Jumat, 01 November 2019

Seputar Materi Penjelasan : ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

Baik disini saya punya pertanyaan seputar materi dari judul yang saya buat. Berikut dengan penjelasannya okay.


1. Jelaskan sistem komputer secara Arsitektur dan Organisasi

Jawab: Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya).

2. Struktur dan Fungsi sistem komputer.

A. Fungsi dasar sistem komputer:

a. data proses

b. data storage

c. data transfer

d. kontrol


        Tujuan dari sistem komputer adalah mengolah data untuk menghasilkan informasi sehingga perlu didukung oleh elemen-elemen yang terdiri dari perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software), dan user (brainware). Perangkat keras adalah peralatan komputer itu sendiri, perangkat lunak adalah program yang berisi perintah-perintah untuk melakukan proses tertentu, dan brainware adalah manusia yang terlibat di dalam mengoperasikan serta mengatur sistem komputer. Berikut adalah Mengenal Sitem Komputer, Struktur dan Fungsi Komputer.
Dalam sistem computer pada prinsipnya memiliki fungsi dasar , dimana setiap bagian-bagiannya ini mempunyai peran yang sangat penting dalam proses suatu computer tersebut.

Berikut ini 4 fungsi dasar Sistem computer yaitu :
1. Fungsi Operasi Pengolahan Data (Data Processing)
2. Fungsi Operasi Penyimpanan Data (Data Storage)
3. Fungsi Operasi Pemindahan Data (Data Movement/Transfer)
4. Fungsi Operasi Kontrol (Control)

Yang nama nya komputer harus bisa memproses data, kemudian terdapat unit penyimpanan, Pemindahan dan Operasi Controlnya…

Ada 4 bagian pada gambar diagram fungsi dasar sistem komputer, yang diantaranya adalah : 

  1. Data Movement Apparatus merupakan “antarmuka” untuk pemindahan data
  2. Data Storage Facility yaiut media/ unit penyimpan data 
  3. Data Processing Facility merupakan unit untuk pemrosesan data 
  4. Control Mechanism merupakan pengendali utama fungsi komputer 

Berikut Penjelasan alur dari fungsi dasar sistem komputer dan contoh kegunaan fungsi dasar sistem komputer :

Contoh Updating Bank Statement.

Data diambil dari Storage oleh Control
Control memberikan ke bagian Processing untuk diolah
Hasil olahan pada bagian Processing kemudian disimpan kembali ke Storage sebagai sebuah “result”

Contoh: pencetakan bank statement.

Data diambil dari Data Movement Apparatus oleh Control
Control memberikanya ke bagian Processing untuk diolah
Hasil olahan pada bagian Processing kemudian disimpan ke Storage. Sebaliknya…… Data dari Storage diambil oleh control utk diolah, setelah itu hasilnya ke Data Movement Apparatus

Contoh: download dari internet.

Data dari Data Movement Apparatus dipindahkan oleh Control untuk di “save” ke Memory Storage
Sebaliknya , data dari memory Storage dipindahkan oleh Control untuk di “write” ke Data Movement Apparatus.

Contoh: dari keyboard ke layar monitor

Data yang berasal dari Data Movement Apparatus oleh Control kemudian di kirim kembali ke bagian Data Movement Apparatus yang lain .

Nah, itulah Fungsi Dasar Sistem computer.

Sedangkan fungsi komputer didefinisikan sebagai operasi masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur. Adapun fungsi dari masing-masing komponen dalam struktur di atas adalah sebagai berikut:

1. Input Device (Alat Masukan)

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah kedalam komputer.


2. Output Device (Alat Keluaran)

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluarannya dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara.

4. CPU (Central Processing Unit)

CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: ALU(Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer.

5. Memori

Memori terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori eksternal.Memori internal berupa RAM (Random Access Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu, dan ROM (Read OnlyMemory) yaitu memori yang hanya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan.

6. Data Bus

Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data busini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16,32, atau 64 jalur paralel.


7. Address Bus

Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca. Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.


8. Control Bus

Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 sampai 10 jalur paralel.Perangkat Input

Input Device → alat yang digunakan untuk menerima input dari luar sistem dan dapat berupa signal input atau maintenance input.
Signal Input → data yang dimasukkan kedalam sistem komputer
Maintenance Input → program yang digunakan untuk mengolah data yang dimasukkan
Terminal → berfungsi ganda sebagai alat input dan output yang digolongkan :
Non intelligent terminal → hanya untuk memasukkan input dan menampilkan output, tidak bisa diprogram karena tidak mempunyai alat pemroses dan juga disebut dumb terminal
Smart Terminal → mempunyai alat pemroses dan memori didalamnya sehingga input dapat dikoreksi kembali. Tidak dapat diprogram oleh pemakai tetapi hanya oleh pabrik pembuatnya
Peralatan yang berfungsi sebagai input terbagi dua :
Input lansung yaitu jika input yang dimasukkan langsung diproses oleh alat pemroses. Contoh Input lansung → keyboard, pointing device (mouse, touch screen, light pen, dan digitizer graphics tablet), scanner (magnetic ink character recognition, ptical data reader atau optical character recognition reader), sensor (digitizing camer
a), dan voice recognizer (microphone)
Input tidak langsung yaitu saat input tidak langsung diproses, melalui media tertentu sebelum diproses. Contoh Input tidak langsung → keypunch yang dilakukan melalui media punched card (kartu plong), key-to-tape yang merekam data ke media berbentuk pita (tape) sebelum di proses oleh alat pemroses, dan key-to-disk yang merekam data ke media magnetic disk (disket atau hard disk) sebelum diproses lebih lanjut.

B. Struktur Sistem Komputer.

Struktur komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari setiap komponen yang saling terkait. Struktursebuah komputer secara sederhana, dapat digambarkan dalam diagram blok pada gambar dibawah.


Struktur Komputer

a. CPU

Mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer, kapan alat input menerima data dan kapan data diolah serta kapan ditampilkan pada alat output
Mengartikan instruksi-2 dari program komputer
Membawa data dari alat input ke memori utama
Mengambil data dari memori utama untuk diolah
Mengirim instruksi ke ALU jika ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika
Membawa hasil pengolahan data kembali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output 

1). Unit Kendali (control unit) 
   
Disamping itu, CPU mempunyai beberapa alat peyimpan yang berukuran kecil yang disebut dengan register .CPU tempat pemroses intruksi – 2 program, yang pada komputer mikro disebut dengan microprocessor .Berupa chip yang berisi ribuan hingga jutaan IC Control Unit (CU)

Berikut contoh dari Peralatan Input langsung



























Perangkat Output :

Ouput yang dihasilkan dapat digolongkan menjadi 4 bentuk :
Tulisan (huruf,angka,simbol khusus)
Image (dalam bentuk grafik atau gambar)
Suara
Dan bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (Machine-readble form)


Tiga golongan pertama → output yang dapat digunakan langsung oleh manusia, sedangkan golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk proses selanjutnya dari komputer


Peralatan output dapat berupa :

Hard-copy device → alat untuk mencetak tulisan dan image pada media keras seperti kertas atau film
Soft-copy device → alat untuk menampilkan tulisan dan image pada media lunak berupa sinyal elektornik
Drive device atau driver → alat untuk merekam simbol dalam bentuk yang hanya dapat dibaca oleh mesin pada media seperti magnetic disk atau magnetic tape. Alat ini berfungsi ganda sebagai alat output dan juga sebagai alat input
Printer dan plotter → jenis hard-copy device, karena keluaran hasil proses dicetak diatas kertas. Printer memiliki berbagai macam bentuk dsn ukuran, serta ketajaman hasil cetak. Untuk mencetak diatas kertas dengan ukuran yang sangat besar, digunakan plotter
Monitor → jenis soft-copy device karena keluarannya berupa signal elektronik, yaitu berupa gambar yang tampil dilayar monitor sebagai hasil pemroses data ataupun informasi masukan Central Processing Unit (CPU).

Kesimpulan tugas dari unit kendali ini adalah :

Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output, Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama, Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan)Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU,Menyimpan hasil proses ke memori utama Arithmatic and Logic Unit (ALU).

Melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder.
Melakukan keputusan dari suatu operasi logik sesuai dengan instruksi program
Operasi logika meliputi perbandingan dua operator dengan menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), kurang dari (<), lebih besar dari (>).

a) Sequencing Logic

Sequencing logic ialah Control Unit sistem komputer yang berfungsi sebagai pengatur kerja utama didalam sistem CPU. Unit kendali adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/ kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU tersebut.

b) Control unit Register dan Decoder

Unit kendali adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/ kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut.

REGISTER & DECODER

Register adalah sebagian kecil memori komputer yang dipakai untuk tempat penampungan data dengan ketentuan bahwa data yang terdapat dalam register dapat diproses dalam berbagai operasi dengan melihat berapa besar kemampuan menampung register tersebut.

Register dapat dibagi dalam 5 golongan, yaitu:
1. General Purpose Register (Scratch-Pad Register), terdiri dari:
· AX (AH + AL) = Accumulator Register
· BX (BH + BL) = Basis Register
· CX (CH + CL) = Counter Register
· DX (DH + DL) = Data Register

2. Segmen Register
CS = Code Segmen Register
DS = Data Segmen Register
SS = Stack Segmen Register
ES = Segmen Ekstra Daftar

3. Pointer Register
IP = Instruction Pointer Register
SP = Stack Pointer Register
BP = Basis Pointer Register

4. Indeks Pendaftaran
SI = Source Indeks Register
DI = Destination Indeks Register

5. Flag Register

Decoder adalah alat yang di gunakan untuk dapat mengembalikan proses encoding sehingga kita dapat melihat atau menerima informasi aslinya. Pengertian Decoder juga dapat di artikan sebagai rangkaian logika yang di tugaskan untuk menerima input input biner dan mengaktifkan salah satu outputnya sesuai dengan urutan biner tersebut. Kebalikan dari decoder adalah encoder.

Fungsi Decoder adalah untuk memudahkan kita dalam menyalakan seven segmen. Itu lah sebabnya kita menggunakan decoder agar dapat dengan cepat menyalakan seven segmen. Output dari decoder maksimum adalah 2n. Jadi dapat kita bentuk n-to-2n decoder. Jika kita ingin merangkaian decoder dapat kita buat dengan 3-to-8 decoder menggunakan 2-to-4 decoder. Sehingga kita dapat membuat 4-to-16 decoder dengan menggunakan dua buah 3-to-8 decoder.

Beberapa rangkaian decoder yang sering kita jumpai saat ini adalah decoder jenis 3 x 8 (3 bit input dan 8 output line), decoder jenis 4 x 16, decoder jenis BCD to Decimal (4 bit input dan 10 output line) dan decoder jenis BCD to 7 segmen (4 bit input dan 8 output line). Khusus untuk pengertian decoder jenis BCD to 7 segmen mempunyai prinsip kerja yang berbeda dengan decoder decoder lainnya, di mana kombinasi setiap inputnya dapat mengaktifkan beberapa output linenya.

Salah satu jenis IC decoder yang umum di pakai adalah 74138, karena IC ini mempunyai 3 input biner dan 8 output line, di mana nilai output adalah 1 untuk salah satu dari ke 8 jenis kombinasi inputnya. Jika kita perhatikan, pengertian decoder sangat mirip dengan demultiplexer dengan pengecualian yaitu decoder yang satu ini tidak mempunyai data input. Sehingga input hanya di gunakan sebagai data control.

Pengertian decoder dapat di bentuk dari susunan gerbang logika dasar atau menggunakan IC yang banyak jual di pasaran, seperti decoder 74LS48, 74LS154, 74LS138, 74LS155 dan sebagainya. Dengan menggunakan IC, kita dapat merancang sebuah decoder dengan jumlah bit dan keluaran yang di inginkan. Contohnya adalah dengan merancang sebuah decoder 32 saluran keluar dengan IC decoder 8 saluran keluaran.

c) Control Memory

Control Memory

Memori adalah perangkat keras (Hardware) yang berfungsi mengolah data dan instruksi. Semakin besar memori yang disediakan, semakin banyak data maupun intruksi yang dapat diolahnya. Memori juga berfungsi sebagai Media penyimpanan data. Pengertian menurut istilah memori biasanya merujuk pada media atau tempat untuk menyimpan data yang dapat dikatakan bahwa memori merupakan perangkat keras yang khas digunakan untuk menyimpan data atau informasi dan dapat dibaca atau diambil kembali saat diperlukan.

2) Arithmetic and Logic Unit

Unit logika aritmatika (ALU) mewakili blok bangunan mendasar dari unit pemrosesan pusat komputer. ALU adalah sirkuit digital yang digunakan untuk melakukan operasi aritmatika dan logika.

Apa itu ALU?

Sebuah unit aritmatika dan logika (ALU) adalah sirkuit digital yang digunakan untuk melakukan operasi aritmatika dan logika. Ini mewakili blok bangunan mendasar dari unit pemrosesan pusat (CPU) komputer. CPU modern mengandung ALU yang sangat kuat dan kompleks. Selain ALU, CPU modern mengandung unit kontrol (CU).

Sebagian besar operasi CPU dilakukan oleh satu atau lebih ALU, yang memuat data dari register input. Sebuah mendaftar adalah sejumlah kecil penyimpanan yang tersedia sebagai bagian dari CPU. Unit kontrol memberi tahu ALU operasi apa yang harus dilakukan pada data itu, dan ALU menyimpan hasilnya dalam register keluaran. Unit kontrol memindahkan data antara register ini, ALU, dan memori.
Cara Kerja ALU

ALU melakukan operasi aritmatika dan logika dasar. Contoh operasi aritmatika adalah penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Contoh operasi logika adalah perbandingan nilai seperti BUKAN, DAN, dan ATAU.

Semua informasi dalam komputer disimpan dan dimanipulasi dalam bentuk bilangan biner , yaitu 0 dan 1. Saklar transistor digunakan untuk memanipulasi angka biner karena hanya ada dua kemungkinan keadaan sakelar: terbuka atau tertutup. Transistor terbuka, yang melaluinya tidak ada arus, mewakili 0. Transistor tertutup, yang melaluinya ada arus, melambangkan 1.

Operasi dapat dilakukan dengan menghubungkan beberapa transistor. Satu transistor dapat digunakan untuk mengontrol yang kedua - efeknya, menghidupkan atau mematikan transistor tergantung pada keadaan transistor kedua. Ini disebut sebagai gerbang karena pengaturan dapat digunakan untuk memungkinkan atau menghentikan arus.

Jenis operasi paling sederhana adalah gerbang NOT. Ini hanya menggunakan satu transistor. Menggunakan input tunggal dan menghasilkan output tunggal, yang selalu kebalikan dari input. Gambar ini menunjukkan logika gerbang NOT:


Bagaimana gerbang NOT memproses data biner




Gerbang lain terdiri dari banyak transistor dan menggunakan dua input. Gerbang OR menghasilkan 1 jika input pertama atau kedua adalah 1. Gerbang OR hanya menghasilkan 0 jika kedua input adalah 0. Gambar ini menunjukkan logika gerbang OR:


Bagaimana gerbang OR memproses data biner




Gerbang AND menghasilkan 1 hanya jika input pertama dan kedua adalah 1s. Gambar ini menunjukkan logika gerbang AND:


Bagaimana gerbang AND memproses data biner




Gerbang XOR, juga diucapkan gerbang X-OR, menghasilkan 0 jika kedua inputnya 0 atau jika keduanya adalah 1. Jika tidak, hasilnya adalah 1. Gambar ini menunjukkan logika gerbang XOR:


Bagaimana gerbang XOR memproses data biner.

3)Register 

Register adalah sebagian kecil memori komputer yang dipakai untuk tempat penampungan data dengan ketentuan bahwa data yang terdapat dalam register dapat diproses dalam berbagai operasi dengan melihat berapa besar kemampuan menampung register tersebut.


Register prosesor, dalam arsitektur komputer, adalah sejumlah kecil memori komputer yang bekerja dengan kecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk melakukan eksekusi terhadap program-program komputer dengan menyediakan akses yang cepat terhadap nilai-nilai yang umum digunakan. Umumnya nilai-nilai yang umum digunakan adalah nilai yang sedang dieksekusi dalam waktu tertentu.

register yang dapat dibagi dalam 5 golongan, yaitu:

  1. General Purpose Register
  2. Segmen Register
  3. Pointer Register
  4. Indeks Pendaftaran
  5. Flag Register.

4) CPU Interconnection

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, peranti masukan /keluaran.


b. Memori Utama

Memori utama (main memory) adalah untuk menyimpan data yang akan diolah dan program yang akan dijalankan oleh komputer. ... Memori utama dihubungkan dengan CPU komputer dengan penghubung yang disebut memory bus. Besarnya memori berfungsi menentukan kompleksitas operasi yang bisa dilakukan oleh suatu komputer.

c. I/O 

Sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul  I/O, Sehubungan pemberitahuan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi.

d. interconnection

Interconection merupakan sistem koneksi yang menghubungkan antar komponen internel dalam sebuah CPU, yaitu ALU, unit kontrol, dan register serta menghubugkan CPU dengan bus-bus eksternal diluar CPU.



Tidak ada komentar:

Posting Komentar