pengenalan komputer -...

Pengenalan Komputer

kristian Andrianto [email protected]

Abstrak

Di jaman teknologi ini Pengenalan computer sangat penting supaya kita mengetahui

komponen yang ada pada computer.

Di adalam komputer Kata Kunci: pengenalan komputer

Pendahuluan Artikel ini berisi tentang pengenalan komputer, manfaat dari artikel ini ditulis sebagai

bentuk sumbansih keilmuan dibidang teknologi informasi untuk mencerdasakan anak

bangsa

Pembahasan CENTRAL PROCESSING UNIT (CPU)

Merupakan tempat pemrosesan instruksi-instruksi program. Pada komputer mikro,

processor ini disebut dengan microprocessor. CPU terdiri dari dua bagian utama, yaitu

control unit dan arithmetic and logic unit. Disamping dua bagian utama tersebut, CPU

juga mempunyai beberapa simpanan yang berukuran kecil yang disebut register.

Lisensi Dokumen: Copyright © 2008-2014 ilmuti.org Seluruh dokumen di ilmuti.org dapat digunakan, dimodifikasi dan disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersial (nonprofit), dengan syarat tidak menghapus atau merubah atribut penulis dan pernyataan copyright yang disertakan dalam setiap dokumen. Tidak diperbolehkan melakukan penulisan ulang, kecuali mendapatkan ijin terlebih dahulu dari ilmuti.org

http://www.ilmuti.org/



CONTROL UNIT (CU) Tugas Control Unit adalah :

1. Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output

2. Mengambil instruksi-instruksi dari main memory

3. Mengambil data dari main memory kalau diperlukan oleh proses

4. Mengirim instruksi ke Arithmetic and Logic Unit bila ada perhitungan aritmatika

atau perbandingan logika serta mengawasi kerja Arithmetic and Logic Unit

5. Menyimpan hasil proses ke main memory

ARITHMETIC AND LOGIC UNIT (ALU)

Tugas Arithmetic and Logic Unit adalah :

1. Melakukan semua perhitungan aritmatika seperti +, -, /, *

2. Melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program seperti =,

<>, <, <=, >, >=

REGISTER

Merupakan simpanan kecil yang mempunyai kecepatan tinggi dibandingkan dengan

kecepatan perekaman atau pengambilan data di main memory. Register digunakan

untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses oleh CPU, sedang instruksi-

instruksi dan data lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih tersimpan di

main memory.

Ada tiga jenis memori yang digunakan dalam sistem komputer, yaitu :

1. Register

Digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses

2. Main Memory

Digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang akan diproses dan hasil dari

pengolahan

3. External Memory

Digunakan untuk menyimpan program dan data secara permanen

Register yang berhubungan dengan instruksi terdiri dari :

Instruction Register

Disebut juga program register yang digunakan untuk menyimpan intruksi yang

sedang diproses

Program Counter

Disebut juga control counter atau instruction counter yaitu register yang digunakan

untuk menyimpan alamat (address) lokasi dari main memory yang berisi instruksi

yang sedang diproses

Lisensi Dokumen: Copyright © 2008-2014 ilmuti.org

Seluruh dokumen di ilmuti.org dapat digunakan, dimodifikasi dan disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersial (nonprofit), dengan syarat tidak menghapus atau merubah atribut penulis dan pernyataan copyright yang disertakan dalam

setiap dokumen. Tidak diperbolehkan melakukan



Register yang berhubungan dengan data terdiri dari :

General-purpose Register

Diberi simbol R0, R1, R2, …, Rn yang digunakan untuk menampung data yang

sedang diolah (operand register) dan untuk menampung hasil pengolahan

(accumulator)

Pada gambar, 16 bit register dengan nama AX, BX, CX dan DX masing-masing

terdiri dari pasangan 8 bit register. Register AX terdiri dari 16 bit dengan

pasangan 8 bit register AH (A-High byte) dan AL (A-Low byte).

Register lain yang digunakan sebagai jembatan antara CPU dengan main

memory adalah :

Memory Data Register

digunakan untuk menampung data atau instruksi hasil pengiriman dari main

memory ke CPU atau untuk menampung data yang akan direkam ke main

memory dari hasil pengolahan di CPU

Memory Address Register

Digunakan untuk menampung alamat data atau instruksi di main memory

yang akan diambil atau yang akan direkamkan.

Sebagai tambahan dari register, beberapa CPU menggunakan suatu cache memory

(scratch-pad memory / buffer memory) agar kerja dari CPU lebih efisien dan

mengurangi waktu yang terbuang. Cache memory diletakkan antara CPU dengan main

memory

Lisensi Dokumen: Copyright © 2008-2014 ilmuti.org Seluruh dokumen di ilmuti.org dapat digunakan, dimodifikasi dan disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersial

(nonprofit), dengan syarat tidak menghapus atau merubah atribut penulis dan pernyataan copyright yang disertakan dalam setiap

dokumen. Tidak diperbolehkan melakukan

AH AL

BH BL

CH CL

DH DL

AX :

BX :

CX :

DX :

8 bit 8 bit

Accumulator dan Operand Register di

Microprocessor Intel 8088

16 bit



ARRAY PROCESSOR

Array processor atau co-processor adalah suatu procesor terpisah yang digunakan untuk

memecahkan proses perhitungan aritmatika yang besar dan sulit dengan membagi

perhitungan tersebut dan dilakukan bersama-sama antara central processor dan array

processor Array processor disebut juga sebagai math-processor atau numeric data

processor.

MAIN MEMORY

Main memory dapat dibayangkan sebagai kumpulan kotak-kotak yang masing dapat

menyimpan suatu penggal informasi baik berupa data maupun instruksi. Umumnya 1

byte memory terdiri dari 8 bit dan tiap bit diwakili oleh 1 atau 0. Kombinasi bit dalam1

byte tersebut membentuk suatu kode yang mewakili isi dari lokasi memory.

Kode yang digunakan untuk mewakilinya tergantung dari komputer yang digunakan,

dapat membentuk sistem kode BCD (Binary-Coded Decimal) , sistem kode SBCDIC

(Standard Binary Coded Decimal Interchange Code), sistem kode EBCDIC (Extended

Binary Coded Decimal Interchange Code) atau sistem kode ASCII (American Standard

Code for Information Interchange).

Misalnya suatu komputer mempunyai kapasitas memory 256 Kb atau 262.144 byte,

yang berarti mempunyai 262.144 lokasi memori. Alamat dari memori ini adalah

bernomor 000000 sampai dengan 262.143.

Main memory terdiri dari :

1. RAM (Random Access Memory)

Merupakan memori yang dapat diisi dan diambil isinya oleh programmer. Semua

data dan program yang dimasukkan lewat alat input akan disimpan terlebih dahulu

di RAM.

Struktur dari RAM, dibagi menjadi :

Input Storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan lewat alat

input

Program Storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi program yang

akan diproses

Working Storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil

dari pengolahan

Output Storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data

yang akan ditampilkan ke alat output


(nonprofit), dengan syarat tidak menghapus atau merubah atribut penulis dan pernyataan copyright yang disertakan dalam setiap dokumen. Tidak diperbolehkan melakukan



2. ROM (Read Only Memory)

Memori ini hanya dapat dibaca saja, programer tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam

ROM. Isi ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya berupa sistem operasi yang

terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti

program untuk mengatur penampilan karakter, pengisian tombol kunci dan

bootstrap program.

Bootstrap program diperlukan pada waktu pertama kali sistem komputer diaktifkan,

yang proses ini disebut dengan istilah booting, yang terdiri dari :

Cold booting, yaitu proses mengaktifkan sistem komputer pertama kali untuk

mengambil bootsrap program dari keadaan listrik komputer mati.

Warm booting, yaitu proses pengulangan pengambilan bootstrapprogram dalam

keadaan komputer masih hidup.

Instruksi yang tersimpan di ROM disebut dengan microinstruction atau microcode

atau disebut juga firmware. Isi dari ROM tidak boleh hilang atau rusak, karena dapat

menyebabkan sistem komputer tidak berfungsi.

ROM bersifat non volatile, artinya isinya tidak hilang bila listrik komputer

dimatikan. Jenis-jenis ROM :

PROM (Programmable Read Only Memory), yaitu ROM yang dapat diprogram

sekali saja dan tidak dapat diubah kembali

EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), yaitu ROM yang dapat

dihapus dengan sinar ultra violet serta dapat diprogram kembali berulang-ulang

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), yaitu

ROM yang dapat dihapus secara elektronik dan dapat diprogram kembali

JENIS-JENIS MAIN MEMORY

Berdasarkan komponen yang digunakan terbagi atas :

1. Vacuum Tubes

Komputer generasi pertama ENIAC tahun 1946 menggunakan komponen tabung

hampa udara untuk main memory. Memori ini relatif berukuran besar dan tiap-tiap

tabung hampa udara mewakili 1 bit

2. Magnetic Core Storage

Digunakan sekitar tahun 1960 – 1970. Terdiri dari ribuan cincin magnetik kecil

berukuran 18 mm dengan lubang berdiameter 10 mm. Tiap-tiap core dihubungkan

dengan kabel kawat membentuk suatu bidang core (core plane) dan ditumpuk

membentuk suatu core stack.





Masing-masing core dapat menyimpan 1 bit bila dimagnetasi dengan suatu arus

listrik dari dua arah jurusan yang masing-masing bermuatan ½ arus.

3. Planar Thin-Film Storage

Terbuat dari lempengan tipis keramik atau metal tembus pandang yang berisi

kumpulan besi nikel berbentuk empat persegi panjang kecil dihubungkan dengan

kabel-kabel.

4. Semiconductor Storage

Mulai banyak digunakan sejak tahun 1970-an hingga sekarang.Terbuat dari VLSI

(Very Large Scale Integration) yaitu meletakkan sejumlah besar circuit ke dalam

suatu chip. Teknologi yang digunakan adalah MOS (Metal Oxide Semiconductor)

dan bersifat volatile.



Komputer IBM 704, pada General

Electric Computer facility di

Arizona State University, 1956.

Sebuah mesin vacuum tube

dengan magnetic core storage.

Single layer thin film dengan Ta2N resistors

Semiconductor Storage berbentuk

Single In-line Memory Module (SIMM)



5. Josephson Junction

Diciptakan oleh Brian Josephson dari Inggris. Merupakan memori yang dapat

melakukan switch dari bit 1 ke bit 0 atau sebaliknya dengan kecepatan yang

tinggi, yaitu kurang dari sepertriliun detik. Menggunakan suatu tempat tertutup yang

berisi helium cair dengan suhu sekitar -200 derajat celcius.

6. Charged-Coupled Device (CCD)

Merupakan memori yang terdiri dari ribuan metal bujur sangkar berukuran kecil

yang masing-masing dapat menyimpan informasi digit binari dalam bentuk beban

elektronik (electric charge)

HUBUNGAN ANTARA CPU DENGAN MAIN MEMORY DAN ALAT-ALAT

I/O

1. BUS

Disebut juga pathway, merupakan suatu sirkuit yang merupakan jalur transportasi

informasi antara dua atau lebih alat-alat dalam sistem komputer. Bus yang

menghubungkan antara CPU dengan main memory disebut dengan internal bus,

sedangkan yang menghubungkan CPU dengan alat-alat input/output disebut external

bus.



In this close-up of a Josephson junction

chip, the junctions themselves lie

beneath the four circles in the brown

regions. Ultrafast switches, they can be

turned on in as little as six trillionths of

a second and are made of lead or

niobium - both semiconductors -

separated by a thin layer of insulating

oxide. The narrowest lines in this photo

are about 0.00001 inches wide. Actual

size of the portion show here: 0.001 x

0.00112 inches

Delta-Doped Charged Coupled Devices (CCD)

for Ultra-Violet and Visible Detection



Jenis-jenis bus :

Data bus, yaitu bus yang digunakan untuk jalur transportasi data dan instruksi

Address bus, yaitu bus yang digunakan untuk jalur transportasi untuk alamat di

main memory untuk data atau instruksi yang akan diambil atau direkam

Control bus, yaitu bus yang digunakan untuk mengirimkan signal sebagai

pemberitahuan akan dikirimkan suatu informasi atau telah diterimanya informasi

yang dikirimkan dari satu alat ke alat yang lain

Didalam internal bus, hubungan antara CPU dengan main memory melalui data bus

yang dihubungkan dengan memory data register (MDR), address bus yang

dihubungkan dengan memory address register (MAR) dan control bus yang

dihubungkan dengan control unit.

ALU

ControlUnit

IR

PC

MAR

Accumulator

MDR

MAIN MEMORY

CPU

Control Bus Address Bus Data Bus

2. I/O PORT

Alat-alat input/output tidak dilekatkan langsung dengan bus tetapi melalui suatu I/O

port atau I/O interface. Alat-alat input/output dapat berkomunikasi dengan CPU

dengan cara mengirimkan informasi yang akan dikomunikasikan lewat bus.

Informasi yang dikirim dari alat input/output (peripheral device) ke main memory

atau ke register di CPU diletakan di I/O port dan dikirimkan lewat data bus.

Demikian juga bila informasi dari main memory akan dikirimkan ke peripheral

device juga melalui data bus dan diterima di I/O port. Cara ini disebut juga dengan

program-controlled I/O.





Cara ini banyak diterapkan pada alat I/O yang hanya dapat menangani satu karakter

atau 1 byte atau 1 word saja tiap saat misalnya keyboard.

3. DMA CONTROLLER

Untuk peripheral device yang mempunyai kecepatan tinggi, tidaklah ekonomis

untuk pengiriman informasi byte per byte atau word per word, dan akan lebih

ekonomis bila pengiriman informasi dilakukan sekaligus per blok informasi.

Bila informasi dikirim sekaligus per blok dan CPU harus selalu mengawasi

pengiriman informasi, maka akan terjadi suatu waktu yang terbuang (idle time).

DMA (Direct Memory Access) merupakan suatu konsep yang akan membuat

komunikasi informasi antara peripheral device dengan main memory akan lebih

efisien. DMA controller mempunyai suatu processor sendiri di dalamnya berupa IC

khusus yang akan menangani operasi baca dan tulis antara main memory dan

peripheral device.

Dengan cara DMA ini, CPU cukup sekali saja memberi signal ke DMA controller

untuk melakukan pengiriman sejumlah blok data antara main memory dengan

peripheral device, yang selanjutnya urusan pengiriman data tersebut akan dilakukan

oleh processor di DMA tanpa turut campur dari CPU, sehingga dapat melakukan

pekerjaan yang lain.

Cara DMA ini biasanya digunakan untuk peripheral device yang mempunyai

kecepatan tinggi yang membutuhkan pengiriman blok data yang besar, misalnya

hard disk drive.



DMA-Interface (Interface of Gigalink Bus to ULTRA-SPARC

DMA controller)



I/O CHANNEL

I/O Channel adalah suatu DMA controller yang digunakan bersama-sama untuk

sejumlah alat-alat I/O. Masing-masing alat I/O dihubungkan dengan suatu channel

lewat suatu controller.

Sebuah controller dapat digunakan untuk sejumlah alat-alat I/O sejenis, misalnya

akan digunakan dua atau lebih disk drive pada sebuah komputer.

PEMROSESAN INSTRUKSI

Jika programmer menginginkan CPU untuk mengerjakan sesuatu, maka harus ditulis

suatu instruksi yang dikenal oleh CPU. Kumpulan dari instruksi inilah yang disebut

dengan program.

Program yang akan diproses dan data yang akan diolah oleh CPU harus diletakkan

terlebih dahulu di main memory. Instruksi yang dapat diproses adalah dalam bentuk

bahasa mesin yang terdiri dari :

Operation Code (op code), yang menunjukkan perintah yang akan dikerjakan oleh

CPU

Operand, yang menunjukkan register atau alamat dari data di main memory

Contoh :

0001 0011 0010

Menunjukkan arti tambahkan (ADD = op code 0001) data yang ada di lokasi alamat 3

(operand alamat 0011) dengan data di lokasi alamat 2 (operand alamat 0010) dan

hasilnya disimpan di lokasi alamat 3.

Pemrosesan instruksi yang dilakukan oleh CPU mencakup beberapa tahap, yaitu :

1. Instruction Fetch

Yaitu proses CPU mengambil atau membawa instruksi dari main memory ke CPU.

2. Instruction Execute

Yaitu proses CPU untuk mengerjakan instruksi yang sudah dijemput dari main

memory dan sudah berada di Instruction Register (IR register)

3. Cycle Time

Yaitu seluruh waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tahap pertama dan tahap

kedua. Tahap pertama dan tahap kedua secara keseluruhan disebut dengan siklus

mesin (machine cycle).


(nonprofit), dengan syarat tidak menghapus atau merubah atribut penulis dan pernyataan copyright yang disertakan dalam setiap

dokumen. Tidak diperbolehkan melakukan

op code operand operand



Beberapa pabrik komputer mengukur kecepatan dari CPU berdasarkan lamanya

melakukan satu kali siklus mesin tersebut yang diukur dengan satuan megahertz (Mhz).

Suatu pengukur waktu yang disebut dengan clock akan berdetak untuk tiap-tiap siklus

yang dilakukan. Misalnya suatu processor 8 Mhz berarti clock akan berdetak 8 juta kali

tiap detiknya atau 8 juta siklus mesin dapat dilakukan tiap detiknya.

Penutup

Pengenalan computer sangat penting supaya kita mengetahui komponen yang ada Di adalam computer

Referensi Ilmuti.org

Google.com

Biografi

kristian andrianto mempunyai hobi main catur, baca buku

brousing hingga saat ini saya masih menjadi mahasiswa STMIK

RAHARJA TANGERANG jurusan software engineering Email

Saya [email protected] atau bisa langsung ke facebook

[email protected]





pengenalan komputer -...

Documents