Sistem Input / Output (I / O)
I.
Perangkat
Eksternal
Mesin komputer akan memiliki nilai
apabila bisa berinteraksi dengan dunia luar. Lebih dari itu, komputer tidak
akan berfungsi apabila tidak dapat berinteraksi dengan dunia luar. Ambil contoh
saja, bagaimana kita bisa menginstruksikan CPU untuk melakukan suatu operasi
apabila tidak ada keyboard. Bagaimana kita melihat hasil kerja sistem komputer
bila tidak ada monitor. Keyboard dan monitor tergolang dalam perangkat
eksternal komputer. Perangkat eksternal atau lebih umum disebut peripheral
tersambung dalam sistem CPU melalui perangat pengendalinya, yaitu modul I/O
seperti telah dijelaskan sebelumnya. Lihat kembali gambar 6.2
Secara umum perangkat eksternal
diklasifikasikan menjadi 3 kategori:
1. Human
Readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan manusia sebagai pengguna
computer. Contohnya: monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, dsk drive.
2. Machine
Readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa
modul sensor dan tranduser untuk monitoring dan control suatu peralatan atau
sistem.
3. Commucation,
yaitu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarak jauh. Misalnya: NIC
dan modem. Pengklasifikasian juga bisa berdasarkan arah datanya, yaitu
perangkat output, perangkat input dan kombinasi output-input. Contoh perangkat
output: monitor, proyektor, dan printer. Perangkat input misalnya: keyboard,
mouse, joystick, scanner, mark reader, bar code reader.
Sistem
Masukan dan Keluaran Komputer
Bagaimana
Modul I / O dapat menjalankan tugasnya dengan menjembatani CPU dan memori
dengan dunia luar merupakan hal yang terpenting untuk diketahui. Inti
mempelajari sistem I / O suatu computer adalah mengetahui fungsi dan struktur
modul I / O. Perhatikan gambar 1 yang menyajikan model generic model I / O.
Gambar
1 Model generik dari suatu modul I/O
II.
Modul
– Modul I/O
A. Fungsi
Dan Syarat Utama Modul I / O
Modul I / O merupakan peralatan
antarmuka (interface) bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol perangkat peripheral.
Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika
dalam melakukan fungsi komunikasi antar peripheral dan bus komputer.
Modul I / O merupakan suatu entity di
dalam komputer yang bertanggung jawab atas pengontrol sebuah perangkat
eksternal atau lebih dan untuk pertukaran data antara perangkat – perangkat
tersebut dengan memori utama dan register – register CPU. Jadi, modul I / O
harus memiliki interface internal dengan komputer (CPU dan main memori) dan
interface eksternal dengan komputer (perangkat eksternal).
Fungsi
atau persyaratan utama bagi modul I / O dapat dibagi menjadi beberapa
kategori seperti di bawah ini:
1. Control
dan timing
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. Contoh control
pemindahan data dari peripheral ke CPU melalui sebuah modul I/O dapat meliputi
langkah-langkah berikut ini :
a. Permintaan dan pemeriksaan status
perangkat dari CPU ke modul I/O.
b. Modul I/O memberi jawaban atas
permintaan CPU.
c. Apabila perangkat eksternal telah
siap untuk transfer data, maka CPU akan mengirimkan perintah ke modul I/O.
d. Modul I/O akan menerima paket data
dengan panjang tertentu dari peripheral.
e. Selanjutnya data dikirim ke CPU
setelah diadakan sinkronisasi panjang data dan kecepatan transfer oleh modul
I/O sehingga paket – paket data dapat diterima CPU dengan baik.
2. Komunikasi
CPU
Transfer
data tidak akan lepas dari penggunaan sistem bus, maka interaksi CPU dan modul
I/O akan melibatkan kontrol dan pewaktuan sebuah arbitrasi bus atau lebih.
Adapun fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O meliputi proses – proses
berikut :
a. Command Decoding
Adalah
modul I/O menerima perintah – perintah dari CPU yang dikirimkan sebagai sinyal
bagi bus kontrol. Misalnya, sebuah modul I/O untuk disk dapat menerima
perintah: Read sector, Scan record ID, Format disk. Data, pertukaran data
antara CPU dan modul I/O melalui bus data.
b. Data
Terjadi
pertukaran data antara CPU dan Modul I / O melalui bus data.
c. Status Reporting
Adalah
pelaporan kondisi status modul I/O maupun perangkat peripheral, umumnya berupa
status kondisi Busy atau Ready. Juga status bermacam-macam kondisi kesalahan
(error).
d. Address Recognition
Peralatan
atau komponen penyusun komputer dapat dihubungi atau dipanggil maka harus
memiliki alamat yang unik, begitu pula pada perangkat peripheral, sehingga
setiap modul I/O harus mengetahui alamat peripheral yang dikontrolnya. Pada
sisi modul I/O ke perangkat peripheral juga terdapat komunikasi yang meliputi
komunikasi data, kontrol maupun status.
Gambar
2. Skema suatu perangkatperipheral.
3. Komunikasi
perangkat
4. Data
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.
5. Deteksi
Error
Apabila
pada perangkat peripheral terdapat masalah sehingga proses tidak dapat
dijalankan, maka modul I/O akan melaporkan kesalahan tersebut. Misal informasi
kesalahan pada peripheral printer seperti: kertas tergulung, pinta habis,
kertas habis, dan lain – lain. Teknik yang umum untuk deteksi kesalahan adalah
penggunaan bit paritas.
B. Struktur Modul I / O
Terdapat berbagai macam modul I/O seiring
perkembangan komputer itu sendiri, contoh yang sederhana dan fleksibel adalah
Intel 8255A yang sering disebut PPI (Programmable Peripheral Interface).
Bagaimanapun kompleksitas suatu modul I/O, terdapat kemiripan struktur, seperti
terlihat pada gambar 3.
Gambar 3 Blok Diagram struktur modul I / O
Antarmuka modul
I/O ke CPU melalui bus sistem komputer terdapat tiga saluran, yaitu saluran
data, saluran alamat dan saluran kontrol. Bagian terpenting adalah blok logika
I/O yang berhubungan dengan semua peralatan antarmuka peripheral, terdapat
fungsi pengaturan dan switching pada blok ini.
III.
Teknik
Masukan Dan Keluaran
Terdapat tiga buah teknik dalam operasi
I/O, yaitu: I/O terprogram, interrupt – driven I/O, dan DMA (Direct Memory
Access). Ketiganya memiliki keunggulan maupun kelemahan, yang penggunaannya
disesuaikan sesuai unjuk kerja masing – masing teknik.
A. I
/ O Terprogram
Metode ini CPU mengendalikan operasi I /
O secara keseluruhan dengan menjalankan serangkaian instruksi I / O dengan
sebuah program
Karakteristik metode ini:
1. Program
tersebut digunakan untuk memulai, mengarahkan dan menghentikan operasi –
operasi I / O
2. Membutuhkan
sejumlah perangkat keras (register), yaitu:
a. Register
Status
Berisi status piranti I / O dan data
yang akan dikirimkan.
b. Register
Buffer
Menyimpan data sementara sampai CPU siap
menerimanya.
c. Pointer
Buffer
Menunjuk ke lokasi memori di mana sebuah
karakter harus ditulis atau dimana karakter tersebut harus dibaca.
d. Counter
Data
Tempat penyimpanan jumlah karakter dan
akan berkurang nilainnya jika karakter ditransfer.
e.
Membutuhkan waktu proses yang lama dan
tidak efesien dalam pemanfaatan CPU.
Terdapat empat
klasifikasi perintah I/O ini, yaitu:
a.
Perintah Kontrol
Perintah ini digunakan
untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memerintahkan tugas yang
diperintahkan padanya.
b.
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.
c.
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.
d.
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.
B.
INTTERUPT DRIVEN I / O
Teknik interrupt –
driven 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 akan
melakukan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai. Dalam teknik ini
kendali perintah masih menjadi tanggung jawab CPU, baik pengambilan perintah
dari memori maupun pelaksanaan isi perintah tersebut. Terdapat selangkah
kemajuan dari teknik sebelumnya, yaitu CPU melakukan multitasking beberapa
perintah sekaligus sehingga tidak ada waktu tunggu bagi CPU. Cara kerja teknik interupsi
di sisi modul I/O adalah modul I/O menerima perintah, misal read. Kemudian
modul I/O melaksanakan perintah pembacaan dari peripheral dan meletakkan paket
data ke register data modul I/O, selanjutnya modul mengeluarkan sinyal
interupsi ke CPU melalui saluran kontrol. Kemudian modul menunggu datanya
diminta CPU. Saat permintaan terjadi, modul meletakkan data pada bus data dan
modul siap menerima perintah selanjutnya. Pengolahan interupsi saat perangkat
I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagai berikut:
1.
Perangkat I/O akan mengirimkan sinyal
interupsi ke CPU.
2.
CPU menyelesaikan operasi yang sedang
dijalankannya kemudian merespon interupsi.
3.
CPU memeriksa interupsi tersebut, kalau
valid maka CPU akan mengirimkan sinyal acknowledgment ke perangkat I/O untuk
menghentikan interupsinya.
4.
CPU mempersiapkan pengontrolan transfer
ke routine interupsi. Hal yang dilakukan adalah menyimpan informasi yang
diperlukan untuk melanjutkan operasi yang tadi dijalankan sebelum adanya
interupsi. Informasi yang diperlukan berupa:
a.
Status prosesor, berisi register yang
dipanggil PSW (program status word).
b.
Lokasi intruksi berikutnya yang akan
dieksekusi. Informasi tersebut kemudian disimpan dalam stack pengontrol sistem.
5.
Kemudian CPU akan menyimpan PC (program
counter) eksekusi sebelum interupsi ke stack pengontrol bersama informasi PSW.
Selanjutnya mempersiapkan PC untuk penanganan interupsi.
6.
Selanjutnya CPU memproses interupsi
sempai selesai.
7.
Apabila pengolahan interupsi selasai,
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:
1.
Multiple Interrupt Lines.
2.
Software Poll
3.
Daisy Chain
4. Arbitrasi
Bus.
Teknik
yang paling sederhana adalah menggunakan saluran interupsi berjumlah banyak
(Multiple Interrupt Lines) 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. Alternatif lainnya adalah menggunakan software
poll. Prosesnya, apabila CPU mengetahui adanya sebuah interupsi, maka CPU akan
menuju ke routine 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 melakukan interupsi. Teknik yang lebih efisien
adalah daisy chain, 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. Teknik berikutnya adalah arbitrasi bus. Dalam metode ini, 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. Pengontrol Interrupt Intel 8259A
Karakteristik Interupsi I / O
adalah:
1. Lebih
efesien dalam pemanfaatan CPU, karena tidak harus menguji status dari piranti
2. Interupsi
dapat berasal dari piranti I / O, interupsi perangkat keras misalnya: timer,
memori, power supply dan Interupsi perangkat lunak misalnya: overflow,
opcode/data yang illegal, pembagian dengan nol.
Jenis
– jenis Interupsi:
1. Interupsi
Maskable
Adalah interupsi yang dapat didisable
(dimatikan) untuk sementara dengan sebuah interuksi disable interupsi khusus.
2. Interupsi
Nonmaskable
Adalah interupsi yang tidak dapat
didisable dengan interuksi perangkat lunak.
Metode
– metode Interupt
1. Polling
/ Polled Interupt
Adalah metode
berdasarkan urutan prioritas yang telah ditentukan sebelum piranti memerlukan
interupsi. Misal: A dan B mempunyai urutan prioritas A lebih dulu dari B, maka
jika A dan B bersamaan memerlukan pelayanan interupsi, maka piranti A aka
didahulukan.
2.
Vector Interupt
Adalah peralatan yang
berinterupsi diidentifikasikan secara langsung dan dihubungkan routine pelayanan
vector interrupt.
INTR = Sinyal yang dikeluarkan oleh
peralatan
INTA
= Sinyal kendali yang digunakan CPU
untuk menyiapkan pelayanan.
C.
DIRECT MEMORY ACCESS (DMA)
Direct Memory Access
(DMA) adalah metode transfer data secara langsung antara memori dengan piranti
tanpa pengawasan dan pengendalian CPU.
1.
Skema Transfer Blok DMA dual port CPU
dan DMA controller mengakses memori utama melalui MAR dan MBR dengan
menggunakan sebuah memori utama dual port (2 port).
Port I :
melayani CPU
Port II :
melayani DMA controller
2. Skema
Transfer Blok DMA cycle stealing (pencurian siklus)
Hanya memerlukan sebuah memori port
tunggal dimana CPU dan piranti I / O beradu cepat pada basis asinkron,
prioritas utama akan diberikan pada piranti I / O.
Prinsip kerja DMA adalah CPU akan
mendelegasikan kerja I/O kepada DMA, CPU hanya akan terlibat pada awal proses
untuk memberikan instruksi lengkap pada DMA dan akhir proses saja. Dengan
demikian CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan
interupsi.
Blok diagram modul DMA terlihat pada
gambar berikut:
Gambar konfigurasi DMA.
Dalam melaksanakan transfer data secara
mandiri, DMA memerlukan pengambilalihan kontrol bus dari CPU. Untuk itu DMA
akan menggunakan bus bila CPU tidak menggunakannya atau DMA memaksa CPU untuk
menghentikan sementara penggunaan bus. Teknik terakhir lebih umum digunakan,
sering disebut cycle-stealing, karena modul DMA mengambil alih siklus bus.
Penghentian sementara penggunaan bus bukanlah bentuk interupsi, melainkan
hanyalah penghentian proses sesaat yang berimplikasi hanya pada kelambatan
eksekusi CPU saja. Terdapat tiga buah konfigurasi modul DMA seperti yang
terlihat pada gambar
TRANSFER DATA
A. Format
Transfer
1. Paralel
Dimana semua bit karakter (word dengan
panjang tertentu) dikirim secara bersamaan dalam batas waktu yang diberikan.
2. Serial
Data dikirim secara berurutan dalam satu
saluran
Transfer data secara parallel lebih
cepat daripada secara serial karena saluran transmisinya banyak. Tetapi
kelemahannya jika terlalu panjang akan terjadi interferensi antar saluran.
B. Mode
Transfer Data
1. Synchronous
Mode
Adalah baris kendali yang digunakan
untuk mengsinkronkan waktu pada semua kejadian yang terjadi selama periode
waktu tertentu.
Kelemahan: Tiap piranti I / O berbeda –
beda kecepatan operasinya, sehingga harus diturunkan pada kecepatan pada
kecepatan yang paling rendah.
2. Asynchronous
Mode
Mode transfer data yang menggunakan
teknik jabat tangan (hand shaking) untuk menyakinkan transfer data antara
pengirim dan penerima tidak ada kesalahan (data valid)
Kelemahan:
~
Memerlukan lebih banyak kendali
~
Kecepatan transfer lebih rendah dari
yang sebenarnya.
Kelebihan:
·
Memungkinkan pengguna piranti I / O yang
memiliki berbagai variasi kecepatan dalam sistem yang sama.
IV.
Saluran
I/O Dan Prosesor
A. Prosesor
Unit Pemroses
Sentral
(UPS) (bahasa Inggris: Central Processing
Unit; CPU), merujuk
kepada perangkat keras komputer
yang memahami dan melaksanakan perintah
dan data
dari perangkat lunak. Istilah lain,
pemroses/prosesor (processor),
sering digunakan untuk menyebut CPU. Adapun mikroprosesor adalah CPU yang
diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam
sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Sejak
pertengahan tahun 1970-an,
mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umum
digunakan dan menjadi aspek penting dalam penerapan CPU. Komponen CPU terbagi menjadi
beberapa macam, yaitu sebagai berikut:
·
Unit
kontrol yang
mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti terdapat dalam semua
CPU. CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja
antarkomponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam
tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori
utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk
perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan
mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit
kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke
alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah:
·
Mengatur
dan mengendalikan alat-alat masukan (input) dan keluaran (output).
·
Mengambil
instruksi-instruksi dari memori utama.
·
Mengambil
data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.
·
Mengirim
instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta
mengawasi kerja dari ALU.
·
Menyimpan
hasil proses ke memori utama.
·
Register merupakan alat penyimpanan kecil
yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan
data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara,
biasanya digunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk
pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register ini dapat diibaratkan sebagai
ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga
otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali
yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan
perhitungan dan perbandingan logika.
·
ALU unit yang bertugas untuk melakukan
operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan. ALU
sering di sebut mesin bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua
bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean yang masing-masing
memiliki spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan
semua perhitungan aritmatika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU
melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit
elektronik yang digunakan disebut adder.
Tugas lain
dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan
instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan
menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan
(¹ ), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (£ ), lebih besar dari
(>), dan lebih besar atau sama dengan (³ ).
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 yang menghubungkan
dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan /keluaran.
Cara Kerja CPU
Saat
data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali
diletakkan di MAA (melalui Input-storage); apabila berbentuk instruksi
ditampung oleh Control Unit di
Program-storage, namun apabila
berbentuk data ditampung di Working-storage).
Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan
mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction
Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung
di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari
Working-storage untuk ditampung di General-purpose
register (dalam hal ini di Operand-register).
Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan
logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar
instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Akumulator. Apabila hasil
pengolahan telah selesai, maka Control
Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung
kembali ke Working-storage.
Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari
Output-storage, hasil
pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.
Fungsi
CPU
CPU
berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya
pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalah melakukan operasi aritmatika
dan logika
terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi yang
dimasukkan melalui beberapa perangkat keras,
seperti papan tombol, pemindai,
tuas kontrol,
maupun tetikus.
CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak
komputer.
Perangkat lunak tersebut dapat
dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras,
disket,
cakram padat,
maupun pita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih
dahulu pada memori fisik (MAA), yang mana
setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada
MAA dengan menentukan alamat data yang dikehendaki. Saat sebuah program
dieksekusi, data mengalir dari RAM ke sebuah unit yang disebut dengan bus,
yang menghubungkan antara CPU dengan MAA. Data kemudian didekode dengan
menggunakan unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksi yang sanggup menerjemahkan instruksi. Data
kemudian berjalan ke unit aritmatika dan
logika (ALU)
yang melakukan kalkulasi dan perbandingan. Data bisa jadi disimpan sementara
oleh ALU
dalam sebuah lokasi memori yang disebut dengan register supaya dapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah.
ALU
dapat melakukan operasi-operasi tertentu, meliputi penjumlahan, perkalian,
pengurangan, pengujian kondisi terhadap data dalam register, hingga mengirimkan
hasil pemrosesannya kembali ke memori fisik, media penyimpan, atau
register apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi. Selama proses ini
terjadi, sebuah unit dalam CPU yang disebut dengan penghitung program akan memantau instruksi yang sukses
dijalankan supaya instruksi tersebut dapat dieksekusi dengan urutan yang benar
dan sesuai.
V.
Peralatan
Masukan Dan Keluaran
A. Media
Antar Muka (Port)
1. Serial
Port
Adalah saluran yang menyalurkan data
input atau output secara serial atau COM.
2. Paralel
Port
Adalah
saluran yang menyalurkan data input atau output secara paralel atau LPT.
3. Universal
Serial Bus (USB)
Adalah
port serial yang bersifat universal (umum)
4. Expantion
Slot
Adalah
slot yang digunakan untuk menancapkan (memasang) card periphal tambahan.
B. Peralatan
I / O
1. Inputan
a. Keyboard
/ Papan Ketik
Keyboard merupakan sebuah papan
yang terdiri dari tombol-tombol seperti huruf
alfabet (A—Z) untuk mengetikkan kalimat, juga terdapat angka
3, 4, 5, 8, 3, 3 dan lain-lain, serta simbol-simbol khusus lainnya pada
komputer. Dalam komputasi, keyboard menggunakan susunan tombol atau kunci,
untuk bertindak sebagai tuas mekanis atau sakelar elektronik.
Jenis – jenis Keyboard:
Salah
satu faktor yang menentukan ukuran papan ketik adalah adanya duplikat kunci,
seperti papan ketik numerik terpisah, untuk kenyamanan. Selain itu, ukuran
papan ketik tergantung pada sejauh mana sistem digunakan untuk menghasilkan
tindakan oleh kombinasi tombol secara bersamaan atau yang menyusul (dengan
tombol pengubah), atau menekan beberapa tombol unik. Sebuah papan ketik dengan
beberapa tombol yang disebut keypad. Faktor lain yang menentukan ukuran papan
ketik adalah ukuran dan jarak tombol. Pengurangan ini dibatasi oleh
pertimbangan praktis bahwa kunci harus cukup besar untuk dapat dengan mudah
ditekan dengan jari. Atau alat yang digunakan untuk menekan tombol kecil.
·Standar
Keyboard
standar full-travel kunci ditemukan di pusat-pusat dari tiga perempat
inchi (19,05 mm 0,750 inch) dan memiliki kunci perjalanan setidaknya 0,150 inci
(3,81 mm). Papan ketik komputer meja, seperti papan ketik tradisional buatan
Amerika Serikat 101-tombol atau papan ketik Windows 104 tombol, termasuk
karakter abjad, angka dan tanda baca, dan berbagai tombol fungsi. Tombol papan
ketik internasional yang umumnya 102/105 tombol memiliki tombol
"shift" di sebelah kiri yang lebih kecil dan tombol tambahan dengan
beberapa simbol di antara itu dan huruf ke kanan nya (biasanya Z atau Y). Juga
biasanya tombol “Enter” yang biasanya berbentuk berbeda. Papan ketik komputer
mirip dengan papan tombol mesin ketik listrik, tetapi berisi tombol tambahan.
Papan ketik standar USB juga dapat terhubung ke beberapa perangkat non-desktop.
·
Ukuran
Laptop
Papan
ketik pada laptop dan notebook biasanya memiliki jarak lebih pendek untuk
keystroke dan satu set tombol kecil. Papan ketik ini tidak memiliki tombol
numerik dan tombol fungsi yang ditempatkan di lokasi berbeda dari standar
penempatan di papan ketik ukuran penuh.
·
Ukuran
Jempol
Papan
ketik kecil telah diperkenalkan untuk laptop (terutama nettops), PDA,
ponsel pintar atau pengguna yang memiliki ruang kerja yang terbatas. Sebuah
keyer chording memungkinkan beberapa tombol ditekan secara bersamaan.
Misalnya, papan ketik GKO dirancang untuk perangkat nirkabel kecil. Alternatif
lain untuk dua tangan yang berfungsi untuk control permainan, seperti AlphaGrip
yang juga digunakan sebagai alat memasukkan data dan teks. Sebuah "papan
jempol" (dimodifikasi) digunakan dalam beberapa penolong digital
seperti Palm Treo dan BlackBerry,
dan beberapa PC Ultra-Mobile seperti OQO. Papan tombol numerik hanya berisi
angka, simbol matematika untuk penambahan, pengurangan, perkalian, dan
pembagian, titik desimal, dan beberapa tombol fungsi. Papan tombol ini sering
digunakan untuk memudahkan entri data dengan papan ketik yang lebih kecil yang
tidak memiliki tombol numerik, biasanya pada laptop. Tombol ini dikenal sebagai
tombol numerik atau angka, dan dapat terdiri dari jenis-jenis tombol:
Ø Operator
aritmatika, seperti +, -, *, /
Ø Angka
0 – 9
Ø Tombol
panah kursor
Ø Tombol
navigasi, seperti Home, End, PgUp, PgDown, dan lainnya.
Ø Tombol
Num Lock, digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan tombol angka
Ø Tombol
Enter
b. Mouse
Mouse (bahasa Indonesia: tetikus) adalah alat yang digunakan
untuk memasukkan data
ke dalam komputer
selain papan tombol. Mouse memperoleh nama demikian karena
kabel yang menjulur berbentuk seperti ekor tikus.
Mouse pertama kali dibuat pada tahun 1963
oleh Douglas Engelbart berbahan kayu
dengan satu tombol. Model kedua sudah dilengkapi dengan 3 tombol. Pada tahun 1970,
Douglas Engelbart memperkenalkan tetikus yang dapat mengetahui posisi X-Y pada
layar komputer,
tetikus ini dikenal dengan nama X-Y
Position Indicator (indikator posisi X-Y). Bentuk Mouse yang paling umum
mempunyai dua tombol, masing-masing di sebelah kiri atas dan kanan atas yang
dapat ditekan. Walaupun demikian, komputer-komputer
berbasis Macintosh biasanya menggunakan mouse satu tombol.
Mouse bekerja dengan menangkap gerakan menggunakan bola yang menyentuh
permukaan keras dan rata. Mouse yang lebih modern sudah tidak menggunakan bola
lagi, tetapi menggunakan sinar optis untuk mendeteksi gerakan. Selain itu, ada
pula yang sudah menggunakan teknologi nirkabel, baik yang berbasis radio,
sinar inframerah, maupun bluetooth.
Saat ini, teknologi terbaru sudah memungkinkan Mouse memakai sistem laser
sehingga resolusinya dapat mencapai 2.000 titik per inci
(dpi), bahkan ada yang bisa mencapai 4.800 titik per inci. Biasanya tetikus
model ini diperuntukkan bagi penggemar permainan video.
c. Scanner
Scanner (bahasa Indonesia: pemindai) merupakan suatu alat yang
digunakan untuk memindai suatu bentuk maupun sifat benda, seperti dokumen,
foto, gelombang, suhu dan lain-lain. Hasil pemindaian itu pada umumnya akan
ditransformasikan ke dalam komputer
sebagai data digital.
Terdapat beberapa jenis scanner bergantung pada kegunaan dan cara kerjanya,
antara lain:
·
Scanner gambar
Di
antara jenis-jenis scanner tersebut, scanner gambar adalah yang paling sering
disebut sebagai scanner. Seperti halnya pada scanner OMR, scanner gambar juga
dapat digunakan sebagai pemindai LJK. Agar hal tersebut dapat tercapai,
dibutuhkan perangkat lunak dengan teknologi Digital Mark Reader
(DMR).
Bila
dikelompokkan berdasarkan cara memasukkan kertas, scanner gambar terdiri atas 2
jenis, yaitu:
·
Flatbed
Pada scanner gambar Flatbed, kertas diletakkan di atas kaca scanner, kemudian lampu dan sensor scanner akan bergerak menyusuri kertas tersebut untuk memperoleh gambarnya.
Pada scanner gambar Flatbed, kertas diletakkan di atas kaca scanner, kemudian lampu dan sensor scanner akan bergerak menyusuri kertas tersebut untuk memperoleh gambarnya.
Pada
scanner gambar Automatic Document
Feeder (ADF), kertas diletakkan
pada baki/tray, lalu satu per satu
kertas akan dimasukkan oleh bagian mekanik scanner dengan adanya pad assy
dan roller.
Pada saat kertas bergerak di atas lampu pemindai, sensor pemindai bekerja untuk
memperoleh gambar yang merepresentasikan kertas tersebut. Keunggulan scanner Automatic Document
Feeder (ADF) adalah:
1. kecepatannya
tinggi, dapat mencapai > 10.000 lembar per jam
2. dapat
membaca dua sisi kertas sekaligus pada saat yang bersamaan dengan imprinter,
pemindai dapat memberikan tanda pada lembaran yang telah dipindai
3. sangat
tepat dipasangkan dengan perangkat lunak berteknologi Digital Mark Reader
serta untuk pengarsipan dan manajemen dokumen
d. JoyStick
Tuas Kontrol atau
tongkat ria atau Tuas Kendali
(bahasa Inggris: joystick) adalah alat masukan komputer
yang berwujud tuas
yang dapat bergerak ke segala arah. Alat ini dapat mentransmisikan arah sebesar
dua atau tiga dimensi ke komputer.
Alat ini umumnya digunakan sebagai pelengkap untuk memainkan permainan video
yang dilengkapi lebih dari satu tombol. Nama "joystick" atau “tuas
kendali” diperkirakan berasal pilot
Perancis
di awal abad ke-20, Robert Esnault-Pelterie[3].
Nama ini juga diakui oleh beberapa pilot lain seperti Robert Loraine,
Henry James Joyce
dan George AE.
Loraine memasukkan nama “joystick” dalam buku hariannya pada tahun 1909 ketika
ia pergi ke Pau untuk belajar terbang di sekolah Blériot's. Sementara George AE
adalah seorang penerbang perintis yang bersama temannya Jobling membangun dan
menerbangkan pesawat di Newcastle, Inggris
pada tahun 1910. Dia diduga telah menemukan "George Stick" yang lebih
dikenal sebagai joystick atau tuas kendali. Tuas kendali listrik pertama dengan
dua sumbu diciptakan sekitar tahun 1944 di Jerman.
Perangkat ini dikembangkan untuk mengincar target luncur bom Henschel Hs 293
pada sasaran kapal. Di sini, tuas kendali digunakan oleh operator untuk
mengarahkan misil menuju target. Tuas kendali ini telah mempunyai tombol on dan
off daripada sensor analog. Sinyal itu ditransmisikan dari tuas kendali ke rudal
melalui radio.
2. Output
a. Printer
Printer adalah alat yang
menampilkan data dalam bentuk cetakan, baik berupa teks maupun gambar/grafik,
di atas kertas.
Printer biasanya terbagi atas beberapa bagian, yaitu penggetil (picker) sebagai alat mengambil kertas
dari baki (tray). Baki ialah
tempat menaruh kertas. Tinta atau tinta bubuk
(toner) adalah alat pencetak
sesungguhnya, karena ada sesuatu yang disebut tinta atau tinta bubuk yang
digunakan untuk menulis/mencetak pada kertas. Perbedaan tinta bubuk dan tinta
ialah perbedaan sistem; tinta bubuk atau laser butuh pemanasan, sedangkan tinta
atau sembur tinta tak butuh pemanasan, hanya pembersihan pada hulu pencetak (print-head) tersebut. mencetak di
atas kertas, kain, kaca, film putih, ebonit, dll. Ada pula kabel lentur untuk
pengiriman sinyal dari pengolah pencetak ke tinta atau tinta bubuk. Kabel ini
tipis dan lentur, namun kuat. Pada bagian belakang pencetak biasanya ada
colokan sejajar atau USB
untuk penghubung ke komputer.
Printer modem merupakan alat canggih. Printer mempunyai beberapa jenis yaitu jenis Dot-Matrix,
jenis Daisy
Wheel, jenis Ink-Jet
/ jenis Bubble Jet,
jenis Chain, jenis Drum dan jenis Laser.
·
Dot Matrix
Printer
Dot Matrix adalah suatu jenis printer yang resolusi cetaknya masih sangat
rendah. Fungsi printer dot matrix sampai saat ini masih saja diperlukan
walaupun kini telah bertebaran printer-printer canggih yang dapat mencetak fotografi level profesional. Printer Dot-matrix ini terutama
dibutuhkan oleh bidang usaha yang membutuhkan pencetakan rangkap, tidak hanya
bukti transaksi, tetapi juga laporan-laporan yang harus dicetak rangkap. Dari
pada mencetaknya berulang-ulang
yang mengakibatkan biaya operasional printer tinggi dan waktu menjadi terbuang
percuma, maka kita dapat menggunakan printer dot-matrix dengan kertas rangkap.
Hemat waktu dan hemat biaya (listrik,
pita, kertas, dll).
· Laser
Pencetak laser atau printer laser adalah pencetak
untuk komputer
yang menggunakan teknologi diode cahaya
untuk mendapatkan partikel-partikel kecil toner
dari cartridge
ke kertas. Alat ini sering lebih ekonomis dibanding menggunakan tinta
pencetak tinta.
Pencetak
laser bekerja dengan melibatkan 7 langkah:
1. Pemrosesan Gambar Raster:
peosesor dalam pencetak mengubah data untuk dicetak dari format apapun yang
ada, ke bitmap halaman untuk
dicetak - yang kemudian disimpan dalam memori gambar raster.
2. Pengisian: Sebuah muatan
elektrostatik kemudian diproyeksikan ke drum fotosensitif berputar dalam
pencetak.
3. Penulisan: Sinar laser diarahkan
pada cermin poligon berputar, yang mengalihkan sinar itu ke drum fotosensitif.
Data yang dirasterisasi kini dibaca, dan digunakan untuk mengendalikan apakah
laser itu menyala atau tidak, karena sinar itu menyapu drum - di mana ketika
sinar laser mengenai drum muatannya dibalik, menciptakan gambaran listrik laten
di permukaan.
4. Perkembangan: Permukaan drum
kemudian dipajankan ke partikel toner bermuatan negatif, yang ditarik ke daerah
di mana laser itu menulis gambaran listrik tersimpan. Toner itu akan diusir
oleh muatan negatif daerah di drum di mana sinar laser tak mengenainya, dan
kemudian menghilangkan muatan.
5. Transfer: Drum sekarang diputar
ke kertas, mengubah gambar dari drum ke kertas (untuk membantu proses ini ada
pemutar bermuatan positif di belakang kertas, yang mendorong toner dari drum dan
ke kertas).
6. Penggabungan: Kertas kemudian
dilewatkan melalui penggabung, di mana pemutar itu menyiapkan panas dan tekanan
untuk mengikat toner ke kertas.
7. Pembersihan: Sebuah tangkai tak
bermuatan listrik dan lampu penembak menghilangkan toner dan semua muatan yang
tersisa di drum (semua ini akan terjadi dalam 1 revolusi drum).
·
Inject
Printer
Inkjet adalah alat cetak yang sudah menggunakan tinta untuk mencetak dan
kualitas untuk mencetak gambar berwarna cukup bagus. Kecepatan mencetak jumlah
halaman pada printer Inkjet tidak sama, tergantung pada jenis merk printer
tersebut. Tapi pada Inkjet Printer hasil cetakan lebih lama keringnya jika
dibandingkan dengan Laserjet Printer.
b. Plotter
Plotter adalah
Printer grafis yang menggambar dengan menggunakan pena-pena tinta, plotter juga
merupakan perangkat output pertama yang mampu mencetak gambar berukuran gambar
sebesar gambar arsitektur dan engineering. Adapun pengertian lain plotter
adalah sebuah mesin yang secara otomatis akan menggambar grafik berdasarkan data
yang dimasukkan. Sedangkan plotter masih dibagi yaitu ada plotter auto,yaitu
sebuah mesin yang secara otomatis akan menggambar grafik berdasarkan data yang
dimasukkan.
3. Input
– Output
a. Monitor
Monitor komputer adalah salah satu
jenis soft-copy device, karena
keluarannya adalah berupa sinyal
elektronik, dalam hal ini berupa gambar yang tampil di layar monitor. Gambar
yang tampil adalah hasil pemrosesan data
ataupun informasi masukan. Monitor memiliki berbagai ukuran layar seperti
layaknya sebuah televisi. Tiap merek dan ukuran monitor memiliki tingkat resolusi
yang berbeda. Resolusi ini lah yang akan menentukan ketajaman gambar yang dapat
ditampilkan pada layar monitor. Jenis-jenis monitor saat ini sudah sangat
beragam, mulai dari bentuk yang besar dengan layar cembung, sampai dengan
bentuk yang tipis dengan layar datar (flat).
·
Jenis-jenis
monitor
Untuk
saat ini monitor komputer terdiri dari beberapa jenis, di antaranya:
·
Monitor Analog
Pengertian dari
analog berarti sinyal-sinyal yang masuk pada monitor adalah berupa arus yang
dapat berisi sembarang nilai antara sinyal maksimal dan minimum. Sistem
pengolahan data pada monitor analog adalah secara langsung tanpa menggunakan
proses digital (data 0 dan 1). Monitor analog biasanya mempunyai ciri khas pada
semua pengaturan manualnya (H-Size, V-Size, Contrast, dan
Brightness)menggunakan Potensiometer.
·
Monitor Digital
Monitor digital
adalah monitor yang menggunakan sinyal digital dalam pengiriman datanya yaitu
menggunakan logika 1 dan 0 (data digital). Monitor digital biasanya mempunyai
ciri seluruh pengaturannya gambar manualnya menggunakan saklar tekan.
DAFTAR PUSTAKA
0 komentar:
Posting Komentar