Sistem BUS
1. Penghubung bagi
keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya
2. Komponen komputer :
1. CPU
2. Memori
3. Perangkat I/O
Transfer data antar komponen komputer.
1. Data atau program yang
tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus
2. Melihat hasil eksekusi
melalui monitor juga menggunakan sistem bus
3. Kecepatan komponen
penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen bus yang
baik
Mikroprosesor
·
Melakukan pekerjaan secara paralel
·
Program dijalankan secara multitasking
·
Sistem bus tidak hanya lebar tapi juga cepat
Interkoneksi komponen sistem komputer
dalam menjalankan fungsinya
·
Interkoneksi bus
·
Pertimbangan–pertimbangan perancangan bus
Struktur Interkoneksi adalah kumpulan lintasan
atau saluran berbagai modul (CPU, Memori, I/O)
Struktur interkoneksi bergantung pada :
1. Jenis data
2. Karakteristik pertukaran
data
Jenis Data
Memori :
Memori umumnya terdiri atas N word memori
dengan panjang yang sama. Masing–masing word diberi alamat numerik yang unik
(0, 1, 2, …N-1). Worddapat dibaca maupun ditulis pada memori dengan
kontrol Read dan Write. Lokasi bagi operasi
dispesifikasikan oleh sebuah alamat.
Modul I/O :
Operasi modul I/O adalah pertukaran data
dari dan ke dalam komputer. Berdasakan pandangan internal, modul I/O dipandang
sebagai sebuah memori dengan operasi pembacaan dan penulisan. Seperti telah
dijelaskan pada bab 6 bahwa modul I/O dapat mengontrol lebih dari sebuah
perangkat peripheral. Modul I/O juga dapat mengirimkan sinyal interrupt.
CPU :
CPU berfungsi sebagai pusat pengolahan dan
eksekusi data berdasarkan routine–routine program yang diberikan padanya. CPU
mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki
koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian sistem komputer.
Gambar 1. Modul Komputer
Dari jenis pertukaran data yang diperlukan
modul–modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan
data.
·
Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun
instruksi dari memori.
·
CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan
data ke memori.
·
I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui
modul I/O.
·
CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat
peripheral melalui modul I/O.
·
I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem
DMA
Sampai saat ini terjadi perkembangan
struktur interkoneksi, namun yang banyak digunakan saat ini adalah sistem bus.
Sistem bus
1. Digunakan secara tunggal
2. Digunakan secara jamak,
Hal ini tergantung karakteristik sistemnya.
Interkoneksi Bus – Struktur Bus
Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa
saluran. Sebagai contoh bus data terdiri atas 8 saluran
sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit. Secara umum fungsi
saluran bus dikatagorikan dalam tiga bagian, yaitu :
·
Saluran data
·
Saluran alamat
·
Saluran kontrol
Gambar 2. Pola Interkoneksi
Saluran Data
Lintasan bagi perpindahan data antar
modul. Secara kolektif lintasan ini disebut bus data. Umumnya
jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluran.
Tujuan : agar mentransfer word dalam
sekali waktu.
Jumlah saluran dalam bus data
dikatakan lebar bus, dengan satuan bit, misal lebar bus 16
bit
Saluran Alamat (Address Bus)
·
Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.
·
Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU.
·
Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses
suatu modul.
·
Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses
harus memiliki alamat.
Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O
harus memiliki alamat hardware-nya
Saluran kontrol (Control Bus)
Digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat
dan seluruh modul yang ada.
Karena bus data dan bus alamat
digunakan oleh semua komponen maka diperlukan suatu mekanisme kerja yang
dikontrol melalui bus kontrol ini.
Sinyal – sinyal kontrol terdiri atas
·
Sinyal pewaktuan adalah Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan
alamat
·
Sinyal–sinyal perintah adalah Sinyal perintah berfungsi membentuk suatu
operasi
Prinsip Operasi Bus
1. Meminta penggunaan bus.
2. Apabila telah disetujui,
modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju
Hierarki Multiple Bus
Bila terlalu banyak modul atau perangkat
dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerja
Faktor – faktor :
1. Semakin besar delay
propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaanbus.
2. Antrian penggunaan bus semakin
panjang.
3. Dimungkinkan habisnya
kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data.
Gambar 3. Arsitektur bus
jamak tradisional
Arsitektur bus jamak
Prosesor, cache memori dan memori utama
terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul – modul tersebut
memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi.
Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul –
modul I/O diklasifikasikan menjadi dua,
·
Memerlukan transfer data berkecepatan tinggi
·
Memerlukan transfer data berkecepatan rendah.
Modul dengan transfer data berkecepatan
tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula,
Modul yang tidak memerlukan transfer data
cepat disambungkan pada bus ekspansi
Gambar 4. Arsitektur bus
jamak kinerja tinggi
Keuntungan hierarki bus jamak kinerja
tinggi
1. Bus berkecepatan tinggi
lebih terintegrasi dengan prosesor.
2. Perubahan pada
arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus
1. Penghubung bagi
keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya
2. Komponen komputer :
1. CPU
2. Memori
3. Perangkat I/O
Transfer data antar komponen komputer.
1. Data atau program yang
tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus
2. Melihat hasil eksekusi
melalui monitor juga menggunakan sistem bus
3. Kecepatan komponen
penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen bus yang
baik
Mikroprosesor
·
Melakukan pekerjaan secara paralel
·
Program dijalankan secara multitasking
·
Sistem bus tidak hanya lebar tapi juga cepat
Interkoneksi komponen sistem komputer
dalam menjalankan fungsinya
·
Interkoneksi bus
·
Pertimbangan–pertimbangan perancangan bus
Struktur Interkoneksi adalah kumpulan lintasan
atau saluran berbagai modul (CPU, Memori, I/O)
Struktur interkoneksi bergantung pada :
1. Jenis data
2. Karakteristik pertukaran
data
Jenis Data
Memori :
Memori umumnya terdiri atas N word memori
dengan panjang yang sama. Masing–masing word diberi alamat numerik yang unik
(0, 1, 2, …N-1). Worddapat dibaca maupun ditulis pada memori dengan
kontrol Read dan Write. Lokasi bagi operasi
dispesifikasikan oleh sebuah alamat.
Modul I/O :
Operasi modul I/O adalah pertukaran data
dari dan ke dalam komputer. Berdasakan pandangan internal, modul I/O dipandang
sebagai sebuah memori dengan operasi pembacaan dan penulisan. Seperti telah
dijelaskan pada bab 6 bahwa modul I/O dapat mengontrol lebih dari sebuah
perangkat peripheral. Modul I/O juga dapat mengirimkan sinyal interrupt.
CPU :
CPU berfungsi sebagai pusat pengolahan dan
eksekusi data berdasarkan routine–routine program yang diberikan padanya. CPU
mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki
koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian sistem komputer.
Gambar 1. Modul Komputer
Dari jenis pertukaran data yang diperlukan
modul–modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan
data.
·
Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun
instruksi dari memori.
·
CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan
data ke memori.
·
I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui
modul I/O.
·
CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat
peripheral melalui modul I/O.
·
I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem
DMA
Sampai saat ini terjadi perkembangan
struktur interkoneksi, namun yang banyak digunakan saat ini adalah sistem bus.
Sistem bus
1. Digunakan secara tunggal
2. Digunakan secara jamak,
Hal ini tergantung karakteristik sistemnya.
Interkoneksi Bus – Struktur Bus
Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa
saluran. Sebagai contoh bus data terdiri atas 8 saluran
sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit. Secara umum fungsi
saluran bus dikatagorikan dalam tiga bagian, yaitu :
·
Saluran data
·
Saluran alamat
·
Saluran kontrol
Gambar 2. Pola Interkoneksi
Saluran Data
Lintasan bagi perpindahan data antar
modul. Secara kolektif lintasan ini disebut bus data. Umumnya
jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluran.
Tujuan : agar mentransfer word dalam
sekali waktu.
Jumlah saluran dalam bus data
dikatakan lebar bus, dengan satuan bit, misal lebar bus 16
bit
Saluran Alamat (Address Bus)
·
Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.
·
Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU.
·
Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses
suatu modul.
·
Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses
harus memiliki alamat.
Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O
harus memiliki alamat hardware-nya
Saluran kontrol (Control Bus)
Digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat
dan seluruh modul yang ada.
Karena bus data dan bus alamat
digunakan oleh semua komponen maka diperlukan suatu mekanisme kerja yang
dikontrol melalui bus kontrol ini.
Sinyal – sinyal kontrol terdiri atas
·
Sinyal pewaktuan adalah Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan
alamat
·
Sinyal–sinyal perintah adalah Sinyal perintah berfungsi membentuk suatu
operasi
Prinsip Operasi Bus
1. Meminta penggunaan bus.
2. Apabila telah disetujui,
modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju
Hierarki Multiple Bus
Bila terlalu banyak modul atau perangkat
dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerja
Faktor – faktor :
1. Semakin besar delay
propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaanbus.
2. Antrian penggunaan bus semakin
panjang.
3. Dimungkinkan habisnya
kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data.
Gambar 3. Arsitektur bus
jamak tradisional
Arsitektur bus jamak
Prosesor, cache memori dan memori utama
terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul – modul tersebut
memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi.
Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul –
modul I/O diklasifikasikan menjadi dua,
·
Memerlukan transfer data berkecepatan tinggi
·
Memerlukan transfer data berkecepatan rendah.
Modul dengan transfer data berkecepatan
tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula,
Modul yang tidak memerlukan transfer data
cepat disambungkan pada bus ekspansi
Gambar 4. Arsitektur bus
jamak kinerja tinggi
Keuntungan hierarki bus jamak kinerja
tinggi
1. Bus berkecepatan tinggi
lebih terintegrasi dengan prosesor.
2. Perubahan pada
arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus
repost http://rizalpamungkassmkmuda.blogspot.co.id/search/label/3.2%20Sistem%20bus
