6 . I/O

1. 6. I/O By Serdiwansyah N. A.

2. Unit I/O • Salah satufiturdasarkomputeradalahkemampuannyauntukmempertukarkandata dengan perangkat lain. • Kemampuan komunikasi ini memungkinkan operator manusia, misalnya, untukmenggunakan keyboard dan layer display untukmengolahteksdangrafik. • Manusiamengembangkanpenggunaankomputeruntukberkomunikasidengankomputer lain melalui internet danmengaksesinformasidi seluruhdunia. I/O

3. MengaksesPerangkat I/O • Pengaturansederhanauntukmenghubungkanperangkat I/O kesuatukomputeradalahdenganmenggunakanpengaturan bus tunggal • Bus tersebutmeng-enable semuaperangkat yang dihubungkanpadanyauntukmempertukarkaninformasi. Biasanya, pengaturantersebutterdiridaritigaset jalur yang digunakanuntukmembawaalamat, data, dansinyalkontrol. • TiapperangkatI/O ditetapkandengansuatu set alamat yang unik. Padasaatprosessormeletakkan suatu alamat pada jalur alamat, perangkat yang mengenali alamat ini meresponperintah yang dinyatakanpadajalurkendali. • Pada saat perangkat I/O dan memori berbagi ruang alamat yang sama, pengaturan tersebut disebutmemory mapped I/O. I/O

4. Struktur Bus Tunggal • Gambar 1. Struktur Bus Tunggal I/O

5. Antarmuka I/O untukPerangkat Input • Gambar 2. Antarmuka I/O untukPerangkat Input I/O

6. Keyboard • Perangkat input yang paling seringdigunakanadalah keyboard, biasanyadilengkapidengan mouse atau trackball. Bersamadengan video display sebagaiperangkatoutput, perangkattersebutdigunakanuntukinteraksimanusialangsungdengancomputer. • Keyboard tersediadalamduatipe, yaitu : • Tipeterdiridari array switch mekanikyang dipasangpadaprinted circuit board. Switch tersebutdiaturdalambarisdankolomdandihubungkankemikrokontrollerpada board. Padasaatsuatuswitcditekan, controller mengidentifikasibarisdankolom, dandengandemikiamenentukantombolmana yang ditekan. I/O

7. Keyboard Tipekeduamenggunakanstruktur flat yang terdiridaritiga layer. Layer paling atasadalahbahan plasticized, denganposisitombolditampilkanpadapermukaaatasdan conducting trace disimpanpadasisibawah. Layer tengahdibuatdarikaretdenganlubangpadaposisitombol. Layer dasaradalahmetalik, dengantonjolakeluarpada posisitombol. Pada saattekananditerapkan pada layerpaling atas padposisitombol, trace yang beradatepatdibawahnyabersentuhandengantonjolanyantepatpada layer dasar, sehinggamembentuksirkuitelektrikdengancara yang samasepertiswitch mekanik. Arus yang mengalirdalamsirkuitiniditerimaole mikrokontroller. I/O

8. Mouse • PenemuanMouse padatahun 1968 menunjukkanlangkahpentingdalampengembangansaranabarubagiorang-orang untukberkomunikasidengan computer. • Hinggatitiktersebut, teksadalahbentukutamaentri data. • Mouse adalahperangkat yang dibentukuntukkenyamanantanganoperator, sehinggadapatdigeserpadapermukaandatar. Sirkuitelektronikmerasakangerakaninidanmengirimbeberapapengukuranjarak yang dilaluidalamarah X dan Y kekomputer. Pergerakandiawasibaiksecaramekanikatauoptik. I/O

9. Trackball • Prinsipoperasi trackball sangatmiripdengan mouse mekanik. • Suatu bola dipasangpadashallow well pada keyboard. User memutar bola tersebutuntukmengindikasikan pergerakan kursor yang diinginkan di layar. • Gambar 3. Trackball I/O

10. Joystick • Joystick adalah stick pendekberputar yang dapatdigerakkandengantanganuntukmenunjukketiaparahdalambidang XY. • Padasaatinformasiinidikirimkekomputer, software menggerakkankursorpadalayardenganarah yang sama. • Gambar 4. Joystick I/O

11. Touchpad • Perangkat input lain yang sangatpentingadalah touchpad danperangkatsejenisnya, touchscreen. • Touchpad adalah pad kecil yang dibuatdaribahanpressuresensitive. • Pada saat jari user atau ujung pena menyentuh beberapa titik pada pad, tekanantersebutmenyebabkanperubahankarakteristiklistrikbahanpadatitiktersebut. Lokasititiktersebutdideteksidandikomunikasikankecomputer. • Hal inimenjadikantouchpad sebagaipenggantiberbiayarendahuntuk mouse atau trackball, dengankekuatandankeandalantingkattinggikarenatidakberisibagian yang bergerak. Touchpad sangatsesuaiuntuk computer notebook. I/O

12. Touchscreen • Touchpad dapatdigabungkandenganliquid crystal display untukmenghasilkanlayartouchsensitiveyang dapatdigunakanuntukoperasi input danoutput. • Tipelayarinibiasanyaditemukandalampersonal digital assistant (PDA), misalnyaPalm Pilot. Bentuk lain dari touch screen menggunakancathode ray tube (CRT). • Perubahankapasitansi yang disebabkanolehsentuhanjaripadalayardirasakanoelhlayarpadasaatberkas electron menscanlayaruntukmenampilkansuatucitra. • Pengaturaninibiasanyaditemukandalam cash register dan terminal pointofsale. I/O

13. Scanner • Scanner mentransformasikanbahantercetakdanfotografimenjadirepresentasidigital. Pada scanner awal, halama yang discandiletakkanpadasilinderkacayang berputardisekeliling sensor. • Kebanyakanscanner saatinimenggunakanpengaturan flatbed, dimana halaman yang discan ditempatkan pada permukaan kaca datar. • Suatusumbercahayamenscanhalamantersebut, dancahayayang direfleksikandifokuskanpada array linear chargecoupleddevice (CCD). I/O

14. Scanner • Gambar 5. Scanner I/O

15. Video Display • Video displaydigunakan pada saatdiperlukanrepresentasi visual pada output komputer. • Perangkatdisplay yang paling umummenggunakancathode ray tube (CRT). • Suatuberkaselektronterfokusmenabraklayar fluorescent, menimbulkanemisicahahyasebagaititikterangpadalatargelap. Titikyang terbentukmenghilangpadasaatberkastersebutdimatikanataudipindahkanketempat lain. • Jadisecaraumum, tigavariabelbebasperluditetapkansepanjangwaktu, menyatakanposisidanintensitasberkas. I/O

16. Video Display • Gambar 6. Video Display I/O

17. Flat Panel Display • Sekalipunteknologicathoderaytube telahmendominasiaplikasi display, flatpaneldisplay semakinmeningkatpopularitasnya. • Display tersebutlebih tipis danlebihringan. Jugamenyediakanlinearitas yang lebihbagusdan, padabeberapakasus, bahkanresolusi yang lebihtinggi. • Telahdikembangkanbeberapatipeflatpaneldisplay, tennasukliquidcrystalpanel, plasma panel, dan electroluminescent panel. • Ketersediaanflatpaneldisplay biayarendahtelahmembantuperkembangankomputernotebook. I/O

18. Flat Panel Display • Gambar 7. Flat Panel Display I/O

19. Printer • Printer digunakanuntukmemproduksi hard copy dari data output atauteks. • Printer biasanyadiklasifikasikansebagaitipe impact atau nonimpact, tergantungpadasifatmekanisme printing yang digunakan. • Impact printer menggunakanmekanismeprinting mekanik, dan nonimpact printer mengandalkanpadateknikoptik, ink jet, atauelektrostatik. • Nonimpact printer memilikibeberapabagianbergerak clan dapatdioperasikanpadakecepatantinggi. I/O

20. Printer • Gambar 8. Printer I/O

21. AkseleratorGrafis • Banyakaplikasikomputer yang melibatkancitragrafiskualitastinggi. Mungkinpenggunaaagrafis yang paling umumadalahdalam video game. • Aplikasi lain adalahtugasartistik, inn; ingmedis, clan film animasi. • Citra kualitastinggimemerlukantampilansejumlahbesarpisel, Sebelumsuatucitradikirimkelayardisplay, warnatiap pixel tersebut barns dihitung don di. simpandalambuffer memori. • Dari sana, informasitersebutdikirimkeIayarpadakecepatao minimal 30 kali per detikuntukmempertahankanter-refresh-nyacitrayang tertampil. I/O

22. AkseleratorGrafis • Tugasperhitunganintensitas pixel danwarnadapatdilakukandalam software. • Citra yang dihasilkandapatdisimpanpada screen buffer dalammemoriutamakomputer, dandarisanadapatdikirimke display melalui bus komputer. • Akantetapi, potongan volume data yang perluditanganiadalahsedemikiansehinggapendekataninidapatdenganmudahmembanjiriprosesordanmenyisakansedikitdaya komputasi untuk tugas lain. • Kartugrafiskualitastinggimampumerefreshlayar antara 75 dan 200 kali per detik. I/O

23. Port Grafis • Kartugrafistersebutdapatdicolokkankedalam bus komputermisalnya PCI. • Umumnya motherboard komputermenyertakan slot koneksikhusus yang dikenalsebagaiAccelerated Graphics Port (AGP), untukmenyisipkankartugrafis. • Iniadalahport 32bit yang mampumendukungkecepatan transfer data yang lebihtinggidaripada yang dapatdicapaipada bus PCI. • Kecepataninibiasanyadinyatakan sebagai AGP 1 x, 2x, 4x, atau 8x, dimana AGP 1 x adalah standar awal yang menyediakankecepatan transfer data 264 megabyte/det. Standarselanjutnyamendukungkelipatankecepatanini, dengan AGP 8x menyediakan 2 gigabyte/det. I/O

24. VGA Card • Gambar 9. VGA Card I/O

25. PengolahanGrafis • Dalam grafis komputer, objek tigadimensi dinyatakandenganmembagipermukaannnyamenjadisejumlahbesarpoligonkecil, biasanyasegitiga. • Tugaspertamaadalahmengubah 3D scene menjadirepresentasi 2D yang paling sesuaidengancitra yang akandilihatolehmatamanusia. • Perhitunganproyeksidanperspektifmenentukanlokasidalamcitraduadimensipadapuncaksegitigayang merepresentasikanberbagaiobjekpada scene. • Kemudian, algoritmakompleksdigunakanuntukmenentukanwarna yang sesuaidanbayangantiapsegitigauntukmenghasilkancitrarealistik. I/O

26. PengolahanGrafis • Keseluruhanproses komputasi yang mengurangi 3D scene kedeskripsi pixel yang akandikirimkedisplay dikenalsebagai rendering. • Gambar 10. 3D Rendering I/O

27. Software Grafis • Kartugrafismenawarkanberbagaifitur yang canggih. • Penggunaanfiturtersebutmemerlukansoftware yang didesainsecaraspesifikuntukkartutersebut. Terdapatsangatsedikitstandardalam area ini, danpasarterbukaluasuntukkompetisi. • Hanyadenganmenginstalkartugrafis yang lebihbaikpadasuatukomputertidakakansecaraotomatis meningkatkan kualitas citra yang dihasilkan. Diperlukan software khusus untukdigunakandengankartuini. Beberapastandar application programming interface (API) untuk software grafismulaimuncul. Tujuanstandartersebutadalahuntukmengenablepengembangan hardware independent software. I/O

28. PengolahanGrafis • Untukcitrabergerak, komputasiiniharusdiulangbeberapa kali tiapdetik. • Untukmembuattampilangerakan yang haluspadalayar, pixel citraharusdi komputasiulang minimal 20 kah per detik, biasanya 30 hingga 40 kali per detik, untukmenghasilkangambar video kualitastinggi. Inidisebut frame rate. • Kemampuankartu video untukmelakukankomputasi yang diperlukanseringdiukuroleh T&L (Transformations and Lighting) ratingnya, yang merupakanjumlahsegitiga per detik yang diperlukankartutersebutuntukdapatmenyelesaikansemuakomputasi yang diperlukanuntukproyeksi, clipping, lighting, dan sampling. Rating padaumumnyaberadadalamrentang 10 hingga30 jutasegitiga per detik. I/O

29. KartuGrafis RADEON VE • Gambar 11. KarakterKartuGrafis RADEON VE I/O

30. Software Grafis • Jadi, software untukgame komputer, misalnya, akanbekerjadenganbaikdengankartugrafisyang diproduksiolehperusahaan yang berbedadanakanmampumenggunakanfituryang disediakan. • OpenGL (Open Graphics Language) adalahcontohstandartersebut. • Secarabertahap, kartugrafisdidesainuntukkompatibilitasdenganstandarinidansejumlahstandarserupa yang berhubungandenganberbagaiaspekpengolahangrafis. I/O