Download - Organisasi Komputer : Input Output
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
Main Memory
InputOutput
SystemsInterconnection
Peripherals
Communicationlines
CentralProcessing Unit
Computer
Modul Input/Output Mengapa perlu modul Input/Output ?
Jenis peripheral* (device) sangat bermacam-macam: Ukuran data yang dapat ditransfer dalam satu saat
berbeda Kecepatan berbeda Format data berbeda Dll
Kecepatan semua peripheral jauh lebih lambat dibanding CPU dan RAM
*Peripheral= device eksternal yang terhubung ke modul I/O
Modul Input/Output Apa fungsi utama modul I/O ?
Untuk menjembatani peripheral dengan CPU dan memori
Untuk menjembatani CPU dan memori dengan satu atau beberapa peripheral
Letak Modul I/O
DeviceEksternal (Peripheral) Jenis-jenis device eksternal :
Human readable (sarana komunikasi manusia dengan mesin (komputer)) Screen, printer, keyboard
Machine readable (sarana komunikasi antara komputer dengan device lain) Harddisk, sensor, aktuator, dll
Communication (sarana komunikasi komputer dengan komputer lain) Modem Network Interface Card (NIC)
Blok Diagram DeviceEksternal (1)
Keterangan Signal kontrol:
Menentukan apa yang harus dilakukan oleh device Misal: INPUT atau READ untuk menerima/membaca data
dan OUTPUT atau WRITE untuk mengirimkan data ke device lain
Signal status : Untuk mengirimkan status dari device(ready atau
error) Jalur data :
Saluran untuk mengirimkan/menerima deretan bit-bit ke/dari modul I/O
Control logic: Menentukan aktifitas dan status device eksternal
Buffer: Untuk menampung data dari/ke modul I/O
sementara waktu, biasanya berukuran 8 hingga 16 bit
Transducer: Mengubah bentuk data dari signal elektrik,
mekanik, temperatur, tekanan, dll menjadi data digital dan sebaliknya
Data Rate Beberapa Device
Diagram Modul I/O
Fungsi Modul I/O Control and Timing CPU Communication Device Communication Data Buffering Error Detection
Control and Timing Modul I/O berfungsi sebagai pengatur aliran
data antara resource internal (CPU, memori) dengan device eksternal
Contoh prosedur transfer data dari device ke CPU: CPU memeriksa status device melalui modul I/O Device memberikan statusnya melalui modul I/O Jika ready maka CPU minta agar device
mengirimkan data Modul I/O menerima data dari device Modul I/O mengirimkan data ke CPU
CPU Communication Modul I/O berfungsi sebagai media komunikasi
dari CPU menuju device eksternal Apa yang dilakukan modul I/O ?
Men-decode perintah/command dari CPU Contoh perintah untuk harddisk: READ SECTOR, WRITE
SECTOR, SEEK track number, dan SCAN record ID Menjadi media untuk pertukaran data Melaporkan status device (status reporting)
Misal: BUSY atau READY Memeriksa/men-decode alamat yang dikirimkan
oleh CPU (address recognition)
Device Communication Modul I/O berfungsi sebagai media komunikasi
dari device eksternal menuju CPU Apa yang dilakukan modul I/O ?
Meneruskan perintah/command dari CPU ke device
Meneruskan status dari device ke CPU Meneruskan data dari device ke CPU
Data Buffering Modul I/O berfungsi sebagai penampung data
sementara baik dari CPU/memori maupun dari peripheral
Mengapa data perlu di-buffer ? Kecepatan devicesangat beragam Kecepatan device <<< kecepatan CPU
Contoh: Data dari CPU:
Langsung ditaruh di buffer Diberikan ke device sesuai dengan kecepatan (“daya serap”)
device Data dari device:
Dikumpulkan dulu di buffer Setelah periode tertentu baru dikirimkan ke CPU maka lebih efektif
Error Detection Modul I/O berfungsi sebagai pendeteksi
kesalahan yang ditimbulkan oleh device Contoh kesalahan:
Paper jam Bad sector Kertas habis Terjadi perubahan bit-bit data Dll
Contoh metode deteksi: 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 saling dipertukarkan antara CPU dan
modul I/O. CPU mengeksekusi program yang
memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung Pemindahan data Pengiriman perintah baca maupun tulis Monitoring perangkat
Pemakaian pengontrol interupsi 8559A pada 8086
Programmable Peripheral Interface Intel 8255A Menggunakan I/O terprogram
Interrupt driven I/O
Dirancang untuk keperluan mikroprosesor 8086
Modul I/O PPI 8255
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
Interface kayboard dan display dengan Intel 8255A
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.