Interkoneksi Strukur, Interkoneksi Bus & Contoh Eksekusi Program

STRUKTUR INTERKONEKSI

Struktur interkoneksi merupakan suatu kumpulan jalan atau saluran berbagai modul seperti CPU, memori dan I/O. Struktur interkoneksi tergantung pada jenis data dan karakteristik pertukaran data.
Modul Komputer

1. Memori
jenis datanya :Pada umumnya, memori 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

2. CPU

Jenis Datanya :
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

3. Modul I/O
Jenis Datanya:
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 enulisan. 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

Dari jenis pertukaran data yang diperlukan oleh modul-modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data tersebut, di antaranya :
• Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun perintah yang berasal 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 system DMA
Interkoneksi yang banyak digunakan sampai saat ini adalah system bus.
Bus merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih komponen komputer. 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 dikategorikan dalam tiga bagian :
1. Saluran data (data bus)
Saluran data merupakan lintasan untuk perpindahan data antar modul. Lintasan ini juga biasa disebut bus data. Jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluran. Tujuannya adalah dapat mentransfer word dalam sekali waktu. Jumlah saluran dalam bus data dikatakan sebagai lebar bus dengan satuan bit.
2. Saluran alamat (address bus)
Tugas dari saluran alamat adalah menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data, mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU, dan sebagai saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul.
Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat. Misalkan mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya.
3. Saluran Kontrol (control bus)
Bagian saluran ini digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada.
Sinyal – sinyal kontrol terdiri atas :
· Sinyal pewaktuan : menandakan validitas data dan alamat
· Sinyal–sinyal perintah : membentuk suatu operasi

INTERKONEKSI BUS

System bus atau bus sistem, dalam arsitektur komputer yang oleh sistem komputer untuk menghubungkan semua komponennya dalam menjalankan tugasnya. dan Sebuah bus adalah jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh CPU melalui perantara sistem bus.

Sistem bus memiliki 3 perbedaan :

1.A. Saluran Alamat

Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul.

1.B.Saluran Data

Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran diakitakan denang lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan.

1.C. Saluran Kontrol

Saluran kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya.

Elemen-Elemen Rancangan Bus

2.A. Jenis BUS

2.A.1. Dedicated

Merupakan metode di mana setiap bus ( saluran ) secara permanen diberi fungsi atau subset fisik komponen komputer.

2.A.2. Time Multiplexed

Merupakan metode penggunaan bus yang sama untuk berbagai keperluan,sehingga menghemat ruang dan biaya.

2.B. Metode Arbitrasi

Metode arbitrasi adalah metode pengaturan dari penggunaan bus, dan dapat dibedakan atas :

2.B.1. Tersentralisasi : menggunakan arbiter sebagai pengatur sentral

2.B.2. Terdistribusi : setiap bus memiliki access control logic

2.C. Timing

Timing berkaitan dengan cara terjadinya event yang diatur pada bus system, dan dapat dibedakan atas :

2.C.1. Synchronous

Terjadinya event pada bus ditentukan oleh clock ( pewaktu )

2.C.2. Asynchronous

Terjadinya sebuah event pada bus mengikuti dan tergantung

pada event sebelumnya

2.D.Lebar Bus

Semakin lebar bus data, semakin besar bit yang dapat ditransfer pada suatu

saat.

2.E.Jenis Transfer Data

Transfer data yang menggunakan bus di antaranya adalah :

Operasi Read
Operasi Write
Operasi Read Modify Write
Operasi Read After Write
Operasi Block

*SISTEM INTERKONEKSI*

Struktur interkoneksi merupakan suatu kumpulan jalan atau saluran berbagai modul seperti CPU, memori dan I/O. Struktur interkoneksi tergantung pada jenis data dan karakteristik pertukaran data.

Modul Komputer

2. CPU

Jenis Datanya :

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

3. Modul I/O

Jenis Datanya:

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 enulisan. 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

Interkoneksi yang banyak digunakan sampai saat ini adalah system bus.
Bus merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih komponen komputer. 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 dikategorikan dalam tiga bagian :

Saluran data (data bus)

Saluran data merupakan lintasan untuk perpindahan data antar modul. Lintasan ini juga biasa disebut bus data. Jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluran. Tujuannya adalah dapat mentransfer word dalam sekali waktu. Jumlah saluran dalam bus data dikatakan sebagai lebar bus dengan satuan bit.

Saluran alamat (address bus)

Tugas dari saluran alamat adalah menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data, mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU, dan sebagai saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul.
Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat. Misalkan mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya.

Saluran Kontrol (control bus)

Bagian saluran ini digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada.
Sinyal – sinyal kontrol terdiri atas :

Sinyal pewaktuan : menandakan validitas data dan alamat
Sinyal–sinyal perintah : membentuk suatu operasi

Jenis Saluran Kontrol

Memory Write,tugasnya Memerintahkan data pada bus akan dituliskan ke dalam lokasi alamat

Memory Read,tugasnya Memerintahkan data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus data

I/O Write,tugasnya Memerintahkan data pada bus dikirim ke lokasi port I/O

I/O Read,tugasnya Memerintahkan data dari port I/O untuk ditempatkan pada bus data

Transfer ACK,tugasnya Menunjukkan data telah diterima dari bus atau data telah ditempatkan pada bus

Bus Request,tugasnya Menunjukkan bahwa modul memerlukan kontrol bus

Bus Grant,tugasnya Menunjukkan modul yang melakukan request telah diberi hak mengontrol bus

Interrupt Request,tugasnya Menandakan adanya penangguhan interupsi dari modul

Interrupt ACK,tugasnya Menunjukkan penangguhan interupsi telah diketahui CPU

Clock,tugasnya Mengontrol untuk sinkronisasi operasi antar modul

Reset,tugasnya Menginisialisasi seluruh modul.

CONTOH EKSEKUSI PROGRAM

penjelasan contoh eksekusi program diatas.

Dari contoh eksekusi diatas siklus instruksi dengan langkah langkah berikut:

Mengambil (fetch) instruksi ADD, Membaca isi lokasi memori A ke dalam prosesor, Membaca isi lokasi memori B ke dalam prosesor, agar isi A tidak hilang prosesor harus memiliki sedikitnya dua buah register untuk menyimpan nilai-nilai memori dibanding akumulator tunggal, Menambahkan kedua nilai-nilainya, Menuliskan hasilnya dari prosesor ke lokasi memori A.
Jadi, siklus eksekusi untuk instruksi tertentu boleh melibatkan lebih dari satu referensi ke memori, juga suatu instruksi dapat menentukan suatu operasi I/O.
Untuk lebih jelasnya sebagai berikut :

control unit mengambil data 1940 di main memory dengan alamat 300 di taruh di cpu register dengan dgn pc counter berisikan alamat instruksi 300
kemudian control unit mengambil data 0003 di main memory dengan alamat940 di taruh di accumulator dgn pc counter berisikan alamat instruksi 300.
control unit mengambil data 5941 di main memory dengan alamat 301 dan di replace di cpu register dgn pc counter berisikan alamat instruksi 301.
di accumulator data 0003 di tambah dengan data 0002 di alamat 941 sehingga jumlah data menjadi 0005 di accumulator dgn pc counter beralamatkan instruksi 301.
kemudian data 2941 di main memory dgn alamat 302 oleh control unit akan di kirim ke cpu register pc counter berisikan alamat instruksi 302.
kemudian dari accumulator oleh control unit data 0005 di bawa ke main memory ke alamat 941 data di replace yang tadinya 0002 menjadi 0005 dengan pc counter alamat instruksi 302.

Bagian-bagian yang ada dalam gambar tersebut adalah:

Program Counter (PC)

Program Counter adalah prosessor yang didalmnya terdapat alamat instruksi yang sedang dieksekusi pada waktu itu. Program counter juga menyimpan register yang menunjuk ke instruksi berikutnya yang harus diambil dan dijalankan.

Instruction Register (IR)

Instruction Register merupakan tempat untuk menampung instruksi yang akan dieksekusi.

Accumulator (AC)

Accumulator secara sederhana merupakan register penyimpanan sementara operand dan hasil operasi ALU. Namun, memiliki fungsinya yang lebih spesifik adalah:

tempat penympanan sementara hasil suatu operasi aritmatika atau logika.

tempat memasukkan nomor layanan interupsi, untuk keperluan pemesanan sebuah layanan interupsi.

tempat menyimpan bilangan yang dikalikan dan setengah bagian terkecil dari suatu perkalian.

tempat menyimpan setengah bagian terkecil sebuah bilangan yang akan dibagi dan hasil bagi suatu pembagian.

Source : http://blog.student.uny.ac.id

rizadwiprayoga.blogspot.com

http://akasrana.blogspot.co.id/2014/08/struktur-interkoneksi.html

https://asepsuryana157.wordpress.com/2014/08/26/struktur-dan-interkoneksi-bus

Milan Tomic

Hi. I’m Designer of Blog Magic. I’m CEO/Founder of ThemeXpose. I’m Creative Art Director, Web Designer, UI/UX Designer, Interaction Designer, Industrial Designer, Web Developer, Business Enthusiast, StartUp Enthusiast, Speaker, Writer and Photographer. Inspired to make things looks better.