490 likes | 1.07k Views
Organisasi Komputer : Input Output. Tujuan. Menjelaskan sistem komputer unit masukkan / keluaran Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran Menjelaskan peralatan luar (External device). Struktur komputer - IO. Computer. Peripherals. Central Processing Unit. Main Memory.
E N D
Tujuan • Menjelaskansistemkomputer unit masukkan/keluaran • Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran • Menjelaskan peralatan luar (External device)
Strukturkomputer- IO Computer Peripherals Central Processing Unit Main Memory Computer Systems Interconnection Input Output Communication lines
ModulInput/Output • MengapaperlumodulInput/Output? • Jenisperipheral* (device) sangatbermacam-macam: • Ukurandata yang dapatditransferdalamsatusaatberbeda • Kecepatanberbeda • Format data berbeda • Dll • Kecepatansemuaperipheral jauhlebihlambatdibanding CPU danRAM • *Peripheral= device eksternal yang terhubungkemodul I/O
ModulInput/Output • Apafungsiutamamodul I/O ? • UntukmenjembataniperipheraldenganCPU dan memori • Untukmenjembatani CPU dan memoridengansatuataubeberapaperipheral
DeviceEksternal (Peripheral) • Jenis-jenisdevice eksternal : • Human readable(saranakomunikasimanusiadenganmesin (komputer)) • Screen, printer, keyboard • Machine readable (saranakomunikasiantarakomputerdengan device lain) • Harddisk, sensor, aktuator, dll • Communication (saranakomunikasikomputerdengankomputer lain) • Modem • Network Interface Card (NIC)
Keterangan • Signal kontrol: • Menentukanapa yang harusdilakukanoleh device • Misal: INPUT atau READ untukmenerima/membaca data danOUTPUT atauWRITE untukmengirimkan data ke device lain • Signal status : • Untukmengirimkan status dari device(ready atauerror) • Jalur data : • Saluranuntukmengirimkan/menerimaderetan bit-bit ke/darimodul I/O
Control logic: • Menentukanaktifitasdan status device eksternal • Buffer: • Untukmenampung data dari/kemodul I/O sementarawaktu, biasanyaberukuran 8 hingga 16 bit • Transducer: • Mengubahbentuk data dari signal elektrik, mekanik, temperatur, tekanan, dllmenjadi data digital dansebaliknya
FungsiModul I/O • Control and Timing • CPU Communication • Device Communication • Data Buffering • Error Detection
Control and Timing • Modul I/O berfungsisebagaipengaturaliran data antararesource internal (CPU, memori) dengan device eksternal • Contoh prosedur transfer data dari device ke CPU: • CPU memeriksa status device melaluimodul I/O • Device memberikanstatusnyamelaluimodul I/O • Jika ready makaCPU minta agar device mengirimkan data • ModulI/O menerima data dari device • ModulI/O mengirimkan data ke CPU
CPU Communication • Modul I/O berfungsisebagai media komunikasidariCPU menujudevice eksternal • Apayang dilakukanmodul I/O ? • Men-decode perintah/command dariCPU • Contohperintahuntukharddisk: READ SECTOR, WRITE SECTOR, SEEK track number, dan SCAN record ID • Menjadimedia untukpertukaran data • Melaporkanstatus device (status reporting) • Misal: BUSY atau READY • Memeriksa/men-decode alamatyang dikirimkanolehCPU (address recognition)
Device Communication • Modul I/O berfungsisebagai media komunikasidari device eksternalmenujuCPU • Apa yang dilakukanmodul I/O ? • Meneruskanperintah/command dariCPU ke device • Meneruskanstatus dari device ke CPU • Meneruskandata dari device ke CPU
Data Buffering • Modul I/O berfungsisebagaipenampungdata sementarabaikdari CPU/memorimaupundari peripheral • Mengapa data perlu di-buffer ? • Kecepatandevicesangatberagam • Kecepatan device <<< kecepatanCPU • Contoh: • Data dari CPU: • Langsungditaruh di buffer • Diberikankedevice sesuaidengankecepatan (“dayaserap”) device • Data dari device: • Dikumpulkandulu di buffer • Setelahperiodetertentubarudikirimkanke CPU makalebihefektif
Error Detection • Modul I/O berfungsisebagaipendeteksikesalahanyang ditimbulkanolehdevice • Contohkesalahan: • Paper jam • Bad sector • Kertashabis • Terjadiperubahan bit-bit data • Dll • Contohmetodedeteksi: • Bit parity
Struktur Modul I/O • Antarmuka modul I/O ke CPU melalui bus sistem komputer terdapat tiga saluran • Saluran data • Saluran alamat • Saluran kontrol. • Bagian terpenting adalah blok logika I/O yang berhubungan dengan semua peralatan antarmuka peripheral, terdapat fungsi pengaturan dan switching pada blok ini
I/O Terprogram • Data salingdipertukarkanantara CPU danmodul I/O. • CPU mengeksekusi program yang memberikanoperasi I/O kepada CPU secaralangsung • Pemindahan data • Pengirimanperintahbacamaupuntulis • Monitoring perangkat
Programmable Peripheral Interface Intel 8255A • Menggunakan I/O terprogram • Interrupt driven I/O • Dirancang untuk keperluan mikroprosesor 8086
Modul I/O PPI 8255 • Bagian kanan dari blok diagram Intel 8255A • 24 saluran antarmuka luar • 8 bit port A • 8 bit port B • 4 bit port CA dan 4 bit port CB • Saluran tersebut dapat diprogram dari mikroprosesor 8086 dengan menggunakan register kontrol untuk menentukan bermacam – macam mode operasi dan konfigurasinya. • Bagian kiri blok diagram merupakan interface internal dengan mikroprosesor 8086. • 8 bus data dua arah (D0 – D7) • bus alamat • bus kontrol yang terdiri atas saluran CHIP SELECT, READ, WRITE, dan RESET
Modul I/O PPI 8255 • Pengaturan mode operasi pada register kontrol dilakukan oleh mikroprosesor • Mode 0, ketiga port berfungsi sebagai tiga port I/O 8 bit • Mode lain dapat port A dan port B sebagai port I/O 8 bit, sedangkan port C sebagai pengontrol saluran port A dan B PPI Intel 8255A dapat diprogram untuk mengontrol berbagai peripheral sederhana
I/O Terprogram Kelemahan : • CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan modul I/O sehingga akan membuang waktu, CPU lebih cepat proses operasinya. • Dalam teknik ini, modul I/O tidak dapat melakukan interupsi kepada CPU terhadap proses – proses yang diinteruksikan padanya. • Seluruh proses merupakan tanggung jawab CPU sampai operasi lengkap dilaksanakan
Klasifikasi perintah I/O 1. Perintah control. Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang diperintahkan padanya. 2. 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. 3. 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. 4. 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.