Struktur komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap komponen saling terkait
FUNGSI KOMPUTER
¢ Input Device (Alat Masukan) : Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam computer.
¢ Output Device (Alat Keluaran) : Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara.
¢ I/O Ports : Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem. Peralatan input dan output di atas terhubung melalui port ini
¢ CPU (Central Processing Unit) : CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu; ALU (Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja computer Disamping itu, CPU mempunyai beberapa alat penyimpan yang berukuran kecil yang disebut dengan register.
¢ Memori : Memori terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori eksternal. Memori internal berupa RAM (Random Access Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu, dan ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang hanya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan.
KOMPONEN UTAMA CPU
1. Arihtmetic Logikal Unit (ALU)
¢ Melakukan komputasi untuk pengolahan data
¢ Melakukan tugas-tugas dasat aritmatik dan operasi logika
2. Control Unit
¢ Mengontrol perpindahan data dan instruksi ke CPU atau dari CPU
¢ Mengontrol operasi ALU
¢ Mendecode instruksi program dan menyediakan sinyal-sinyal kontrol yang bersesuaian
3. Register
¢ Memori internal yang didesain untuk dapat menyimpan data lebih cepat dibandingkan memori utama
4. Internal Bus
¢ Jalur yang berfungsi sebagai jembatan komunikasi antara komponen utama
FUNGSI UTAMA CPU
1. Fetch Instruction (Mengambil Instruksi) CPU harus membaca instruksi dari memori
2. Interpret Instruction (Menterjemahkan Instruksi) Instruksi harus diinstruksikan untuk menentukan aksi apa yang perlu diambil
3. Fetch Data (Mengambil Data) Eksekusi suatu instruksi memerlukan pembacaan dari memori atau modul I/O
4. Process Data (Mengolah Data) Eksekusi suatu instruksi memerlukan operasi aritmatika atau logika terhadap data
5. Write Data (Menulis Data) Hasil eksekusi memerlukan penulisan data ke memori atau modul I/O
SIKLUS INSTRUKSI
¢ Pengolahan yang dilakukan CPU untuk mengeksekusi sebuah instruksi
Siklus Instruksi meliputi :
1. Fetch Cycle (Siklus mengambil)
¢ Mengambil instruksi yang akan dieksekusi
2. Execute Cycle (Siklus Eksekusi)
¢ Melakukan operasi yang ditentukan oleh opcode instruksi
3. Interrupt Cycle (Siklus Instruksi)
¢ Apabila interrupt diaktifkan dan interrupt telah terjadi, simpan status proses saat itu dan layani interrup
Memory
¢ Ada tiga macam memori yang dipergunakan di dalam sistem komputer yaitu:
— Register, digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses.
— Main memory, dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang akan diproses dan hasil pengolahan.
— Secondary storage, dipergunakan untuk menyimpan program dan data secara permanen.
FUNGSI KOMPUTER
¢ Data Bus : Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menerima data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.
¢ Address Bus : Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca. Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.
¢ Control Bus : Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 sampai 10 jalur paralel.
Bus & Sistem Interkoneksi
BUS SISTEM
Definisi:
BUS adalah sarana pengangkut / saluran yang terdapat didalam suatu microprocessor (CPU) yang menghubungkan antara Microprocessor tersebut dengan dunia luar.
Melalui sarana BUS inilah microprocessor tersebut mampu menerima data atau mengirimkan data hasil pengolahannya keluar sistem microprocessor dan mampu untuk menghubungi peralatan peralatan pendukungnya
Pada setiap microprocessor ( CPU ) selalu terdapat 3 sistem BUS dasar yaitu :
1. Data BUS (bi-directional)
2. Address BUS (uni-directional)
3. Control BUS (uni-directional)
Instruction Cycle with Indirect
Note: ‘Indirect’ allows for fetching data with indirect addressing
Indirect Addressing Mode
R0 atau R1 digunakan untuk menunjukkan Destination Address
MOV A,#30h ; Copy immediate data 30h to Akumulator
MOV R0,#7Fh ; Copy immediate data 7Fh ke register R0
MOV @R0,A ; Copy the data in A to the address in R0
R0 atau R1 digunakan untuk menunjukkan Source Address
MOV R0,#7Fh ; Copy immediate data 7Fh ke register R0
MOV @R0,#30h : Copy immediate data 30 to address in R0
MOV A,@R0 ; Copy the content of the address in R0 to A
Data Flow (Fetch Diagram)
CONTROL REGISTER
1. Program Counter (PC)
¢ Berisi alamat instruksi yang akan diambil
2. Instruction Register (IR)
¢ Berisi alamat instruksi terakhir
3. Memory Address Register (MAR)
¢ Berisi alamat penyimpanan dalam memori
4. Memori Buffer Register (MBR)
¢ Berisi data yang dibaca dari memori atau yang diyliskan ke memori
Data Flow (Instruction Fetch)
¢ Fetch
— PC contains address of next instruction
— Address moved to MAR
— Address placed on address bus
— Control unit requests memory read
— Result placed on data bus, copied to MBR, then to IR
— Meanwhile PC incremented by 1 (or more)
Bus & Sistem Interkoneksi
a. CPU Interconnection
b. Memory Interconnection
c. I/O Interconnection
Arsitektur Bus Sistem dalam sebuah komputer
Kelemahan Bus Sistem
Apabila banyak terdapat perangkat I /O atau sistem memory yang dihubungkan ke BUS Data maka akan dapat menurunkan kinerja dari sistem keseluruhan, hal ini dikarenakan :
¨ Timbulnya propagation delay
¨ Timbulnya permasalahan kemacetan (Bottleneck)
Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka dibuatlah beberapa arsitektur Bus dasar dengan tujuan untuk meningkatkan effisiensi sistem.
Ada 2 Jenis Teknologi Bus Sistem
1. Traditional Bus : ISA-BUS
2. High Speed Bus : PCI-BUS
Traditional Bus (ISA-BUS)
Sifat2:
1.Peripheral High-Speed (network, SCSI, Video, Graphic) dengan
Peripheral Low- Speed dikoneksikan pada expansion bus yang sama ,
sehingga kinerja bus tidak optimal.
2. Beban Bus sistem sangat berat, shg kinerjanya lambat
3. Traditional Bus ini merupakan sistem bus tunggal (Single Bus system)
Yang populer diterapkan pada jenis IBM-PC : 8088 , era tahun 80’an
Diagram Traditional Bus
Diagram High Speed Bus
Elemen – elemen pada sistem perancangan Bus :
1. Jenis Bus
Decicated
Sifat: - Data Bus dan Address Bus memiliki Jalur terpisah
- Rancangan lebih mahal
- Kecepatan transfer data lebih tinggi
Multiplexed
Sifat: - Jalur Data dan Address dijadikan satu
- Rancangan Lebih Murah
- Kecepatan transfer data lebih lambat
2. Metoda arbitrasi
Tersentralisasi
Terdistribusi
3. Timing
Synchronous
Asynchronous
4. Lebar Bus
Address
Data
5. Type data transfer
Write
Read
Read modify write
Read after write
Block
BUS - PCI
Peripheral Component Interconnection
Dikeluarkan oleh Intel sebagai public domain
32 atau 64 bit
50 Jalur
Jalur Bus PCI (Optional)
Interrupt lines
* Not shared
Cache support
64-bit Bus Extension
* Additional 32 lines
* Time multiplexed
* 2 lines to enable devices to agree to use 64-bit transfer
JTAG/Boundary Scan
* For testing procedures
Sumber : Eggypramsmk1krian.blogspot.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar