Sabtu, 08 Oktober 2016

STRUKTUR DASAR DAN ORGANISASI KOMPUTER



      I.         I. Struktur Dasar Komputer
Strukrur dasar komputer adalah suatu susunan yang menggambarkan hubungan antar komponen dalam sebuah sistem komputer.
Suatu sistem komputer terdiri dari lima unit struktur dasar, yaitu:
  • Unit masukan (Input Unit)
  • Unit kontrol (Control Unit)
  • Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit / ALU)
  • Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit)
  • Unit keluaran (Output Unit)
Control Unit dan ALU membentuk suatu unit tersendiri yang disebut Central Processing Unit (CPU). Hubungan antar masing-masing unit yang membentuk suatu sistem komputer dapat dilihat pada gambar berikut:



1                      1. Unit Masukan (Input Unit)

Berfungsi untuk menerima masukan (input) kemudian membacanya dan diteruskan ke Memory / penyimpanan. Dalam hubungan ini dikenal istilah peralatan masukan (input device) yaitu alat penerima dan pembaca masukan serta media masukan yaitu perantaranya.



2.                                       2. Unit Kontrol (Control Unit)

Berfungsi untuk melaksanakan tugas pengawasan dan pengendalian seluruh sistem komputer. Ia berfungsi seperti pengatur rumah tangga komputer, memutuskan urutan operasi untuk seluruh sistem, membangkitkan dan mengendalikan sinyal-sinyal kontrol untuk menyesuaikan operasi-operasi dan arus data dari bus alamat (address bus) dan bus data (data bus), serta mengendalikan dan menafsirkan sinyal-sinyal kontrol pada bus kontrol (control bus) dari sistem komputer. Control Unit juga bertugas mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer. Control unit mengatur kapan alat input menerima data dan kapan data diolah serta kapan ditampilkan pada alat output. Control Unit mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer, membawa data dari alat input ke main memory, mengambil data dari main memory untuk diolah. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, control unit mengirim instruksi tersebut ke aritmetic and logic unit. Hasil dari pengolahan data ini dibawa oleh control unit ke main memory lagi untuk disimpan.

Jadi, tugas dari control unit adalah :

  • Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output;
  • Mengambil instruksi-instruksi dari main memory;
  • Mengambil data dari main memory kalau diperlukan oleh proses;
  • Mengirim instruksi ke arithmetic and logic unit bila perhitungan aritmatik atau perbandingan logika serta mengawasi kerja aritmatik dan logika;
  • Menyimpan hasil proses ke main memory.



3.                                       3. Unit Logika & Aritmatika (Arithmetical & Logical Unit)

ALU merupakan bagian inti dari suatu sistem komputer. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatik atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan operasi aritmatik dengan dasar pertambahan, sedang operasi aritmatik yang lainnya seperti pengurangan, perkalian dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. Sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi aritmatik ini disebut adder.
Tugas lain ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu =, <>, <, >, <+, >=. ALU juga sering disebut mesin bahasa karena ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmatika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
Fungsi Aritmatika pada sebuah ALU.
Ada banyak jenis angka yang berbeda dan untuk setiap jenis angka yang berbeda tersebut ada perbedaan cara untuk mewakili angka di dalam sistem komputer.  Berbagai jenis data yang berbeda biasanya mencakup bilangan bulat, bilangan real, dan bilangan desimal berkode-biner. Pada umumnya, data digambarkan dalam notasi sign-magnitude, one’s complememnt atau two’s complement. Karena itu logika ALU untuk proses tertentu merupakan fungsi dari jenis angka yang sedang diproses dan bagaimana mereka direpresentasikan. Jika bilangan bulat digambarkan dalam notasi sign-magnitude, maka penambahan pertama-tama dikerjakan dengan memeriksa sign bit dan kemudian menambah atau mengurangi angka, tergantung pada magnitude relatifnya.

Fungsi logika pada sebuah ALU

Dibandingkan fungsi aritmatika, fungsi logika pada ALU lebih sederhana. Untuk segala operasi logika yang ingin diterapkan, hanya perlu memuat sejumlah ngerbang logika tertentu untuk operasi tersebut (satu untuk setiap pasangan bit input). Kesederhanaan fungsi logika ini disebabkan oleh tidak adanya sinyal lateral carry-borrow seperti yang dibutuhkan pada fungsi aritmatika. Semua operasi logika secara ketat dijalankan pada posisi bit tunggal dengan tidak menggunakan informasi dari posisi bit sebelumnya atau pengiriman informasi apapun ke posisi bit berikutnya.
ALU dapat diset untuk menangani berapapun jumlah operasi-mikro logika.  Empat operasi logika dasar biasanya adalah AND, OR, NOR, dan XOR sedangkan operasi logika lainnya yang tidak tercakup secara eksplisit dapat diturunkan dari keempat operasi dasar ini. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder. Kebanyakan operasi komputer dieksekusi dalam unit aritmatika dan logika pada prosesor.
Perhatikanlah suatu contoh umum : Misalkan dua bilangan yang  berada dalam memori ditambahkan. Bilangan tersebut dibawa  ke  prosesor  dan  penambahan  yang  sesungguhnya dilakukan oleh  ALU.  Jumlah tersebut kemudian disimpan dalam memori atau tetap dalam prosesor untuk segera digunakan operasi aritmatika atau logika yang lain misalnya, perkalian, pembagian, atau perbandingan bilangan, diawali dengan membawa operan yang diperlukan ke prosesor, di mana operasi tersebut dilakukan oleh ALU. Pada saat operan dibawa ke prosesor, operan tersebut disimpan dalam elemen penyimpanan kecepatan tinggi yang disebut  register. Tiap  register dapat menyimpan satu word data. Waktu akses ke register lebih cepat daripada waktu akses ke unit cache tercepat hirarki memori.
Pada beberapa sistem komputer untuk memperingan dan membantu tugas ALU dari CPU ini diberi suatu peralatan tambahan yang disebut coprocessorsehingga khususnya proses perhitungan serta pelaksanaan pekerjaan pada umumnya menjadi lebih cepat.




                                             4. Unit Memori / Penyimpan (Memory / Storage unit)

Berfungsi untuk menampung data/program yang diterima dari unit masukan sebelum diolah oleh CPU dan juga menerima data setelah diolah oleh CPU yang selanjutnya diteruskan ke unit keluaran. Pada suatu sistem komputer terdapat dua macam memori, yang penamaannya tergantung pada apakah alat tersebut hanya dapat membaca atau dapat membaca dan menulis padanya. Bagian memori yang hanya dapat membaca tanpa bisa menulis padanya disebut ROM (Read Only Memory), sedangkan bagian memori yang dapat melaksanakan membaca dan menulis disebut RAM (Random Access Memory).
Memori dalam komputer dibagi dalam dua bagian yaitu :
a)     Memori Utama
b)     Memori cadangan

a.      Memori Utama (Main Memory)

Merupakan elemen yang penting dari suatu komputer yang digunakan sebagai penyangga data dan instruksi program untuk digunakan oleh prosesor.

Fasilitas Penyimpanan Utama adalah :

  • Operasinya secara keseluruhan bersifat elektronik, operasi sangat cepat dan handal.
  • Data hampir bisa diakses secara sekaligus dari memori utama karena operasinya elektronik dan proksimitasnya mendekati prosesor.
  • Data harus ditransfer ke penyimpanan utama sebelum dapat diproses oleh prosesor.
b.     Memory Cadangan (Backing Storage)

Disediakan untuk menyimpan program dan file yang besar yakni program-program dan file yang tidak sedang dioperasikan saat itu, namun akan ditransfer ke penyimpan utama ketika diperlukan.
Media Penyimpan Cadangan :

  • Unit Disk Magnetis – disk magnetis
  • Unit disket magnetis – disket magnetis (Floppy Disk)
  • Unit Disk Optis – disk optis

5.                                        5. Unit Keluaran (Output Unit)

Berfungsi untuk menerima hasil pengolahan data dari CPU melalui memori. Seperti halnya pada unit masukan maka pada unit keluaran dikenal juga istilah peralatan keluaran (Output device) dan media keluaran (Output media).
Unit keluaran adalah alat untuk menampilkan hasil pengolahan yang dilakukan oleh CPU. Dalam teori kontrol, output dari suatu sistem adalah apa yang dapat diukur. Spesifik, output dibedakan dari negara.
Beberapa alat unit keluaran, diantaranya sebagai berikut :

A.    Monitor

  • Monitor adalah alat yang berfungsi menampilkan dua data atau informasi dalam bentuk teks atau grafik. Terdapat bermacam-macam jenis monitor. Jenis yang paling terpopuler, yaitu Cathode Ray Tube (CRT) yang berbentuk tabung dan Flat Panel / Liquid Crystal Display (LCD) yang memiliki bentuk permukaan datar sehingga lebih praktis.

B.     Printer
  • Printer adalah alat untuk mencetak informasi yang dihasilkan oleh komputer.

C.     Speaker
  • Speaker adalah unit keluaran yang menghasilkan suara, pasang aplikasi pemutar lagu (misalnya winamp), kemudian dengarkan suara yang keluar dari Speaker komputer anda.

    II.          II. Organisasi Komputer

Organisasi komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit – unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Biasanya mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit operasional komputer dan hubungan antara komponen-komponen sistem komputer. Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, dan sinyal – sinyal kontrol. Arsitektur komputer lebih cenderung pada kajian atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya: set instruksi, aritmatika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.
Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu memiliki instruksi pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi pengalamatan tersebut akan diimplementasikan secara langsung ataukah melalui mekanisme cache adalah kajian organisasional.
Jika organisasi komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit – unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem komputer,dan interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural, contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka (interface), teknologi memori, sistem memori, dan sinyal – sinyal kontrol.


Sumber :
http://lecturer.ukdw.ac.id/mahas/dossier/arkom_01c.pdf

Tidak ada komentar:

Posting Komentar