjadinya event pada bus ditentukan oleh clock ( pewaktu )
2. Asynchronous
Terjadinya sebuah event pada bus mengikuti dan tergantung
pada event sebelumnya

2.3.4. Lebar Bus

Semakin lebar bus data, semakin besar bit yang dapat ditransfer pada suatu saat.
2.3.5. Jenis Transfer Data

Transfer data yang menggunakan bus di antaranya adalah :
1. Operasi Read
2. Operasi Write
3. Operasi Read Modify Write
4. Operasi Read After Write
5. Operasi Block
2.4. PCI

PCI adalah singkatan dari Peripheral Component Interconnect dan merupakan bus yang tidak tergantung pada prosesor, berbandwith tinggi serta dapat berfungsi sebagai mezzanine atau bus peripheral.
PCI memberikan sistem yang lebih baik bagi subsistem I/O berkecepatan tinggi , seperti : graphic display adapter, network interface controller, dan disc controller
PCI dirancang untuk mendukung bermacam-macam konfigurasi berbasiskan mikroprosesor, baik sistem mikroprosesor tunggal ataupun sistem mikroprosesor jamak. Karena itu PCI memanfaatkan timing synchronous dan pola arbitrasi tersentralisasi untuk memberikan sejumlah fungsi.
2.5. Future Bus +

Future Bus + adalah standar bus asinkron berkinerja tinggi yang dibuat oleh IEEE dan didasarkan atas:
1. Tidak tergantung pada arsitektur, prosesor dan teknologi
tertentu
2. Memiliki protokol transfer asinkron dasar
3. Menyediakan dukungan bagi sistem-sistem yang fault tolerant
dan memiliki reliabilitas yang tinggi
4. Menawarkan dukungan langsung terhadap memori berbasis
cache yang dapat digunakan bersama
5. Memberikan definisi transportasi pesan yang kompetibel

Interkoneksi struktur

Komputer terdiri dari satu set komponen atau modul dari tiga tipe dasar (prosesor, memori, i / o) yang berkomunikasi satu sama lain. Pada dasarnya, komputer adalah jaringan modul bacis. Sehingga harus ada jalan untuk menghubungkan modul.

Koleksi jalan yang menghubungkan berbagai modul disebut struktur interkoneksi. Desain struktur ini akan tergantung pada pertukaran yang harus dilakukan antara modul.

Angka 3,15 menunjukkan jenis pertukaran yang dibutuhkan oleh yang menunjukkan bentuk utama dari input dan output untuk setiap jenis modul Struktur interkoneksi adalah kumpulan lintasan yang menghubungkan berbagai komponen-komponen seperti CPU, Memory dan i/O, yang saling berkomunikasi satu dengan lainnya.

1. CPU

CPU membaca instruksi dan data, menulis data setelah diolah, dan menggunakan signal-signal kontrol untuk mengontrol operasi sistem secara keseluruhan. CPU juga menerima signal-signal interupt.

2. MEMORY

Memory umumnya modul memory terdiri dari n word yang memiliki panjang yang sama. Masing-masing word diberi alamat numerik yang unik(0,1…,N-1). Sebuah word data dapat dibaca dari memory atau ditulis ke memori. Sifat operasinya ditandai oleh signal-signal control read dan write. Lokasi bagi operasi dispesifikasikan oleh sebuah alamat.

3. I/O

I/O berfungsi sama dengan memory.Terdapat dua buah operasi, baca dan tulis. Selain itu, modul-modul i/O dapat mengontrol lebih dari 1 perangkat eksternal. Kita dapat mengaitkan interface ke perangkat eksternal sebagai sebuah port dan memberikan alamat yang unik (misalnya,0,1,…,M-1) ke masing-masing port tersebut. Di samping itu, terdapat juga lintasan-lintasan data internal bagi input dan output data dengan suatu perangkat eksternal. Terakhir, modul i/O dapat mengirimkan sinyal-sinyal interupt ke cpu.

4. PROCESSOR

Prosesor membaca dalam instruksi dan data, menulis data setelah keluar pengolahan, dan menggunakan sinyal kontrol untuk mengendalikan keseluruhan sistem operasi. Juga menerima sinyal interupt.

Dari  jenis  pertukaran  data  yang  diperlukan  modul  –  modul  komputer,  maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data berikut :

1. Memori ke CPU

CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori.

1. CPU ke Memori

CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.

1. I/O ke CPU

CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.

1. CPU ke I/O

CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O.

1. I/O ke Memori atau dari Memori ke I/O

digunakan pada sistem DMA.

Saat  ini   terjadi perkembangan  struktur  interkoneksi,  namun  yang  banyak digunakan adalah  sistem  bus.  Sistem  bus  ada  yang  digunakan  yaitu sistem bus tunggal dan struktur sistem bus campuran, tergantung karakteristik sistemnya.

Interkoneksi Bus

Bus  merupakan  lintasan  komunikasi  yang  menghubungkan  dua  atau  lebih  komponen  komputer. Karakteristik utama dari bus yaitu sebagai media  transmisi  yang  dapat digunakan bersama oleh sejumlah perangkat yang terhubung padanya. Karena  digunakan  bersama,  diperlukan  pengaturan  agar  tidak  terjadi  tabrakan  data atau kerusakan data yang ditransmisikan. Walaupun digunakan scara bersamaaan, dalam satu waktu hanya ada sebuah perangkat yang dapat menggunakan bus.

Struktur Bus

Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran. Sebagai contoh bus data terdiri atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit. Secara umum fungsi saluran bus dikatagorikan menjadi tiga bagian, yaitu :

1. Saluran  data

Saluran data (data bus) adalah lintasan yang digunakan sebagai perpindahan data antar modul. Secara umum lintasan ini disebut  bus data. Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32. Saluran ini bertujuan agar mentransfer word dalam sekali waktu. Jumlah saluran dalam bus data disebut lebar bus, dengan satuan bit, misal : lebar bus 16 bit.

1. Saluran  alamat

Saluran alamat (address bus) digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data. Saluran ini digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU. Juga digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU  mengakses suatu modul. Perlu diketahui, semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat. Misalnya mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya.

• Saluran  kontrol.

Saluran kontrol (control  bus) digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada. Karena bus data dan bus alamat digunakan oleh semua komponen maka diperlukan suatu mekanisme kerja yang dikontrol melalui bus kontrol ini. Sinyal–sinyal kontrol terdiri atas sinyal pewaktuan dan sinyal–sinyal perintah. Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan alamat, sedangkan sinyal perintah berfungsi membentuk suatu operasi.

Secara umum saluran kontrol meliputi :

• o Memory Write, memerintahkan data pada bus yang akan dituliskan ke dalam lokasi alamat.
• o Memory Read memerintahkan data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus data.
• o I/O Write, memerintahkan data pada bus dikirim ke lokasi port I/O.
• o I/O Read, memerintahkan data dari port I/O ditempatkan pada bus data.
• o Transfer  ACK,  menunjukkan  data  telah  diterima  dari  bus  atau  data  telah ditempatkan pada bus.
• o Bus Request, menunjukkan bahwa modul memerlukan kontrol bus.
• o Bus  Grant,  menunjukkan modul yang melakukan request telah  diberi hak mengontrol bus.
• o Interrupt Request, menandakan adanya penangguhan interupsi dari modul.
• o Interrupt ACK, menunjukkan penangguhan interupsi telah diketahui CPU.
• o Clock, kontrol untuk sinkronisasi operasi antar modul.
• o Reset, digunakan untuk menginisialisasi seluruh modul.

Secara fisik bus adalah konduktor  listrik  yang dihubngkan secara paralel yang berfungsi menghubungkan modul–modul. Konduktor ini biasanya adalah saluran utama pada PCB motherboard dengan layout tertentu sehingga didapat fleksibilitas penggunaan. Untuk modul I/O biasanya dibuat slot bus yang mudah dipasang dan dilepas, seperti slot PCI dan ISA. Sedangkan untuk chips akan terhubung melalui pinnya.

Prinsip Operasi

Prinsip operasi bus adalah sebagai berikut :

• Operasi pengiriman data ke modul lainnya :
• 1) Meminta penggunaan bus.
• 2) Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju.
• Operasi meminta data dari modul lainnya :
• 1) Meminta penggunaan bus.
• 2) Mengirim request ke modul yang dituju melalui saluran kontrol dan alamat yang sesuai.
• 3) Menunggu modul yang dituju mengirimkan data yang diinginkan.

Hierarki Multiple Bus

Bila terlalu banyak modul atau perangkat dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerja.

Faktor – faktor :

• Semakin besar delay propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaan bus.
• Antrian penggunaan bus semakin panjang.
• Dimungkinkan habisnya kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data.

Arsitektur Bus Jamak Kinerja Tinggi

Keuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi, yaitu :

• v Bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor.
• v Perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus

PERANGKAT EKSTERNAL dan INTERNAL

PERANGKAT EKSTERNAL  dan INTERNAL

Bagian – bagian internal dan external komputer

Bagian Eksternal Komputer

Power Supply

Catu daya menyediakan listrik untuk komputer untuk menjalankan. Newegg.com menyebut power supply jantung “komputer” karena seberapa baik berjalan mempengaruhi kinerja seluruh komputer. Kotak kecil, ditempatkan di dalam casing, fitur port untuk kabel listrik dan penggemar untuk menjaga unit dingin sementara berjalan.

Hard Drive Hard drive berfungsi sebagai perangkat penyimpanan komputer. Hard drive dapat eksternal atau internal dan menawarkan berbagai jumlah ruang penyimpanan tergantung pada model. Unit menyimpan informasi bahkan ketika catu daya dimatikan, yang memungkinkan komputer untuk ditutup tanpa kehilangan semua informasi.

Floppy, CD-ROM dan DVD Drives

Floppy drive masih dapat diinstal dalam komputer untuk digunakan dengan sistem operasi yang lebih tua tetapi umumnya dianggap usang. CD-ROM memungkinkan signifikan lebih penyimpanan setiap disk daripada disket, sehingga CD-ROM dan DVD drive telah menjadi jauh lebih umum dan berguna untuk pengguna komputer umum.

Keyboard dan monitor

Keyboard memungkinkan kontrol komputer. Tanpa keyboard, namun, pengguna tidak dapat berkomunikasi dengan dan memerintahkan komputer. Monitor berfungsi sebagai tampilan visual untuk komputer. Hal ini memungkinkan pengguna untuk melihat bagaimana dia berinteraksi dengan unit. Monitor datang dalam berbagai bentuk, dari panel datar LCD dengan layar sentuh.

Mouse

Banyak pengguna menemukan mouse berguna untuk navigasi dan membuka halaman di komputer, tapi tidak perlu. Sebuah mouse komputer umumnya memiliki dua tombol dan sering memiliki pusat tombol scrolling yang lebih kecil. Pilihan termasuk mouse nirkabel, yang dirancang khusus untuk game, dan bahkan mouse ergonomis untuk jangka waktu penggunaan.

Bagian Internal Komputer

Motherboard

Bagian internal komputer, motherboard ini menyediakan koneksi yang memungkinkan komponen komputer untuk bekerja sama. Semua komponen komputer lainnya, kecuali sasis, bekerja dari informasi yang dibawa melalui motherboard.

Prosesor / CPU

The central processing unit (CPU), juga disebut prosesor, memungkinkan komputer untuk menafsirkan dan melaksanakan fungsi dan proses software dan instruksi. Sebuah kinerja komputer berhubungan langsung dengan kualitas CPU.

Memory (RAM)

Komputer memori memungkinkan pengguna untuk mengakses informasi dengan cepat ketika bekerja pada sebuah dokumen atau program. Daripada harus mengambil informasi dari penyimpanan setiap kali, memori komputer memungkinkan akses yang lebih mudah saat komputer tetap menyala. Informasi harus disimpan ke hard drive untuk menyimpan saat komputer dimatikan.

Komponen-komponen eksternal lainnya yang merupakan pendukung adalah Printer yang berfungsi untuk mencetak teks atau gambar dari komputer ke atas kertas, CD/DVD-Rom/RW yang berfungsi untuk membaca atau menulis Disk CD/DVD, modem terdiri dari modem GPRS, ADSL, atau berbagai jenis modem lainnya yang fungsinya untuk bisa terhubung ke internet, speaker yang berfungsi untuk bisa mendengarkan sound pada komputer, dan masih banyak lagi komponen eksternal lainnya.

SISTEM INPUT,PROSES, DAN OUTPUT

SISTEM KOMPUTER

Sistem Input,Proses, dan Output

1. Input Device (Alat Masukan)

Alat yang digunakan untuk menerima masuk data dan program yang akan diproses di dalam computer.

 Berfungsi sebagai media untuk memasukkan data dari luar ke dalam suatu memori dan processor untuk menghasilkan informasi yang diperlukan. 

Input devices atau unit masukan yang biasa digunakan oleh personal computer (PC) adalah keyboard dan mouse, keyboard dan mouse adalah unit yang menghubungkan user (pengguna) dengan komputer.Kemudian scanner, untuk mengambil gambar sebagai gambar digital yang nantinya dapat dimanipulasi.Selain itu terdapat joystick, yang biasa digunakan untuk bermain games atau permainan dengan komputer.

Contoh alat Input Device :

 1)Keyboard (Papan Kekunci)
 

1. Digunakan untuk memberikan masukan (input) ke dalam komputer.
2. Keyboard merupakan unit input yang paling penting dalam suatu pengolahan data dengan komputer.  
3. Keyboard dapat berfungsi memasukkan huruf, angka, karakter khusus serta sebagai media bagi user (pengguna) untuk melakukan perintah-perintah lain yang diperlukan, seperti menyimpan file dan membuka file
4. Keyboard sekarang yang kita kenal memiliki beberapa jenis port, yaitu port serial, ps2, usb dan wireless.  

   2)Mouse (Tetikus)

1. Mouse adalah salah unit masukan (input device).
2. Fungsi alat ini adalah untuk perpindahan pointer atau kursor secara cepat.
3. Sebagian besar mouse terdiri dari tiga tombol, umumnya hanya dua tombol yang digunakan yaitu tombol kiri dan tombol kanan
4.   Ketika ini mouse dilengkapi dengan tombol penggulung (scroll), dimana letak tombol ini terletak ditengah.
5. Istilah penekanan tombol kiri disebut dengan klik (Click) dimana penekanan ini akan berfungsi bila mouse berada pada objek yang ditunjuk, tetapi bila tidak berada pada objek yang ditunjuk penekanan ini akan diabaikan
6. Mouse terdiri dari beberapa port yaitu mouse serial, mouse ps/2, usb dan wireless.

3)Scanner  

1. Scanner adalah alat masukan yang dapat menyalin atau meng-copy gambar atau teks
2. Jika dilihat dari segi fungsinya scanner ini mirip seperti mesin fotocopy. Perbezaannya adalah mesin fotocopy hasilnya dicetak pada kertas, tidak dapat ditambah, dikurangi, dimodifikasi dan tidak dapat disimpan dalam media penyimpanan
3. Manakala scanner pula hasilnya dapat dilihat melalui monitor, dan hasil tersebut dapat diperbaiki serta dapat disimpan dalam media penyimpanan.  

 2. Proses Device 

Otak sebuah komputer berada pada unit pemrosesan (Process device). Unit pemrosesan ini dinamakan CPU ( Central Processing Unit ). Fungsi CPU adalah sebagai pemroses dan pengolah data yang dapat menghasilkan suatu informasi yang diperlukan. Pada komputer mikro unit pemrosesan ini disebut dengan micro-processor (pemroses mikro) atau processor yang berbentuk chip yang terdiri dari ribuan sampai jutaan IC.

Peralatan Proses ( Process Storage)
  Peralatan Proses adalah alat yang digunakan untuk melakukan suatu pemrosesan data.Peralatan proses adalah sebagai berikut:

1.) Processor ini berfungsi sebagai pengolah data, processor merupakan bahagian yang sangat penting dalam komputer. Kehandalan suatu komputer dapat dilihat dari processor yang digunakannya, misalnya Processor : Intel Pentium 4, AMD, Centrino dan Core Duo. Semakin tinggi tingkatan processornya semakin baik fungsi komputer tersebut.
 

2.) Register Register merupakan jenis memori yang terdapat pada processor dan sebagai memori internal processor. Register merupakan memori yang mempunyai kecepatan 5 sampai 10 kali dibandingkan memori utama. Register digunakan untuk menyimpan data yang sedang diproses oleh CPU, sedang instruktur dan data lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di memori utama.

3.)Cache memori merupakan memori yang dapat meningkatkan kecepatan komputer dan dikatakan sebagai memori perantara.

4.) ROM ( Read Only Memory)Memori dalam CPU berfungsi membantu proses kerja komputer. ROM adalah salah satu memori, mempunyai sifat hanya dapat dibaca dan tidak boleh diubah dan mempunyai sifat yang tetap (non-volatile). ROM mula berfungsi ketika  komputer dihidupkan.Sebahagian perintah ROM ini  juga dipindahkan ke dalam RAM. 

5.)RAM ( Random Access Memory )Merupakan jenis jenis memori yang dapat dibaca, diisi, dan diubah (volatile). RAM mempunyai sifat sementara iaitu memori tidak dapat dibaca dalam keadaan komputer dimatikan (shutdown).

Jenis-jenis RAM

1. DRAM
2. FPRAM
3. EDO RAM
4. SDRAM
5. DR DRAM
6. RDRAM
7. DDR SDRAM
8. DDR RAM
9. DDR2 RAM
10. DDR3 RAM

 3. Output Device (Alat Keluaran)

Output device ialah alat yang berfungsi untuk mengeluarkan hasil pemrosesan ataupun pengolahan data yang berasal dari CPU kedalam suatu media yang dapat dibaca oleh manusia ataupun dapat digunakan untuk penyimpanan data hasil daripada proses. Jenis dan media dari output device yang dimiliki oleh komputer cukup banyak. Output yang dihasilkan adalah seperti-
 

- Tulisan
- Image
- Suara

Output Device terdiri daripada Monitor,Printer dan speaker.

1).Monitor

1. Monitor merupakan salah satu jenis output device yang sangat diperlukan dalam komputer.Monitor mempunyai bentuk seperti Televisyen dan fungsinya untuk megeluarkan data dan informasi yang berguna pada screen monitor.
2. Antara Jenis monitor yang popular terdapat di negara ini adalah LCD dan LED.

2).Printer

1. Printer adalah sebuah peralatan dari komputer yang dapat mencetak teks atau gambar ke atas kertas
2. Printer yang biasa digunakan adalah Impact dan Non Impact.Impact ialah printer yang bekerja dengan kertas dimana proses cetaknya dilakukan dengan menggunakan jarum yang menghasilkan titik kotak (dot matrix).Manakala Non Impact pula ialah printer yang bekerja secara mekanik, iaitu melakukan proses elektronik pada media cetaknya. 

  3).Speaker

1. Speaker akan memberikan informasi dalam bentuk suara. Apabila Anda mendengarkan lagu melalui komputer, maka unit keluaran yang diperlukan adalah speaker.