25-Feby asroful anam_Sistem Komputer

Sistem Komputer

SMK Islam 1 Blitar

By: Feby Asroful Anam

Bab 1 – Memahami system input proses output

Kegiatan belajar 1 – Sistem, fungsi, dan struktur masukan

Sistem komputer dalam memiliki tiga komponen utama, yaitu : CPU, memori

(primer dan sekunder), dan peralatan masukkan/keluaran (I/O devices) seperti

printer, monitor, keyboard, mouse dan modem. Modul I/O tidak hanya sekedar modul

penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi

komunikasi antara peripheral dan bus computer. Alasan kenapa piranti – piranti tidak langsung dihubungkan dengan bus sistem komputer, yaitu: bervariasinya metode operasi piranti peripheral; kecepatan transfer data lebih lambat dari pada laju transfer data; format dan panjang data

seringkali berbeda dengan CPU. Sistem masukan, fungsi dan struktur masukan, antara lain:

Sistem Masukkan (Input)

Input (Supriyanto, 2005, hal. 12) merupakan suatu energi yang dimasukkan ke dalam suatu sistem, yang dapat berupa signal input dan maintenance input. Signal input adalah energi yang akan diolah oleh sistem,berupa data yang dimasukkan ke sistem komputer. Sedangkan maintenance

input adalah energi yang digunakan untuk mengolah signal input, berupa program yang digunakan untuk mengolah data yang dimasukkan. Dapat ditarik kesimpulan bahwa sistem input adalah suatu jaringan yang bekerja sama dan saling berhubungan untuk memasukkan data ke dalam sistem

komputer yang akan diolah oleh suatu program tertentu melalui sebuah perangkat masukkan (input device).Perangkat masukkan (input device) (Supriyanto, 2005, hal. 11) merupakan peralatan yang dapat digunakan untuk menerima data yang akan diolah ke dalam komputer. Perangkat ini yang

digunakan oleh pengguna untuk melakukan interaksi dengan komputer agar komputer melaksanakan perintah yang diberikan penggunanya.

Fungsi Masukkan (Input)

Perangkat input dalam (Stalling, 1997, hal. 67) merupakan suatu

komponen dalam sistem komputer yang bertanggung jawab atas pemasukkan data dari sebuah perangkat luar atau lebih.

Fungsi kontrol dan pewaktuan (control & timing) merupakan hal yang penting untuk mensinkronkan kerja masing-masing komponen penyusun komputer. Dalam sekali waktu CPU berkomunikasi dengan satu atau lebih perangkat dengan pola tidak menentu dan kecepatan transfer komunikasi data yang beragam, baik dengan perangkat internal seperti register-register, memori

utama, memori sekunder, perangkat peripheral proses tersebut bisa berjalan apabila ada fungsi kontrol dan pewaktuan yang mengatur sistem secara keseluruhan.

Fungsi komunikasi antara input masukkan dengan CPU dan perangkat eksternal memungkinkan adanya sebuah transfer data yang tidak akan terlepas keterkaitannya dengan penggunaan sistem bus, maka akan melibatkan kontrol

dan pewaktuan sebuah arbitrasi bus atau lebih.

Fungsi selanjutnya adalah buffering. Tujuan utama buffering adalah mendapatkan penyesuaian data sehubungan perbedaan laju transfer data dari perangkat peripheral dengan kecepatan pengolahan pada CPU. Umumnya laju transfer data dari perangkat peripheral lebih lambat dari kecepatan CPU maupun media penyimpan.

Struktur Masukkan (input)

Struktur input dalam (Supriyanto, 2005, hal. 49) berupa interupsi input, DMA (Direct Memory Access) serta perbedaan dalam penanganan interupsi. Interupsi input bertugas memulai operasi input, CPU meload register yang bersesuaian ke device controller. Sebaliknya device controller memeriksa isi register untuk kemudian menentukan operasi apa yang harus dilakukan. Pada saat operasi input dijalankan ada dua kemungkinan, yaitu synchronous input dan

asynchronous input. Pada synchronous input, kendali dikembalikan ke proses pengguna setelah proses masukkan selesai dikerjakan.

Kegiatan belajar 2 – Teknik input output

Menurut Stalling (Stalling, 1997, hal. 70) terdapat tiga buah teknik dalam operasi Input-Output, yaitu I/O terprogram, interrupt-driven, dan DMA (Direct Memory Access).Ketiganya memiliki keunggulan maupun kelemahan, yang penggunaanya disesuaikan sesuai untuk kerja masing-masing teknik. Berikut penjelasannya:

I/O terprogram

Pada I/O terprogram, data saling dipertukarkan antara CPU dan modul I/O. CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung, seperti pemindahan data, pengiriman perintah baca maupun tulis, dan monitoring perangkat.

Untuk melaksanakan perintah – perintah I/O, CPU akan mengeluarkan sebuah alamat bagi modul I/O dan perangkat peripheralnya sehingga terspesifikasi secara khusus dan sebuah perintah I/O yang akan dilakukan.

Terdapat empat klasifikasi perintah I/O, yaitu:

1) Perintah control.

Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang diperintahkan padanya.

2) Perintah test.

Perintah ini digunakan CPU untuk menguji berbagai kondisi status modul I/O dan peripheralnya.CPU perlu mengetahui perangkat peripheralnya dalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untuk mengetahui operasi – operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksi kesalahannya.

3) Perintah read.

Perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paket data kemudian menaruh dalam buffer internal. Proses selanjutnya paket data dikirim melalui bus data setelah terjadi sinkronisasi data maupun kecepatan transfernya.

4) Perintah write.

Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan modul I/O untuk mengambil data dari bus data untuk diberikan pada perangkat peripheral tujuan data tersebut.

Interrupt-Drivenn I/O

Teknik interrupdriven I/O memungkinkan proses tidak membuang-buang  waktu. Prosesnya adalah CPU mengeluarkan perintah I/O pada modul I/O, bersamaan perintah I/O dijalankan modul I/O maka CPU akan melakukan eksekusi perintah-perintah lainnya. Apabila modul I/O telah selesai menjalankan instruksi yang diberikan padanya maka akan melakukan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai.

Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagai berikut:

a. Perangkat I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke CPU.

b. CPU menyelesaikan interupsi tersebut, kalau valid maka CPU akan mengirimkan sinyal acknowledgment ke perangkat I/O untuk menghentikan interupsinya.

c. CPU mempersiapkan pengontrolan transfer ke rountine interupsi. Hal yang dilakukan adalah menyimpan informasi yang diperlukan untuk melanjutkan operasi yang tadi dijalankan sebelum adanya interupsi. Informasi yang diperlukan berupa:

 Status prosesor, berisi register yang dipanggil PSW (Program Status Word).

 Lokasi intruksi berikutnya yang akan dieksekusi.

Informasi tersebut kemudian disimpan dalam stack pengontrol sistem.

d. Kemudian CPU akan menyimpan PC (Program Counter) eksekusi sebelum interupsi ke stack pengontrol bersama informasi PSW. Selanjutnya mempersiapkan PC untuk penanganan interupsi.

e. Selanjutnya CPU memproses interupsi sampai selesai.

f. Apabila pengolahan interupsi selesai, CPU akan memanggil kembali  informasi yang telah disimpan pada stack pengontrol untuk meneruskan operasi sebelum interupsi. terdapat bermacam teknik yang digunakan CPU dalam menangani program interupsi ini, diantaranya:

 Multiple Interrupt Lines

Multiple Interrupt Lines merupakan teknik penanganan program interupsi paling sederhana dengan menggunakan saluran interupsi berjumlah banyak antara CPU dan modul-modul I/O. Namun tidak praktis untuk menggunakan sejumlah saluran bus atau pin CPU ke seluruh

saluran interupsi modul-modul I/O.

 Software Poll

Software Poll merupakan teknik penanganan interupsi dimana  prosesnya apabila CPU mengetahui adanya sebuah interupsi, maka CPU akan menuju ke rountine layanan interupsi yang tugasnya melakukan poll seluruh modul I/O untuk menentukan modul yang melakukan interupsi.

Kerugian software poll adalah memerlukan waktu yang lama karena harus mengidentifikasi seluruh modul untuk mengetahui modul I/O yang akan melakukan interupsi.

 Daisy Chain.

Daisy Chain merupakan teknik penanganan interupsi yang lebih efisien dibandingkan dengan yang menggunakan hardware poll.Seluruh modul I/O tersambung dalam saluran interupsi CPU secara melingkar (chain). Apabila ada permintaan interupsi, maka CPU akan menjalankan

sinyal acknowledge yang berjalan pada saluran interupsi sampai menjumpai modul I//O yang mengirimkan interupsi.

 Arbitrasi bus

Arbitrasi bus merupakan teknik penanganan interupsi dimana  pertama-tama modul I/O memperoleh kontrol bus sebelum modul ini menggunakan saluran permintaan interupsi. Dengan demikian hanya akan terdapat sebuah modul I/O yang dapat melakukan interupsi.

Direct Memory Access (DMA)

Teknik yang dijelaskan sebelumnya yaitu Interrupt-Driven I/O memiliki kelemahan yaitu proses yang terjadi pada modul I/O masih melibatkan CPU secara langsung. Hal ini berimplikasi pada kelajuan transfer I/O yang tergantung pada kecepatan operasi CPU dan kerja CPU terganggu karena adanya interupsi secara langsung. Bertolak dari kelemahan di atas, apalagi untuk menangani transfer data bervolume besar dikembangkang terknik yang lebih baik, dikenal dengan Direct

Memory Access (DMA). Prinsip kerja DMA adalah CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA dan akhir proses saja. Dengan demikian CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan interupsi.

Kegiatan belajar 3 – Perangkat pemroses, Sistem, fungsi dan struktur

Keluaran

Pengertian Perangkat Pemroses (Process Devices)

Menurut Jogiyanto (Jogiyanto, 2005, hal. 153), perangkat pemroses  adalah alat dimana intruksi-intruksi program diproses untuk mengolah data yang sudah dimasukkan lewat alat input dan hasilnya akan ditampilkan di alat output.Perangkat pemroses atau pengolah data dalam komputer menurut Supriyanto (Supriyanto, 2005, hal. 17) adalah prosesor (processor) atau lengkapnya adalah mikroprosesor (microprocessor) yang disimbulkan dengan µP, namun umumnya

pengguna komputer menyebutnya sebagai CPU (Central Processor Unit).CPU merupakan otak bagi sebuah sistem komputer.

CPU memiliki 3 komponen utama yang merupakan bagian tugas utama CPU yaitu unit kendali (Control Unit/CU), Unit Aritmatika dan logika (Aritmatic and Logic Unit/ALU) serta komponen register, berikut penjelasannya (Jogiyanto, 2005, hal. 153):

a. Unit Kendali (Control Unit/CU)

Bagian ini bertugas mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer. Control unit mengatur kapan alat input menerima data dan kapan data diolah serta kapan ditampilkan pada alat output.

b. Arithmetic and Logic Unit (ALU)

Tugas utama dari arithmatic and logic unit (ALU) adalah melakukan semua perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program.ALU melakukan operasi aritmatika dengan dasar pertambahan, sedangkan operasi aritmatika yang lainnya seperti

pengurangan, perkalian dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan.

c. Register

Register merupakan simpanan kecil yang mempunyai kecepatan tinggi. Lebih cepat sekitar 5 sampai 10 kali dibandingkan dengan kecepatan perekaman atau pengambilan data di main memory. Register digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses oleh CPU, sedang

instruksi-instruksi dan data lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di main memory.

Fitur-Fitur Perangkat Pemroses (Processor)

Saat ini menurut Supriyanto (Supriyanto, 2005, hal. 18) prosesor memiliki fitur-fitur baru pada arsitekturnya untuk membantu meningkatkan segala sesuatu (kinerja) pada berbagai tipe aplikasi khusus.

Tipe-Tipe Perangkat Pemroses (Processor)

Prosesor memiliki desain koneksi pada motherboard yang berbeda-beda, koneksi tersebut antara lain berupa soket atau slot. Bentuk koneksi prosesor ke motherboard.Pada beberapa jenis kasus, jenis prosesor menempel langsung (on-board) pada motherboard. Namun, kebanyakan disajikan secara terpisah, sehingga akan memberikan kemudahan dalam melakukan upgrade

(penggantian) tipe kapasitas prosesor selama masih sesuai dengan jenis motherboardnya.

System keluaran komputer

System output adalah hasil dari suatu proses menerima data dari hasil pengolahan pada bagian pemroses. Perangkat keluaran digunakan untuk menampilkan hasil yang dikerjakan oleh prosesor. Hasil tersebut bias ditampilkan dalam bentuk hardcopy atau setakan.

Kegiatan belajar 4 – Modul Input Output (I/O) terprogram (PPI)

Pada I/O terprogram menurut Stalling, merupakan salah satu teknik inputoutput dimana data saling dipertukarkan antara CPU dan modul I/O. CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung, seperti pemindahan data, pengiriman perintah baca maupun tulis, dan monitoring perangkat.

Kelemahan teknik ini adalah CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai

dilakukan modul I/O sehingga akan membuang waktu. Terdapat empat klasifikasi perintah I/O, yaitu: (a) Perintah control, (b) Perintah test, (c) Perintah read, (d) Perintah write. Dalam teknik I/O terprogram,terdapat dua macam inplementasi perintah I/O yang tertuang dalam instruksi I/O,

yaitu: memory-mapped I/O dan isolated I/O.

Bab 2 - Memahami perangkat Eksternal/Peripheral dan merangkai

perangkat eksternal dengan console unit

Kegiatan belajar 1 – Peripheral Input (keyboard, mouse, touchscreen,

barcode reader, image scanner, webcam)

Peripheral input (perangkat input) adalah perangkat yang digunakan untuk

memasukkan data atau perintah kedalam komputer. Contoh alat masukkan:

1. Keyboard (Papan Tombol)

adalah alat masukkan melalui proses pengetikkan lewat penekanan tombol yang ada di keyboard. Keyboard terdiri atas tombol pengetikan, angka, fungsi, dan tombol kontrol. Keyboard dihubungkan dengan komputer menggunakan sebuah kabel atau tanpa kabel (menggunakan sinar

infra merah).

2. Mouse

adalah pointing device yang digunakan untuk mengatur posisi cursor di layar dengan cara menggerakkan atau menggesernya. Sebagian besar mouse memiliki tiga tombol yaitu tombol kiri, tengah dan kanan. Penekanan tombol mouse disebut click, sedangkan pergerakan penunjuk mouse disebut drag.

3. Touchscreen/ Layar sentuh

adalah layar monitor yang akan mengaktifkan program bila bagian tertentu di layar disentuh dengan tangan. Layar sentuh ini biasanya terbungkus oleh plastik dan di belakangnya terdapat sinar inframerah yang tidak terlihat.

4. Barcode reader

merupakan alat untuk membaca kode / pola barcode pada barang-barang yang dijual di toko-toko swalayan untuk mempercepat proses pemasukan data transaksi penjualan. Barcode dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu barcode 1 dimensi dan barcode 2 dimensi.

5. Image Scanner

merupakan piranti yang dapat mengambil masukan data gambar,foto, bahkan juga tulisan tangan. Hasil scan akan diubah menjadi isyarat digital dan akan ditampilkan di monitor komputer kemudian dapat disimpan sebagai file serta dapat diubah / dimodifikasi sesuai kebutuhan. Scanner bekerja pada resolusi warna 1-bit (binary digit), 8-bit (256 warna), atau 24 bit (lebih dari 16 juta

warna). Semakin besar resolusi scanner akan memberikan hasil yang lebih baik.

6. Webcam (web camera)

merupakan perangkat sederhana berupa alat perekam atau kamera mini yang terhubung dengan internet. Webcam memberikan kemudahan penggunanya untuk berkomunikasi jarak jauh dengan menampilkan video call melalui fitur yang didukung dengan internet.

Kegiatan belajar 2 –Peripheral Output (monitor, LCD, printer, plotter)

Alat Keluaran (Output Device) adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan / mencetak keluaran sebagai hasil pengolahan data.Alat keluaran terdiri atas hard copy, softcopy. Contoh alat keluaran, antara lain:

1. Monitor

merupakan suatu alat yang digunakan sebagai output data tampilan grafis pada komputer tersebut. Ketajaman gambar yang ditampilkan pada sebuah layar monitor sangat ditentukan oleh resolusi. Ada beberapa jenis atau tipe monitor yang paling populer yaitu CRT (tampilan monitornya dihasilkan dari pancaran sinar katoda yang berkecepatan tinggi di dalam sebuah tabung yang hampa udara) dan LCD (menggunakan kristal cair sebagai bahan utamanya).

2. Printer

adalah perangkat keras (hardware) dimana perangkat itu akan bekerja apabila pengguna menghubungkannya dengan perangkat komputer, yang bias digunakan untuk keperluan mencetak tulisan, gambar, dan grafik ke dalam bentuk kertas atau sejenisnya.

3. Plotter

merupakan jenis printer yang dirancang secara khusus guna menghasilkan output komputer yang berupa gambar ataupun grafik. Dengan menghubungkan plotter pada sistem komputer, maka pelbagai bentuk gambar akan dapat disajikan secara prima. Head dari plotter terdiri dari beberapa buah pena berwarna yang secara terus-menerus akan bergerak keatas kertas gambar guna menghasilkan gambar yang sebelumnya telah dirancang pada sistem komputer. Secara umum, bagian yang ada didalam plotter terbagi menjadi dua, yaitu drum-plotter dan table-topplotters (flatbad).

Kegiatan belajar 3 –Peripheral Storage (flash drive, disk drive, CD/DVD

ROM drive)

Peripheral storage adalah perangkat penyimpanan. Contoh dari peripheral storage ini, antara lain:

1. External hard drive

yaitu media penyimpan data yang berada di luar casing komputer. Dalam penggunaan sehari-hari istilah hardisk eksternal dan hardisk portablesering digunakan sebagai satu pengertian, yaitu media penyimpan data yang berada di luar casing komputer.Dan sejauh ini penggunaan dalam pengertian yang seperti itu tidak dipermasalahkan.

2. Flash drive

adalah alat penyimpan data/file yang berupa NAND. Di dalam perangkat ini, tertanam controller dan memori penyimpan data yang bersifat non–volatile alias tidak akan hilang meskipun tidak terdapat daya listrik.Flashdisk berfungsi untuk menyimpan dan memindahkan data Anda

mungkin yang paling umum digunakan untuk USB flash drive. Tapi sebenarnya ada manfaat flash disk lain yang dapat Anda lakukan dengan drive ini yang sangat berguna.

3. CD/DVD ROM drive

merupakan sebuah piringan kompak dari jenis piringan optik (optical disc) yang dapat menyimpan data. CD-ROM drive hanya bias digunakan untuk membaca sebuah CD dan untuk melakukan penginstalasian sebuah OS (OPERATING SYSTEM), Game, atau Software-software lainnya. Secara garis besar CD-ROM dibedakan menjadi 2 menurut tipenya yaitu :

ATA/IDE dan SCSI.

Kegiatan belajar 4 –Peripheral Input/Output (modem, NIC)

1. Modem

berasal dari singkatan Modulator Demodulator. Modulator merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa (carrier) dan siap untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik.

            Data dari komputer yang berbentuk sinyal digital diberikan kepada modem untuk diubah menjadi sinyal analog, ketika modem menerima data dari luar berupa sinyal analog, modem mengubahnya kembali ke sinyal digital supaya dapat diproses lebih lanjut oleh komputer. Sinyal analog tersebut dapat dikirimkan melalui beberapa media telekomunikasi seperti telepon dan radio.

2. NIC (Network Interface Card) atau Kartu Jaringan atau LAN Card atau Etherned

Card merupakan suatu perangkat yang menyambungkan kabel jaringan dengan

computer serta menyediakan pengalamatan secara fisik. Beberapa komputer seperti komputer MAC, menggunakan sebuah kotak khusus yang ditancapkan ke port serial atau SCSI port komputernya. Pada komputer notebook ada slot untuk kartu jaringan yang biasa disebut PCMCIA slot. Kartu jaringan yang banyak terpakai saat ini adalah: kartu jaringan Ethernet, LocalTalk konektor, dan kartu jaringan Token Ring. Yang saat ini popular digunakan adalah Ethernet, lalu diikuti oleh Token Ring, dan LocalTalk.  Fungsi Network Interface Card (NIC) / Kartu Jaringan Network Interface card (NIC) memiliki dua fungsi utama yaitu :

1. Peranti yang menyambungkan kabel jaringan dengan komputer.

2. Peranti yang menyediakan pengalamatan secara fisik. Artinya kartu jaringan memiliki kode tertentu yang unik.

Bab 3 - Struktur dan Interkoneksi Bus

Kegiatan belajar 1 – Jenis dan fungsi BUS

Dalam Jogiyanto (Jogiyanto, 2005, hal. 169) bus atau disebut juga pathway merupakan sirkuit yang merupakan jalur transportasi informasi antara dua atau lebih alat-alat dalam sistem komputer.bus yang menghubungkan CPU dengan main memory disebut dengan internal bus. Sedangkan bus yang menghubungkan CPU alat-alat input/output disebut dengan external bus.

Bus atau disebut juga pathway merupakan sirkuit yang merupakan jalur transportasi informasi antara dua atau lebih alat-alat dalam sistem komputer. Bus yang menghubungkan CPU dengan main memory disebut dengan internal bus. Sedangkan bus yang menghubungkan CPU alat-alat input/output disebut dengan external bus.

Berdasarkan jenis busnya, bus dibedakan menjadi bus yang khusus menyalurkan data tertentu, misalnya paket data saja atau alamat saja, jenis ini disebut dedicated bus. Namun apabila bus dilalukan informasi yang berbeda baik data, alamat maupun sinyal kontrol dengan metode mulipleks data maka bus ini disebut multiplexed bus. Jenis bus yang lainnya pada computer, yaitu Bus PCI (Peripheral Component Interconnect); Bus USB; Bus SCSI (Small Computer System Interfaces); Bus Fire Wire.

Menurut Supriyanto jenis bus-bus pada komputer modern, antara lain: Bus prosesor.atau FSB (Front-Side Bus), merupakan bus kecepatan tinggi dalam system dan merupakan inti chipset dan motherboard. Bus ini digunakan terutama oleh prosesor untuk melewatkan informasi ke dan dari cache atau memori utama dan North Bridge dari chipset yang biasanya memiliki lebar bus 64 bit (8 byte).

Kegiatan belajar 2 – Sistem bus

Dalam Stalling, bus merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau

lebih komponen computer. Karena digunakan bersama, diperlukan aturan main agar tidak terjadi ttabrakan data atau kerusakan data yang ditransmisikan.Walaupun digunakan bersama namun dalam satu waktu hanya ada sebuah perangkat yang dapat menggunakan bus. .Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran. Secara umum fungsi saluran bus dikategorikan dalam tiga bagian, yaitu:

a. Data Bus, menurut Supriyanto adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Biasanya terdiri dari 8, 16, 32 atau 64 jalur data yang paralel. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, misalnya CPU dapat membaca dari memori atau port dan dapat juga mengirim ke memori atau port.

b. Address Bus (Bus Alamat), menurut Supriyanto digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24 atau 32 jalur parallel. Sebagai contoh bila CPU mempunyai address bus 20 bit maka CPU dapat mengalamatkan 220 atau 1048576 alamat (1MB).

c. Control Bus, menurut Supriyanto digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses data bus dan address bus. Control bus terdiri dari 4 sampai 1 jalur paralel. Sinyal bus kendali antara lain: Memori read, Memori write, I/O read, I/O write, Transfer ACK, Bus request, Bus grant, Interrupt request, Interrupt ACK, Clock, dan reset.

Kegiatan belajar 3 – Skema interkoneksi bus

Menurut Jogiyanto, hubungan antara CPU dengan main memory ataupun dengan alat-alat input/output dilakukan dengan suatu jalur yang disebut dengan bus, yang dilekatkan pada memory data register, memory address register dan control unit di CPU. Sedangkan bus yang menghubungkan CPU dengan alat-alat input/output dilekatkan terlebih dahulu melalui suatu alat, antara lain:

a. I/O port. Alat-alat input/output dapat berkomunikasi dengan CPU dengan cara mengirimkan informasi yang akan dikomunikasikan lewat bus dan diterima di I/O port. I/O port biasanya digunakan untuk peripheral device yang mempunyai kecepatan tinggi yang membutuhkan pengiriman blok data yang rendah. Jika satu blok data yang besar (beberapa word sekaligus) dibutuhkan untuk dikirimkan dari atau ke peripheral device, cara yang lain harus digunakan yaitu

Direct Memory Access (DMA).

b. DMA (Direct Memory Access) merupakan suatu konsep yang akan membuat komunikasi informasi antara peripheral device dengan main memory akan lebih efisien, dengan melekatkan bus pada DMA controller yang dihubungkan dengan peripheral device. Biasanya digunakan untuk peripheral device yang mempunyai kecepatan tinggi yang membutuhkan pengiriman blok data yang

besar, seperti misalnya hard disk drive.

c. I/O Channel, merupakan suatu DMA controller yang dipergunakan bersamasama untuk sejumlah alat-alat I/O, yang dihubungkan dengan suatu channel lewat suatu control unit di CPU atau controller. Masing-masing alat-alat I/O dihubungkan dengan suatu channel lewat

suatu control unit (jangan dibingunkan dengan control unit di CPU) atau controller. Sebuah controller dapat digunakan untuk sejumlah alat-alat I/O yang sejenis, misalnya dua atau lebih disk drive akan digunakan, dapat dipergunakan sebuah controller. Controller ini fungisnya sama dengan I/O port atau I/O interface untuk caraprogram-controlled I/O.

Bab 4 - Memahami Flowchart

Kegiatan belajar 1 – flowchart dan symbol-simbolnya

Flowchart

Flowchart (Bagan Alir) adalah alat atau sarana yang menunjukkan langkahlangkah

Yang harus dilaksanakan dalam menyelesaikan suatu permasalahan untuk komputasi dengan cara mengekspresikannya ke dalam serangkaian simbol-simbol grafis khusus. 

Untuk mendeskripsikan prosedur penyelesaian permasalahan dalam bentuk algoritma jika hanya menggunakan kata-kata atau kalimat-kalimat saja maka akan menimbulkan permasalahan seperti cenderung sulit dipahami dan memungkinkan timbulnya kesalahan interpretasi bagi orang lain. Oleh karena itu, penggunaan flowchart akan banyak membantu dan menguntungkan, dimana dengan flowchart langkah prosedur penyelesaian permasalahan dapat diekspresikan dengan serangkaian simbol grafis khusus yang lebih mudah dipahami serta menghindarkan sejak dini timbulnya kesalahan interpretasi bagi orang lain yang merupakan awal kegagalan dari suatu prosedur yang dikembangkan.

Simbol-Simbol Flowchart (Dasar)

Sebagaimana dikemukakan diatas, pengertian flowchart adalah alat atau sarana yang menunjukkan langkah-langkah yang harus dilaksanakan dalam menyelesaikan suatu permasalahan untuk komputasi dengan cara mengekspresikannya ke dalam serangkaian simbol-simbol grafis khusus dimana intinya adalah flowchart terdiri dari simbol-simbol grafis khusus untuk memecahkan

masalah komputasi. Berikut adalah beberapa simbol-simbol dasar flowchart yang sering digunakan :

Kegiatan belajar 2 – Struktur seleksi dan berurutan

Struktur Seleksi dan Berurutan

Ada tiga macam struktur flowchart, sekuensial (berurutan), seleksi dan

pengulangan.

1. Struktur Berurutan

Struktur dasar berurutan atau sekuensial merupakan struktur dasar algoritma yang memproses langkah-langkah dengan cara berurutan. Jika dalam sebuah program terdiri dari sepuluh baris maka setiap baris akan dikerjakan satu persatu secara berurutan. Salah satu contoh bentuk diagram alir bagi struktur sekuensial ditunjukan oleh gambar berikut:

2. Struktur Seleksi

Dalam struktur seleksi terjadi sebuah pemilihan langkah kerja  (pengambilan keputusan) yang didasarkan pada suatu kondisi. Dalam proses ini jika suatu kondisi dipenuhi maka akan dilakukan langkah 1 sedangkan jika tidak dipenuhi maka akan dilakukan langkah 2. Struktur seperti ini diilustrasikan dalam gambar berikut :

Kegiatan belajar 3 – Struktur Pengulangan

Struktur Pengulangan

Struktur pengulangan atau yang biasa disebut loop pada dasarnya adalah kondisi khusus bagi struktur seleksi dimana dengan kondisi tertentu maka prosesakan diulang sedangkan untuk kasus sebaliknya maka suatu proses dapat diberhentikan atau diganti dengan proses yang lain. Salah satu bentuk struktur pengulangan sederhana dapat ditunjukan dengan diagram alir sebagai berikut:

a. Struktur pengulangan for

Perintah for adalah perintah untuk melakukan perulangan satu jenis perintah atau beberapa pernyataan ketika kondisi masih dipenuhi. Perintah ini dimulai dari suatu nilai awal pencacah tertentu dan diakahiri setelah kondisi yang diberikan terlampaui, dengan cara keluar dari loop. Adapun bentuk umum dari operasi perulangan menggunakan perintah for adalah for (inisialisasi, kondisi, pencacah) pernyataan. Bentuk diagram alir untuk perulangan for adalah

b. Struktur pengulangan while

Perintah while pada dasarnya serupa dengan perintah for. Dimana suatu  perulangan akan terus dilakukan selama kondisi yang diberikan masih terpenuhi. Adapun bentuk umum perulangan menggunakan perintah while adalah sebagai berikut 

·         while (kondisi)

·         pernyataan

·         Bentuk diagram alir bagi perulangan menggunakan perintah while adalah sama dengan diagram alir perintah for.

c. Struktur pengulangan do while

Pada dasarnya perintah do while adalah perintah perulangan yang serupa dengan perintah for dan while yang memberikan perintah untuk melakukan perulangan selama kondisi masih terpenuhi. Bisa dikatakan perintah ini adalah alternatif sintaksis yang tersedia dalam bahasa pemrograman untuk melakukan perulangan.

d. Struktur kombinasi

Selain ketiga struktur dasar di atas dalam program seringkali digunakan kombinasi tiga struktur tersebut secara bersamaan.

Kegiatan belajar 4 – Subroutin dan contoh memecahkan masalah

Subroutine

Subroutine adalah satu bagian program yang bisa dikatakan terpisah dari program utamanya.Struktur program yang demikian disebut dengan program struktur modular. Tujuan lain dari penulisan subprogram ini adalah dalam hal kemudahan pelacakan dan pembacaan program tersebut. Karena program tersusun atas modul-modul, dimana setiap modul biasanya tidak terlalu panjang, maka jika dalam sebuah modul terjadi kesalahan, kita tidak perlu

melacak seluruh program, tetapi cukup kita lihat dari modul dimana kesalahan terjadi

Beberapa cara pemanggilan subroutine adalah sebagai berikut:

a. Statement GOSUB RETURN  Misal GOSUB 200

Berarti memanggil subroutine yang diawali dengan label 200 dan diakhiri dengan RETUNR

b. Statement EN

Subroutine yang dipanggil dengan fungsi EN ini harus diawali dengan statement DEF EN dengan atau diakhiri statement END DEF

c. Statement CALL

Untuk memanggil subroutine yang diawali dengan SUB dan diakhiri dengan END SUB

d. Statement FUNCTION

Untuk memanggil subroutine yang diawali dengan FUNCTION dan diakhiri dengan END FUNCTION

Contoh pemecahan masalah

Langkah-langkah untuk menghitung luas empat persegi panjang adalah dimulai pada titik mulai, kemudian membaca data “panjang” dan “lebar” empat persegi panjang yang akan dihitung. Berdasarkan data masukan tersebut dapat dihitung “Luas” empat persegi panjang dengan cara mengalikan “panjang” dengan “lebar”, hasilnya kemudian dicetak.

Proses untuk menghitung luas persegi panjang dapat dituliskan dalam serangkaian langkah sebagai berikut :

- Panjang, lebar merupakan variabel untuk menyimpan data masukkan

- Luas merupakan variabel untuk menyimpan hasil perhitungan yang  diperoleh

1. Mulai

2. Baca data ,Panjang, Lebar

3. Hitung Luas (Luas = Panjang x Lebar)

4. Cetak Hasil, Luas

5. Selesai

Bab 5 - Organisasi Prosesor, Register, dan Siklus Intruksi

Kegiatan belajar 1 – Organisasi prosesor

CPU adalah komponen pengolah data berdasarkan instruksi – instruksi yang

diberikan kepadanya, Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa

komponen sebagai bagian dari struktur CPU, seperti terlihat pada gambar komponen CPU dan struktur internal CPU yang tersusun atas beberapa komponen, yaitu:

1. Arithmetic and Logic Unit (ALU) atau language machine, bertugas membentuk  fungsi – fungsi pengolahan data computer, yang terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika Boolean.

2. Control Unit, bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol computer, termasuk mengambil instruksi – instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

3. Registers, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data, yang bersifat sementara.

4. 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.

Hal-hal yang dilakukan CPU adalah sebagai berikut :

1. Fetch instruction (mengambil instruksi).

2. Interpret instruction (menterjemahkan instruksi).

3. Fetch data (mengambil data).

4. Process data (mengolah data).

5. Write data (menulis data).

Kegiatan belajar 2 – Register

Register dan Fungsinya

Sistem Komputer menggunakan hirarki memori pada tingkatan yang atas, memori lebih cepat, lebih kecil, lebih mahal. Di dalam CPU, terdapat sekumpulan register yang tingkatan memorinya berada di atas hirarki memori utama dan cache.

Register dalam CPU memiliki dua fungsi:

1. User-visible Register, yaitu register yang dapat direferensikan dengan  menggunakan bahasa mesin yang dieksekusi CPU, User-visible terdiri dari: General Purpose Register; Register Alamat; Register Data; dan Register Kode Status Kondisi (Flag)

2. Control and Register, yaitu register-register yang digunakan oleh unit control untuk mengontrol operasi CPU dan oleh program sistem operasi untuk mengntrol eksekusi program. Terdapat empat register yang penting, yaitu: Program Counter (PC); Instruction Register (IR); Memory Address Register (MAR); Memori Buffer Register (MBR); Memori Data Register (MDR).

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

Kegiatan belajar 3 – Siklus intruksi

Siklus mesin adalah langkah-langkah yang dilakukan oleh prosesor computer untuk setiap instruksi bahasa mesin yang diterima. Siklus mesin adalah proses siklus 4 yang meliputi: Fetch (mendapatkan instruksi dari Main Memory); Decode (menerjemahkannya ke dalam perintah computer); Execute (sebenarnya proses perintah); dan Store (menulis hasilnya ke Memori Utama).

Setiap CPU komputer dapat memiliki siklus yang berbeda berdasarkan set instruksi yang berbeda.

1. Mengambil instruksi 

CPU menyajikan nilai dari program counter (PC) di bus alamat. CPU kemudian menjemput instruksi dari memori utama melalui bus data ke memori dari MDR tersebut kemudian ditempatkan ke dalam register instruksi saat ini (CIR), sebuah sirkuit yang menyimpan instruksi sementara sehingga dapat diterjemahkan dan dieksekusi.

2. Decode instruksi

Decoder instruksi menafsirkan dan mengimplementasikan instruksi.memegang instruksi saat ini, sementara program counter (PC) memiliki alamat dalam memori dari instruksi berikutnya akan dieksekusi. 

3. Ambil data dari memori utama

Baca alamat efektif dari memori utama jika instruksi memiliki alamat tidak langsung Fetch diperlukan data dari memori utama untuk diproses dan tempat ke dalam register data. 

4. Jalankan instruksi

Dari daftar instruksi, data yang membentuk instruksi ini diterjemahkan oleh unit kontrol . Kemudian melewati informasi dekode sebagai urutan sinyal kontrol ke unit fungsi yang relevan dari CPU untuk melakukan tindakan yang dibutuhkan oleh instruksi seperti membaca nilai dari register, melewati mereka ke unit aritmatika logika (ALU) untuk menambahkan mereka bersama-sama dan

menulis hasilnya kembali ke register. Sebuah kondisi sinyal dikirim kembali ke unit kontrol oleh ALU jika terlibat.

5. Toko Hasil

Juga disebut menulis kembali ke memori. Hasil yang dihasilkan oleh operasi disimpan dalam memori utama, atau dikirim ke perangkat output.Berdasarkan kondisi umpan balik dari ALU, PC sedang bertambah baik ke alamat instruksi berikutnya atau diperbarui ke alamat yang berbeda di mana instruksi berikutnya akan diambil. siklus tersebut kemudian diulang. 

6. Siklus Fetch

Langkah 1 dan 2 dari Siklus Instruksi disebut Siklus Fetch. Langkah-langkah yang sama untuk setiap instruksi. Proses siklus ini mengambil instruksi dari kata instruksi yang berisi opcode dan operan sebuah.

 

7. Siklus Execute

Langkah 3 dan 4 dari Siklus Instruksi merupakan bagian dari Siklus Execute.. Langkah-langkah ini akan berubah dengan setiap instruksi. Langkah pertama dari siklus eksekusi adalah Proses-Memori.Data ditransfer antara CPU dan I / O modul.Berikutnya adalah Data-Pengolahan menggunakan operasi matematika serta operasi logis dalam referensi data.Central perubahan adalah

langkah berikutnya, adalah sebuah urutan operasi, misalnya operasi melompat.Langkah terakhir adalah sebuah operasi gabungan dari semua langkah lainnya.  ^_^ 

Jika Anda berminat,Klik di SINI