Organisasi komputer dasar
I.
ORGANISASI KOMPUTER DASAR
Organisasi komputer dasar adalah sebuah perangkat yang berkaitan dengan unit-unit yang terinterkoneksi antara komponen penyusun sistem komputer untuk merealisasikan aspek. Contoh aspek dari organisasi komputer adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal-sinyal kontrol. Dibawah ini terdapat blok diagram tentang organisasi komputer dasar.
Penjelasan
gambar :
Central Processing Unit ( CPU ) merupakan komponen penting
dalam komputer dasar karena CPU merupakan perangkat pengendali urutan dari
semua informasi dalam komputer dengan dunia luar melalui unit I/O. Sedangkan
untuk unit memori terdiri dari sejumlah besar lokasi yang menyimpan program
ataupun data yang sedang aktif digunakan dalam CPU. Ketiga unit diatas
dihubungkan melalui berbagai macam BUS.
II.
Fungsi komputer
didefinisikan sebagai operasi masing-masing komponen sebagai bagian dari
struktur sebagai berikut:
1. Input
Device (Alat Masukan)
Adalah
perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau
perintah ke dalam komputer.
Contohnya :
a. Keyboard
Keyboard digunakan untuk mengetik teks dan angka ke dalam pengolah kata, editor teks atau program lainnya. Sebuah keyboard komputer membedakan setiap tombol fisik dari setiap lain dan laporan semua penekanan tombol pada software.
Keyboard digunakan untuk mengetik teks dan angka ke dalam pengolah kata, editor teks atau program lainnya. Sebuah keyboard komputer membedakan setiap tombol fisik dari setiap lain dan laporan semua penekanan tombol pada software.
b. Mouse
Mouse adalah perangkat yang digunakan untuk menunjuk posisi kursor pada layar komputer. Hal ini memungkinkan pengguna untuk memilih item yang disimpan pada komputer dan melakukan sebuah tindakan untuk menjalankan komputer.
Mouse adalah perangkat yang digunakan untuk menunjuk posisi kursor pada layar komputer. Hal ini memungkinkan pengguna untuk memilih item yang disimpan pada komputer dan melakukan sebuah tindakan untuk menjalankan komputer.
c. Scanner
Scanner adalah suatu untuk memindahkan objek yang terdapat diatas lensa scanner ke dalam memori penyimpanan pada komputer. Jadi jika diatas lensa scanner terdapat sebuah kertas yang berisi teks ataupun gambar, nantinya isi yang ada pada kertas yang bersangkutan ini akan dipindahkan secara keseluruhan ke dalam komputer.
Scanner adalah suatu untuk memindahkan objek yang terdapat diatas lensa scanner ke dalam memori penyimpanan pada komputer. Jadi jika diatas lensa scanner terdapat sebuah kertas yang berisi teks ataupun gambar, nantinya isi yang ada pada kertas yang bersangkutan ini akan dipindahkan secara keseluruhan ke dalam komputer.
2. 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.
Contohnya :
a. Monitor
Sebuah layar pada komputer yang
digunakan untuk menampilkan tampilan berupa soft-copy atau software yang ada
pada komputer. Terdapat 3 jenis monitor, yaitu :
- CRT (Cathode Rays Tube)
- LCD (Liquid Crystal
Display)
- LED (Light Emitting
Diode).
b. Printer
Sebuah alat yang digunakan untuk
mencetak atau mengeluarkan hasil output dalam bentuk hard-copy atau kertas.
c. Speaker
Sebuah
alat yang digunakan untuk mengeluarkan hasil output berupa suara atau voice.
3. I/O
Ports
Bagian
ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem. Peralatan
input dan output di atas terhubung melalui port ini.
Central Processing Unit (CPU) merupakan otak
dari sebuah sistem komputerCPU memiliki dua
bagian fungsi operasional, yaitu :
Ø Arithmetical Logical Unit (ALU) sebagai pusat sebuah pengolah data.
Ø Control Unit (CU) digunakan untuk mengontrol kerja dari komputer. Biasa
disebut dengan processor.
Komponen-komponen yang terdapatdalam CPU adalah :
Komponen-komponen yang terdapatdalam CPU adalah :
a. Mainboard
Motherboard atau mainboard merupakan papan utama dimana terdapat
komponen-komponen serta chip controller yang bertugas mengatur lalu lintas data
dalam sistem motherboard
b. Processor
Processor berfungsi untuk mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem
komputer dan digunakan sebagai pusat atau otak dari komputer yang berfungsi
untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas.
4. 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 komputer.
5. 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.
6. 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.
Terbagi menjadi beberapa macam
yaitu :
a. ROM
(Read-Only-Memory)
Memori
yang digunakan hanya untuk membaca isinya dan tidak dapat merubah atau mengedit
data yang telah tersedia. ROM pada komputer disediakan oleh vendor komputer dan
berisi program atau data.
b. RAM
(Random-Access Memory)
Memori
yang isinya dapat diubah atau diedit selama komputer masih dalam kondisi
menyala dan bersifat volatile.
c. MemoriEksternal
Sebuah
memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data.
7. 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.
8. Control
Bus
Control
Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address
Bus. Terdiri atas 4 sampai 10 jalur paralel.
Dua Perbedaaan Utama Organisasi Komputer:
a. Bagian yang terkait dengan erat dengan unit – unit operasional
Contoh : teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal – sinyal kontrol
b. Arsitektur Komputer
Atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer.
Contoh : Set instruksi, aritmetika yang dipergunakan, teknik pengalamatan, mekanisme
Sebuah komputer moderen/digital dengan program yang tersimpan di dalamnya merupakan sebuah sistem yang memanipulasi dan memproses informasi menurut kumpulan instruksi yang diberikan. Sistem tersebut dirancang dari modul-modul hardware seperti :
a. Bagian yang terkait dengan erat dengan unit – unit operasional
Contoh : teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal – sinyal kontrol
b. Arsitektur Komputer
Atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer.
Contoh : Set instruksi, aritmetika yang dipergunakan, teknik pengalamatan, mekanisme
Sebuah komputer moderen/digital dengan program yang tersimpan di dalamnya merupakan sebuah sistem yang memanipulasi dan memproses informasi menurut kumpulan instruksi yang diberikan. Sistem tersebut dirancang dari modul-modul hardware seperti :
1. Register
2. Elemen aritmatika dan logika
3. Unit pengendali
4. Unit memori
5. Unit masukan/keluaran (I/O)
Komputer dapat dibagi menjadi 3 bagian utama, yaitu :
1. Unit pengolahan pusat (CPU)
2. Unit masukan/keluaran (I/O)
3. Unit memori
Gambar. Organisasi Dasar
Dari Sebuah Komputer
·
Struktur Dasar Komputer
Fungsi komputer didefinisikan
sebagai operasi masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur. Adapun
fungsi dari masing-masing komponen dalam struktur di atas adalah sebagai
berikut:
III.
OPERASI MIKRO
Adalah
operasi tingkat rendah yang dapat dilakukan oleh komputer atau CPU sehingga
fungsi-fungsi operasi akan dihasilkan untuk memindahkan data antar register. Salah
satu cara dalam melakukan operasi mikro tersebut dengan menggunakan bahasa
transfer register / Register transfer Language (RTL). RTL adalah sebuah bahasa
yang digunakan untuk menjabarkan atau melaksanakan operasi mikro.Untuk mengungkapkan
bahasa RTL ini dapat digunakan notasi RTL yang merupakan aturan penulisan
pemberian instruksi RTL. Contoh notasi tersebut antara lain :
• Notasi RTL untuk mentransfer isi register A ke B
• Notasi RTL untuk mentransfer bagian-bagian dari
register (field). Sebuah field pada sebuah register dinotasikan dengan
menggunakan tanda kurung. Field AD di register IR ditransfer ke register PC
• Notasi RTL untuk mentransfer field AD dari
register IR ke register PC
Isi register X ditransfer ke bit 0 sampai 3
pada register R1, yang berari X mempeunyai panjang bit adalah 4 Selain itu,
dapat juga dipakai konstanta pada sisi sebelah kanan tanda panah.
Artinya simpan nilai 5 pada register L
• Notasi RTL untuk menggambarkan berbagai
macam operasi-mikro Aritmatika.
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 menyebabkan
overflow dan untuk menampung overflow tersebut digunakan register 1-bit yaitu V
sebagai register overflow serta pelengkap A3.
• Notasi RTL untuk menggambarkan berbagai
macam operasi-mikro Logika.
Artinya bahwa logika OR dari sis register A
dan B ditransfer ke register C. Begitu juga dengan operasi AND
• Notasi RTL untuk menggambarkan transfer data
ke dan dari word memori.
Dalam RTL, unit memori utama pada komputer dianggap sebagai M dan menulis word ke-i dalam memori menjadi M[i].Proses pembacaan memori (memory read) adalah :
Dalam RTL, unit memori utama pada komputer dianggap sebagai M dan menulis word ke-i dalam memori menjadi M[i].Proses pembacaan memori (memory read) adalah :
Proses penulisan memori (memory write) adalah :
artinya word memori yang alamatnya ditunjukkan
oleh register A ditransfer ke atau dari register B dalam CPU.
• Notasi RTL digunakan untuk transfer register
hanya pada kondisi tertentu, hal tersebut dilakukan dengan 2 cara :
1.
Menggunakan
pernyataan kondisi logika (logical condition)
2.
Men-set 0 ke
register Q hanya jika nilai register V lebih besar dari nilai register W.
Note :
Pernyataan kondisi logikal hanya didefinisikan untuk IF
– THEN
dan tidak untuk ELSE.
Ø
Menggunakan
pernyataan kondisi pengendalian (control condition)
Dengan metode ini, kondisinya merupakan fungsi
logikal dari variabel biner yang mengatur input register. Fungsi-fungsi ini
dijabarkan disebelah kiri dari operasi transfer register dan diikuti oleh tanda
titik dua. Keterangan contoh di atas Isi Y dipindahkan ke X hanya jika t0
bernilai 1 dan salah satu c1 atau c2 juga bernilai 1.Namun jika kondisi
tertentu adalah 0, simbol utama (‘) harus digunakan sehingga pernyataan RTL –
nya adalah maka transfer hanya akan terjadi jika t0 bernilai 0 dan salah satu
c1 atau c2 juga bernilai 1.
IV . SIC (SIMPLIFIED INSTRUCTIONAL COMPUTER)
Komputer yang didasarkan pada SIC ini
merupakan komputer yang termasuk dalam perancangan arsitektur yang sangat
sederhana dan komputer ini dipersembahkan oleh BECK (1985).
Struktur Mesin SIC terdiri dari :
1. CPU
2. Unit memori
3. Minimal satu unit prinati I/O
Untuk CPU yang digunakan terdiri dari 13
register khusus, seperti yang ada pada table di bawah ini. Format instruksi
pada mesin SIC :
Keterangan :
OP =
OPCODE 8 bit yang menerangkan operasi-mikro yang akan dijalankan
IX = flag indeks yang menunujukkan mode pengalamatan yang harus digunakan
AD = alamat untuk memori operand 15 bit
IX = flag indeks yang menunujukkan mode pengalamatan yang harus digunakan
AD = alamat untuk memori operand 15 bit
• Pengalamatan langsung (direct addressing) yaitu operand disimpan di dalam M[AD]
• Pengalamatan berindeks (index addressing) yaitu operand disimpan di dalam M[AD = (X)] dengan bit IX bernilai 1
Penggunaan register-register pada SIC
·
Register A =
register yang digunakan untuk proses perhitungan
·
Register X
= register yang digunakan untuk mode pengalamatan berindex
·
Register PC
= register yang menyimpan alamat instruksi berikutnya
·
Register L =
register yang menyimpan alamat asal sebelum melakukan subroutines
·
Register IR
= register yang menyimpan instruksi yang sedang dikerjakan
·
Register MBR = register yang digunakan untuk
proses masukan atau keluaran data dari memori
·
Register MAR =
register yang menyimpan alamat memori untuk proses pembacaan atau penulisan
·
SW = register yang
berisi informasi status relatif terhadap instruksi sebelumnya
·
C = register yang
membangkitkan signal waktu t0, t1, t2, t3
·
INT = register yang
menentukan apakah signal interrupt telah diterima
·
F = register yang
digunakan dalam proses”siklus fetch’
·
E = register khusus
yang digunakan dalam proses “siklus eksekusi’
·
S = register yang
akan mengaktifkan register C
Kumpulan Instruksi SIC
Ada
21 instruksi SIC yang digunakan, dimana pada instruksi ini m menunjukkan
address memori dari operand dan (m) menunjukkan nilai yang disimpan pada
address memori tersebut. Opcode instruksinya ditulis dalam notasi heksadesimal.
• JSUB dan RSUB merupakan dua instruksi yang berhubungan dengan subrutin. JSUB menyimpan PC saat ini ke L dan kemudian melompat ke subrutin dengan menyimpan operand ke PC. RSUB kembali dari subrutin dengan melompat ke lokasi yang dinyatakan oleh L.
• Instruksi TD digunakan untuk menguji piranti I/O sebelum berusaha untuk membaca dari atau menulis ke piranti tersebut.Hasil pengujian tersebut disimpan di dalam kode kondisi (condition code), field CC, pada SW. Panjang field ini 2 bit dan digunakan untuk mewakili salah satu dari tiga nilai. Jika instruksi TD dijalankan, nilai field CC aka di-set menurut kode berikut :
menunjukkan
bahwa piranti tidak beroperasi.
• Instruksi COMP digunakan juga untuk men-set field CC. Nilai yang disimpan field CC setelah sebuah instruksi COMP setelah sebuah instruksi COMP menggambarkan hubungan antara A dan operand instruksi
• Instruksi IRT digunakan oleh interrupt handler agar menyebabkan lompatan kembali ke tempat dimana CPU berada sebelum intrupsi terjadi. Jika interupsi terjadi, CPU akan menyimpan PC saat ini ke dalam memori pada address 0.
Untuk kembali dari sebuah interupsi , isi dari
alamat memori ini harus di-load kembali ke
dalam PC.
• Instruksi-instruksi lainnya adalah operasi aritmatika dan logika, transfer dari pengendalian(jump), loading register, storing register atau membaca dan menulis ke piranti I/O.
KESIMPULAN
Komputer adalah sebuah mesin elektronik yang secara cepat menerima
informasi masukan digital dan mengolah informasi tersebut menurut seperangkat
instruksi yang tersimpan dalam komputer dan menghasilkan keluaran informasi
yang dihasilkan setelah diolah. Organisasi Komputer
adalah bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional dan interkoneksi
antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek
arsitekturalnya. Arsitektur Komputer
lebih cenderung pada kajian atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan
seorang programmer. Struktur internal
komputer meliputi: Central Processing Unit(CPU),Memori Utama, I/O, Sistem
Interkoneksi. Struktur internal CPU meliputi:
Control Unit, Aritmetic And Logic Unit(ALU), Register, CPU Interkoneksi. Fungsi dasar sistem komputer adalah Fungsi Operasi Pengolahan Data,
Penyimpanan Data, Fungsi Operasi Pemindahan Data Fungsi Operasi Kontrol.
Referensi;
Tidak ada komentar:
Posting Komentar