Tugas 7 Unit Input Output

UNIT INPUT OUTPUT

 

Unit Input dan Output adalah salah satu bagian dari CPU yang mampu memberikan CPU kemampuan untuk berkomunikasi dengan peripheral. Dua sebab utama dibuatnya unit input dan output adalah

1. besarnya tegangan dan arus isyarat yang diperlukan untuk transfer informasi dari dan ke piranti peripheral umumnya berbeda dari tegangan dan arus isyarat yang digunakan dalam sistem bus.

2. Kecepatan transfer data antara sistem bus dengan piranti input dan output biasanya jauh berbeda, terutama untu pritanti yang mempunyai unsur mekanis (biasanya piranti dengan unsur mekanis seperti ini mempunyai kecepatan transfer data yang paling lambat dibandingkan dengan lainnya. Waktu transfer pada sistem bus dapat mencapai kurang dari 20 nano detik, sedangkan waktu transfer pada I/O dapat lebih dari 1 m detik)

Perancangan unit input dan output diperlukan untuk dapat memenuhi kebutuhan berbagai macam piranti yang berbeda-beda. Mengingat kinerja dari komputer adalah sebuah kesatuan dari berbagai macam piranti yang ada. Karena kecepatan transfer dari hampir semua perangkat input dan output jauh lebih lambat dari kecepatan memori CPU, Unit Kontrol dan  Bus, maka bus I/O dapat dibuat dengan menggunakan piranti kecepatan rendah dengan harga yang jauh lebih murah.

Jenis pengalamatan yang diperlukan untuk menangani bus I/O berbeda. Jumlah piranti yang dipasang pada sistem komputer akan selalu lebih kecil dari jumlah lokasi memori. Oleh karena itu jumlah bit yang diperlukan untuk mengalamati piranti akan jauh lebih kecil dari yang diperlukan untuk mengalamati memori utama. Disamping bus alamat yang lebih sempit, bus data biasanya juga mempunyai jalur data yang lebih sedikit, karena kebanyakan piranti I/O hanya mempunyai transfer data 1 atau 2 byte setiap saat. Siklus transfernya juga jauh tranfer yang dimiliki jauh lebih panjang karena piranti tersebut menggunakan sistem mekanis.
Fungsi utama dari unit Input dan Output adalah :

1. Mengatur dan membuat perimbangan perbedaan kecepatan dan pewaktuan antara CPU dengan piranti yang terhubung ke dalam sistem.

2. Melakukan pengaturan dan penyesuaian tegangan serta arus dari satu aras ke aras yang lain.

3. Melakukan modifikasi panjang data antara sistem bus dan bus Input Output.

Dasar Input/Output

Transfer data menuju dan keluar dari port input dan output dapat dilakukan dalam dua cara, cara tersebut antara lain:

1. Dengan melakukan eksekusi terhadap instruksi yang menyebabkans suatu byte tunggal atau word akan ditransfer dan mengeksekusi suatu runtun instruksi yang menyebabkan suatu komponen sistem khusus yang berhubungan dengan antarmuka untuk mentransfer runtun byte atau word ke atau dari blok memori yang dituju. 

2. Dengan menggunakan transfer blok atau direct memory access (DMA) dan komponen khusus yaitu DMA controller. 

Secara prinsip jenis dari input dan output terdiri atas :

1. I/O Terprogram (Programmed I/O)

2. I/O Terinterupsi (Interupt I/O)

3. Bloc transfer

I/O terprogram dan I/O terinterupsi di dasarkan pada transfer byete atau kata (word) dan jika terjadi perpindahan data antara memori dan port, maka proses transfernya melalui register CPU. Misalnya jika suatu kata dimasukkan dari suatu port ke suatu lokasi memori, maka pertama harus dimasukkan ke dalam CPU, baru kemudia ndimasukkan ke dalam memori yang dituju. Dengan menggunakan kontrol DMA maka proses di atas dapat dilakukan dengan memindahkan setiap byte atau kata langsung dari port ke memori. Program hanya perlu memberi perintah kepada antaramuka dan kontrol DMA untuk menginisialisasikan transfer data. 

Klasifikasi piranti I/O terdiri 3 kelompok:

1. Kelompok yang memasukkan informasi (input), contoh : keyboard, ADC,   scanner

2. Kelompok yang rnenampilkan informasi (output), contoh : VDU

Pengertian Perangkat Input

Perangkat input adalah perangkat ‘masukkan’ untuk unit komputer yang cara kerjanya memberikan perintah secara langsung dengan menghasilkan informasi berbentuk digital kepada para pengguna. Ada berbagai macam perangkat keras berjenis input yang diciptakan untuk komputer, berikut adalah contohnya:

1. Keyboard

 

Keyboard komputer merupakan salah satu perangkat berjenis input yang berfungsi untuk memasukkan data berupa teks, seperti huruf, angka, simbol, dan lain sebagainya. Keyboard menjadi perangkat yang penting pada komputer. Tanpa keyboard bisa dipastikan komputer tidak dapat bekerja dengan baik seperti semestinya. Dan sebagai perangkat input yang telah mengalami beberapa kali perkembangan, keyboard komputer memiliki berbagai varian port dari port serial, PS/2, USB, hingga wireless. Meskipun ada banyak jenis port keyboard, tetap saja keyboard tergolong sebagai perangkat input.

2. Mouse

 

Mouse merupakan alat penunjuk (pointer) pada perangkat komputer, biasanya penunjuk ini dapat dilihat di monitor saat kita mengoperasikan komputer. Selain itu, mouse juga umumnya dilengkapi dengan tombol klik kanan dan kiri yang gunanya sebagai pengganti tombol enter dan select pada keyboard.

3. Joystick

 

Perangkat input selanjutnya adalah Joystick, yang merupakan perangkat keras komputer dan biasanya digunakan untuk mengoperasikan objek-objek pada sebuah game. Joystick sendiri tidak berperan sebagai perangkat penting, namun hanya sebatas pelengkap saja.

4. Scanner

 

Adapun scanner juga termasuk sebagai perangkat input yang didesain untuk menyalin text maupun gambar grafis dan kemudian dapat disimpan dalam bentuk file.

Selain empat perangkat tersebut, sebenarnya masih banyak contoh perangkat input komputer yang lain seperti flashdisk, webcam, CD Rom, dan masih banyak lagi. Namun contoh di atas rasanya sudah cukup untuk mendefinisikan pengertian perangkat input.

Pengertian Perangkat Output

Perangkat output adalah perangkat komputer yang digunakan untuk menampilkan atau menyampaikan informasi kepada penggunanya. Informasi yang ditampilkan oleh komputer sudah diterjemahkan oleh teknologi komputer itu sendiri sehingga dapat dipahami penggunanya dengan mudah. Berikut ini ada beberapa contoh perangkat output komputer yang sering digunakan. 

1. Monitor

 

Monitor adalah perangkat keras berjenis output yang digunakan untuk menerjemahkan data digital sehingga menghasilkan informasi yang dibutuhkan oleh pengguna. Monitor adalah perangkat output yang sangat penting dari komputer, karena tanpa kehadirannya, pengguna tidak akan bisa mendapatkan informasi yang diinginkan.

2. Projector

 

Projector bekerja dengan mengintegrasikan sumber cahaya, sistem optic elektronik, dan display dengan tujuan memproyeksikan gambar atau video ke dinding atau layar. Perangkat ini juga tergolong sebagai perangkat output

3. Speaker

 

Image: bbystatic.com

Speaker pun termasuk sebagai perangkat output yang fungsinya untuk menghasilkan suara dari komputer. Dan sama halnya dengan monitor, speaker juga berperan penting untuk menunjang kinerja komputer itu sendiri.

4. Printer

 

Perangkat output selanjutnya adalah printer yang juga termasuk sebagai perangkat keras berjenis output untuk mencetak file misalnya foto digital menjadi foto kertas. Ataupun dokumen menjadi tulisan yang tertuang di media kertas.

Selain empat contoh tersbut, ada banyak perangkat output komputer lainnya seperti headset, VGA, Network Card, dan lain sebagainya.

  

Perbedaan Perangkat Input Output

Input ataupun output sebenarnya sama-sama berjenis perangkat keras, namun perbedaanya terletak pada fungsi perangkat tersebut. Perangkat input sendiri sesuai dengan namanya ‘masukkan’, artinya adalah perangkat keras yang digunakan untuk mengendalikan komputer seperti keyboard untuk menulis data di komputer, joystick untuk menggerakan objek-objek dalam game komputer, dan mouse digunakan sebagai penggerak penunjuk di komputer.

Sedangkan perangkat output adalah perangkat ‘keluaran’ yang artinya mengeluarkan data dari komputer. Seperti monitor mengeluarkan informasi, projector mengeluarkan video atau gambar, printer mengeluarkan data ke media kertas, dan headset mengeluarkan suara. Intinya, output ini adalah perangkat yang dapat menghasilkan sesuatu dari komputer, baik itu suara, informasi, atau pun yang lainnya.

Daftar Pustaka:

http://aninditasaktiaji.blogspot.com/2011/01/unit-input-output-dalam-komputer-dasar.html

https://www.indoworx.com/perangkat-input-dan-output/

Tugas 6 MEMORI

MEMORI

Memori adalah istilah generik bagi tempat penyimpanan data dalam komputer. Memory biasanya disebut sebagai RAM, singkatan dari Random Access Memory. Memory berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sementara. Memory bekerja dengan menyimpan & menyuplai data-data penting yg dibutuhkan Processor dengan cepat untuk diolah menjadi informasi. Karena itulah, fungsi kapasitas merupakan hal terpenting pada memory. Dimana semakin besar kapasitasnya, maka semakin banyak data yang dapat disimpan dan disuplai, yang akhirnya membuat Processor bekerja lebih cepat. Suplai data ke RAM berasal dari Hard Disk, suatu peralatan yang dapat menyimpan data secara permanen.
Secara garis besar memori dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu memori utama dan memori pembantu. 
Kapasitas memori dinyatakan dalam byte (1 byte = 8 bit) atau word ,panjang word umumnya adalh 8,16,32 bit.
Sedangkan yang dimaksud Cache adalah : Cache beasal dari kata cash. Dari istilah tersebut cache adalah tempat menyembunyikan atau tempat menyimpan sementara. Sesuai definisi tersebut cache memori adalah tempat menympan data sementara. Cara ini dimaksudkan untuk meningkatkan transfer data dengan menyimpan data yang pernah diakses pada cache tersebut, sehingga apabila ada data yang ingin diakses adalah data yang sama maka maka akses akan dapat dilakukan lebih cepat. Cache memori ini adalah memori tipe SDRAM yang memiliki kapasitas terbatas namun memiliki kecepatan yang sangat tinggi dan harga yang lebih mahal dari memori utama. Cache memori ini terletak antara register dan RAM (memori utama) sehingga pemrosesan data tidak langsung mengacu pada memori utama.

VIRTUAL MEMORY 

(Memori Virtual) adalah memory yang dapat dibuat oleh user (pengguna komputer), yang digunakan oleh aplikasi untuk menggunakan sebagian dari memori sekunder seolah-olah ia menggunakannya sebagai RAM fisik.

Virtual memory menggabungkan RAM komputer Anda dengan ruang sementara pada hard disk. Ketika RAM berjalan rendah, memori virtual memindahkan data dari RAM ke sebuah ruang yang disebut paging file. Data bergerak ke dan dari paging file membebaskan RAM untuk menyelesaikan pekerjaannya.
Semakin banyak RAM komputer Anda, program-program Anda umumnya akan lebih cepat berjalan. Jika kurangnya RAM yang memperlambat komputer Anda, Anda mungkin tergoda untuk meningkatkan memori virtual untuk mengimbanginya. Namun, komputer Anda dapat membaca data dari RAM jauh lebih cepat daripada dari hard disk, sehingga menambahkan RAM adalah solusi yang lebih baik.

Penggunaan Virtual Memori

Virtual memory bisa dibuat dengan menggunakan memori yang ada di harddisk, jumlahnya tidak dibatasi, tergantung dari besarnya sisa memori yang ada di hard disk. Dalam sistem operasi berbasis Windows NT, terdapat sebuah komponen yang mengatur memori virtual yaitu Virtual Memory Manager (VMM) yang memiliki fungsi untuk dapat memetakan alamat-alamat virtual yang dimiliki oleh sebuah proses yang berjalan ke dalam page memori fisik di dalam komputer. Dengan cara ini maka setiap proses dapat memperoleh memori virtual yang cukup agar dapat berjalan dan tidak mengganggu memori yang sedang digunakan oleh proses lainnya. VMM menangani paging antara RAM dan page file agar setiap aplikasi 32-bit dapat mengakses memori hingga 4 Gigabyte, meskipun Windows hanya membatasinya pada kisaran 2 Gigabyte.

Jadi, untuk komputer yang mempunyai memori / RAM kecil ada baiknya memperbesar virtual memori agar tetap dapat menjalankan aplikasi yang membutuhkan memori yang besar terutama untuk game.

MEMORI PEMBANTU

Jenis Memori Pembantu:

Memori pembantu ( auxiliary memory )

– Bersifat non-volatile, yaitu jika tidak ada listrik, maka isimemori tidak hilang.

– Tidak mempengaruhi langsung fungsi CPU.

Yang termasuk memori ini adalah:

· Pita Magnetik

– Merupakan suatu lajur plastik tipis, lebar 1/2 inci,yang dilapisi dengan perekaman magnetik.- Biasa terbagi menjadi 7/9 track searah panjang pita- Kerapatan rekaman (bpi) yaitu 800, 1600, dan 6250bpi.- Terdapat satu bit paritas untuk pendeteksian kesalahan.- Merupakan sistem SAM ( Sequential AccessMemory ) yaitu data ditulis sesuai urutan pemunculannya.

· Disk Magnetik

– Merupakan sebuah lembaran datar (platter )

– Terdiri atas : sebuah disk drive, sebuah kendali disk(interface), dan satu atau lebih disk (platter ).

– Proses penulisan ke disk yaitu disk drive akanmenimbulkan kemagnetan pada titik di ataspermukaan disk yang secara langsung di bawahhead.

– Proses pembacaan dan disk, head diatur agar dapatmendeteksi perubahan arah kernagnetan.

– Terbagi secara logikal dikenal sebagai organisas idisk yaitu:

Track :Sejumlah lingkaran yang konsentris

Sektor :Pembagian permukaan disk secara belahan yang mempunyal ukuran yang sama.

Silinder :Dibentuk oleh track-track yang ber hubunganpada setiap permukaan.

· Floppy disk

Merupakan lembaran datar yang tipis dan fleksibel.- Hampir sama dengan harddisk, tetapi kapasitas penyimpanan lebih rendah.

MEMORI EKSTERNAL           

Memory Eksternal adalah memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data atau program. Dengan kata lain memory ini termasuk perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama.Konsep dasar memori eksternal adalah menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak. Memori eksternal biasa disebut juga perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama.
Memori eksternal mempunyai dua tujuan utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.

            Contoh dari memori eksternal diantaranya adalah Hardisk, Flash Disk, dan Floppy Disk. Pada dasarnya konsep dasar memori eksternal adalah Menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak. Memori eksternal mempunyai dua fungsi utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.

MEMORI INTERNAL

Memori Internal adalah Memori yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Fungsi dari memori utama sendiri adalah :

1. Menyimpan data yang berasal dari peranti masukan sampai data dikirim ke ALU (Arithmetic and Logic Unit) untuk diproses.

2. Menyimpan daya hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke peranti keluaran Menampung program/instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat sekunder.

        Memori biasa terbagi dibedakan menjadi dua macam: ROM dan RAM. Selain itu, terdapat pula memori yang disebut CACHE MEMORI, CMOS, DRAM, SDRAM, DIMM.

1.      ROM (Read-Only-Memory a.k.a firmware)

     Adalah jenis memori yang isinya tidak hilang ketika tidak mendapat aliran listrik dan pada awalnya isinya hanya bisa dibaca. ROM pada komputer disediakan oleh vendor komputer dan berisi program atau data. Di dalam PC, ROM biasa disebut BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS.

2.      CMOS (Compmentary Meta-Oxyde Semiconductor).

     Adalah jenis cip yang memerlukan daya listrik dari baterai. Cip ini berisi memori 64-byte yang isinya dapat diganti. Pada CMOS inilah berbagai pengaturan dasar komputer dilakukan, misalnya peranti yang digunakan untuk memuat sistem operasi dan termasuk pula tanggal dan jam sistem. CMOS merupukan bagian dari ROM.

3.      RAM (Random-Access Memory).

     Adalah jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer dihidupkan dan bersifat volatile. Selain itu, RAM mempunyai sifat yakni dapat menyimpan dan mengambil data dengan sangat cepat.

4.      DRAM (Dynamic RAM).

     Adalah jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data yang terkandung di dalamnya tidak hilang. DRAM merupakan salah satu tipe RAM yang terdapat dalam PC.

5.      SDRAM (Sychronous Dynamic RAM).

     Adalah jenis RAM yang merupakan kelanjutan dari DRAM namun telah disnkronisasi oleh clock sistem dan memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. Cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz.

6.      DIMM (dual in-line memory module).

     Berkapasitas 168 pin, kedua belah modul memori ini aktif, setiap permukaan adalah 84 pin. Ini berbeda daripada SIMM yang hanya berfungsi pada sebelah modul saja. Mensuport 64 bit penghantaran data. SDRAM (synchronous DRAM) menggunakan DIMM. Merupakan penganti dari DRAM, FPM (fast page memory) dan EDO. SDRAM pengatur (synchronizes) memori supaya sama dengan CPU clock untuk pemindahan data yang lebih cepat. Terdapat dalam dua kecepatan yaitu 100MHz (PC100) dan 133MHz (PC133). DIMM 168 PIN. DIMM adalah jenis RAM yang terdapat di pasaran.

7.      CACHE MEMORY.

     Memori berkapasitas terbatas, memori ini berkecepatan tinggi dan lebih mahal dibandingkan memory utama. Berada diantara memori utama dan register pemroses, berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu kepada memori utama tetapi di cache memory yang kecepatan aksesnya yang lebih tinggi, metode menggunakan cache memory ini akan meningkatkan kinerja sistem. Cache memory adalah tipe RAM tercepat yang ada, dan digunakan oleh CPU, hard drive, dan beberapa komponen lainnya.

Daftar Pustaka:

https://attegar.wordpress.com/2013/01/19/pengertian-dan-fungsi-memori-cache/

http://mynameisfrezzyr.blogspot.com/2017/12/memori-eksternal-internal-dan-pembagian.html

Tugas 5 CLU dan Set Register

CLU DAN SET REGISTER

Operasi Mikro

     Operasi Mikro untuk kendali logika ( Control Logic Unit ) bertugas untuk mengatur seluruh aktifitas perangkat keras di dalam komputer dan juga untuk memindahkan data antar register. cara untuk melakukan operasi mikro tersebut dengan menggunakan bahasa transfer register / Register Transfer Language (RTL).

Berikut cara menggunakan Bahasa RTL :

·             

 

                 

Artinya isi register A1 dan A2 dijumlahkan dengan menggunakan sirkuit adder biner dan hasil jumlahnya ditransfer ke register A3.

Namum apabila dilakukan pengulangan penjumlahan akan menyebabkanoverflow dan untuk menampung overflow tersebut digunakan register 1-bit yaitu V sebagai register overflow serta pelengkap A3.

 

CLU bertugas untuk :

1. Memberi suatu instruksi dari memori

2. Memberi kode pada instruksi untuk menentukan operasi mana yang akan dilaksanakan

3. Menentukan sumber dan tujuan data di dalam perpindahan data

4. Mengeksekusi operasi yang dikerjakan

   Setelah menginterpretasi kode biner suatu instruksi, CLU menghasilkan serangkaian perintah kendali, yang disebut sebagai instruksi mikro (microinstruction) atau operasi mikro. Instruksi mikro merupakan operasi primitif tingkat rendah yang bertindak secara langsung pada sirkuit logika suatu komputer dan mengatur fungsi-fungsi sebagai berikut :

1. Membuka/menutup gerbang ( gate ) dari sebuah register ke sebuah bus

2. Mentransfer data sepanjang bus

3. Memberi inisial sinyal-sinyal kendali seperti READ, WRITE, SHIFT,  CLEAR dan     SET

4. Mengirimkan sinyal-sinyal waktu

5. Menunggu sejumlah periode waktu tertentu

6. Menguji bit-bit tertentu dalam sebuah register

Perancangan CLU

Terdapat 2 pendekatan dalam perancangan CLU, yaitu :

1. Hardwired atau Random Logic

Sejumlah gerbang ( gate ), counter dan register saling dihubungkan untuk menghasilkan sinyal-sinyal kendali. Setiap rancangan memerlukan sekelompok peranti logika dan hubungan yang berbeda-beda.

 2. Microprogrammed Control  

Dibentuk serangkaian instruksi mikro ( program mikro ) yang disimpan dalam sebuah memori kendali ( biasanya sebuah ROM ) dalam CLU.

Microinstruction decoder menghasilkan dan mengeluarkan mikroorder di dasarkan pada mikrointruksi dan op code intruksi yang akan di jalankan .yang terakhir sequncer menyinkronasikan aktivitas dari komponen unit kontrol.squencer adalah bagian inti (jantung) dari unit control.

Register

Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya di gunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. Register umumnya diukur dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya, seperti "register 8-bit", "register 16-bit", "register 32-bit", atau "register 64-bit" dan lain-lain.

Kategori dalam register :

1.      register yang terlihat pemakai,

Register-register tipe ini terlihat oleh pemakai (pemrogram), pemrogram dapat memeriksa dan beberapa instruksi dapat digunakan untuk mengisi (memodifikasi) isi register tipe ini. Register tipe ini terdiri dari dua jenis, yaitu:
1. Data Register : Digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat (integer)

2. Addres Register : Digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk   mengakses memori.

2.      register untuk kendali status.

Beragam register tipe ini digunakan untuk mengendalikan operasi pemroses. Kebanyakan tidak terlihat oleh pemakai. Sebagiannya dapat diakses dengan instruksi mesin yang dieksekusi dalam mode kontrol atau kernel sistem operasi.

Register untuk kendali status antara lain:

- register untuk alamat dan buffer (address and buffer register)

- register untuk eksekusi intruksi (instruction execution register)

- register untuk informasi status (status information register)

Daftar Pustaka:
sumber : http://d-clu.blogspot.com/2014/02/pengertian-dan-istilah-istilah-pada.html