PonG PonG: Struktur antar Hubungan Bus

Sistem BUS

1. Penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya

2. Komponen komputer :

1. CPU

2. Memori

3. Perangkat I/O

Transfer data antar komponen komputer.

1. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus

2. Melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus

3. Kecepatan komponen penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen bus yang baik

Mikroprosesor

· Melakukan pekerjaan secara paralel

· Program dijalankan secara multitasking

· Sistem bus tidak hanya lebar tapi juga cepat

Interkoneksi komponen sistem komputer dalam menjalankan fungsinya

· Interkoneksi bus

· Pertimbangan–pertimbangan perancangan bus

Struktur Interkoneksi adalah Kompulan lintasan atau saluran berbagai modul (CPU,Memori,I/O)

Struktur interkoneksi bergantung pada

1. Jenis data

2. Karakteristik pertukaran data

Jenis Data

Memori :

Memori umumnya terdiri atas N word memori dengan panjang yang sama. Masing–masing word diberi alamat numerik yang unik (0, 1, 2, …N-1). Word dapat dibaca maupun ditulis pada memori dengan kontrol Read dan Write. Lokasi bagi operasi dispesifikasikan oleh sebuah alamat.

Modul I/O :

Operasi modul I/O adalah pertukaran data dari dan ke dalam komputer. Berdasakan pandangan internal, modul I/O dipandang sebagai sebuah memori dengan operasi pembacaan dan penulisan. Seperti telah dijelaskan pada bab 6 bahwa modul I/O dapat mengontrol lebih dari sebuah perangkat peripheral. Modul I/O juga dapat mengirimkan sinyal interrupt.

CPU :

CPU berfungsi sebagai pusat pengolahan dan eksekusi data berdasarkan routine–routine program yang diberikan padanya. CPU mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian sistem komputer.

STRUKTUR INTERKONEKSI | Arsitektur komputer

Gambar 1. Modul Komputer

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

· Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori.

· CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.

· I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.

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

· I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA

Sampai saat ini terjadi perkembangan struktur interkoneksi, namun yang banyak digunakan saat ini adalah sistem bus.

Sistem bus

1. Digunakan secara tunggal

2. Digunakan secara jamak,

Hal ini Tergantung karakteristik sistemnya

Interkoneksi 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 dalam tiga bagian, yaitu :

· Saluran data

· Saluran alamat

· Saluran kontrol

Sumber Ilmu Komputer: Skema Interkoneksi

Gambar 2. Pola Interkoneksi

Saluran Data

Lintasan bagi perpindahan data antar modul. Secara kolektif lintasan ini disebut bus data. Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluran.

Tujuan : agar mentransfer word dalam sekali waktu.

Jumlah saluran dalam bus data dikatakan lebar bus, dengan satuan bit, misal lebar bus 16 bit

Saluran Alamat (Address Bus)

· Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.

· Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU.

· Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul.

· Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat.

Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya

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 adalah Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan alamat

· Sinyal–sinyal perintah adalah Sinyal perintah berfungsi membentuk suatu operasi

Prinsip Operasi Bus

1. Meminta penggunaan bus.

2. Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju

Hierarki Multiple Bus

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

Faktor – faktor :

1. Semakin besar delay propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaan bus.

2. Antrian penggunaan bus semakin panjang.

3. Dimungkinkan habisnya kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data.

Contoh Bus

Banyak perusahaan yang mengembangkan bus – bus antarmuka terutama untuk perangkat peripheral. Diantara jenis bus yang beredar di pasaran saat ini adalah PCI, ISA, USB,
SCSI, FuturaBus+, FireWire, dan lain – lain. Semua memiliki keunggulan, kelemahan, harga dan teknologi yang berbeda sehingga akan mempengaruhi jenis – jenis penggunaannya.

Contoh Eksekusi Program

Muhammad Wafi: SISTEM KOMPUTER DAN EKSEKUSI INSTRUKSI

Tahap 1

PC ( Program Counter ) berisi alamat 300 untuk instruksi pertama. Instruksi yang berada dialamat 300 dimuatkan ke IR ( Instruction Register ).Tentunya proses ini melibatkan penggunaan MAR ( Memory Address Register ) dan MBR ( Memory Buffer Register

Tahap 2

Instruksi dalam IR: untuk 4 bit pertama menunjukkan opcode, bit berikutnya yaitu 12 bit menunjukkan alamat. Jadi instruksi 1940 maksudnya 1 = opcode 0001 = isi AC dari memori alamat 940

Tahap 3

PC bertambah nilainya dan instruksi berikutnya diambil yaitu di alamat 301 dan dimasukkan di dalam IR.

Tahap 4

Instruksi dalam IR yaitu 5941 maksudnya 5 =opcode 0101 =tambahkan AC dengan isi memori alamat 941 dan hasilnya disimpan dalam AC.

Tahap 5

PC bertambah nilainya dan instruksi berikutnya diambil yaitu di alamat 302 dan dimasukkan di dalam IR.

Tahap 6

Instruksi dalam IR yaitu 2941 maksudnya 2 = opcode 0010 = isi AC disimpan di memori alamat 941.

Organisasi dan Arsitektur Komputer I Pertemuan-2 - ppt download

Gambar : Arsitektur bus jamak tradisional

Arsitektur bus jamak

Prosesor, cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul – modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi.

Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul – modul I/O diklasifikasikan menjadi dua,

· 1.Memerlukan transfer data berkecepatan tinggi

· 2.Memerlukan transfer data berkecepatan rendah.

3 Modul dengan transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula,

Modul yang tidak memerlukan transfer data cepat disambungkan pada bus ekspansi