Mesin komputer akan memiliki
nilai apabila bisa berinteraksi dengan dunia luar. Lebih dari itu, komputer
tidak akan berfungsi apabila tidak dapat berinteraksi dengan dunia luar. Ambil
contoh saja, bagaimana kita bisa menginstruksikan CPU untuk melakukan suatu
operasi apabila tidak ada keyboard. Bagaimana kita melihat hasil kerja sistem
komputer bila tidak adamonitor.Keyboard dan monitor tergolong dalam perangkat
eksternal komputer.
Perangkat eksternal yang
dihubungkan modul I/O seringkali disebut perangkat peripheral, atau untuk
mudahnya disebut peripheral.
Sistem komputer tidak akan
berguna tanpa adanya peralatan input dan output. Operasi-operasi I/O diperoleh
melalui sejumlah perangkat eksternal yang menyediakan alat untuk pertukaran
data di antara lingkungan luar dengan komputer. Perangkat eksternal dihubungkan
dengan komputer oleh suatu link dengan modul I/O.
Link digunakan untuk pertukaran
kontrol, status, dan data antara modul I/O sering kali disebut sebagai perangkat
peripheral, atau untuk mudahnya disebut peripheral.
Klasifikasi
Secara umum perangkat eksternal
diklasifikasikan menjadi 3 katagori :
1. Human
Readable
yaitu perangkat yang berhubungan dengan manusia sebagai pengguna
komputer. Cocok untuk berkomunikasi dengan pengguna komputer.
Contohnya:
monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, disk drive.
2. Machine
readable
yaitu perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa modul
sensor dan tranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatan atau sistem.
cocok untuk berkomunikasi dengan peralatan.
3. Communication
yatu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarak jauh.Misalnya:
NIC dan modem. cocok untuk berkomunikasi dengan perangkat jarak jauh.
Cara Kerja Secara Umum
Perangkat eksternal dihubungkan
dengan komputer oleh suatu link dengan modul I/O. Link digunakan untuk
pertukaran control, status dan data antara modul I/O dengan perangkat
eksternal.
Data berbentuk sekumpulan bit
untuk dikirimkan ke modul I/O atau diterima dari modul I/O. Control Signal menentukan fungsi-fungsi
yang akan dilakukan perangkat, seperti mengirimkan data ke modul I/O (INPUT
atau READ), menerima data dari modul I/O (OUTPUT atau WRITE), report status,
atau membentuk fungsi control tertentu ke perangkat. Signal status menandai status perangkat. Misalnya READY/NOT READY
untuk menunjukan kesiapan perangkat untuk mengirimkan data.
Control logic berkaitan dengan perangkat yang
mengontrol operasi perangkat dalam memberikan
respons yang berasal dari modul I/O. Transducer
mengubah data dari energi listrik menjadi energi lain selama berlangsungnya
output dan dari bentuk energi tertentu menjadi energi listrik selama
berlangsungnya input. Umumnya, suatu buffer dikaitkan dengan transducer untuk
menampung sementara data yang ditransfer di antara modul I/O dan dunia luar.
Ukuran buffer yang umum adalah 8 hingga 16 bit.
Prinsip kerja yang dilakukan
perangkat input adalah merubah perintah yang dapat dipahami oleh manusia kepada
bentuk yang dipahami oleh komputer (machine readable form), ini berarti
mengubahkan perintah dalam bentuk yang dipahami oleh manusia kepada data yang
dimengerti oleh komputer yaitu dengan kode-kode binary (binary encoded
information). Perangkat input dapat digolongkan menjadi dua golongan, yaitu
perangkat input langsung dan perangkat input tidak langsung. Perangkat input
langsung yaitu input yang digunakan langsung diproses di CPU, tanpa melalui
media lain. Sedangkan perangkat input tidak langsung adalah input yang
dimasukkan tidak langsung dip roses di CPU.
Koneksi
Perangkat eksternal dapat
dipasang melalui saluran, port, atau colokan tertentu. Pada komputer PC, saluran
ini biasanya adalah saluran serial, saluran paralel, saluran USB, dan saluran
PCMCIA. Dalam beberapa aplikasi, misalnya untuk menggabungkan dengan telepon
seluler, dapat juga digunakan saluran inframerah (IrDA).
Tujuan Communication
Synchronization adalah agar data yang dikirimkan dapat ditafsirkan (dimengerti)
oleh penerima dengan tepat dan benar.
• Agar penerima mengetahui dengan tepat dan benar apakah sinyal yang diterima
merupakan bit dari suatu data (sinkronisasi bit).
• Agar penerima mengetahui dengan tepat bit data (data bit) yang membentuk
sebuah karakter (sinkronisasi karakter).
Perangkat-perangkat komunikasi memungkinkan
komputer untuk saling bertukar data dengan perangkat jarak jauh, yang mungkin
berupa perangkat human-readable, serperti terminal, perangkat mesin readable,
atau bahkan komputer lainnya.
▪
Port Komputer
Port komputer hardware berfungsi sebagai antarmuka sebuah komputer
dengan komputer atau device lain.
▪
Port serial
jenis ini mengirim dan menerima data 1 bit pada saat melalui kabel
tunggal. Digunakan antara lain : LCD
▪
Port Paralel
Dapat mengirim dan menerima sejumlah bit data pada satu saat melalui
satu set kabel.
▪
Universal Serial BUS
Pengembangan dari port serial. Sejumlah vendor dari devais standar
seperti mouse dan printer telah beralih ke USB. USB lebih memudahkan
berkoneksi, plug and play, dirancang tidak bergantung kepada expansion slot,
bila dipasang copot, tidak perlu me-reboot komputer.
▪
USB hub
Sebuah USB hub selain dapat menampung sejumlah device, juga dapat
menampung sejumlah USB hub.
▪
PCMCIA
Alat yang digunakan untuk menghubungkan komputer laptop (note book)
dengan jaringan kabel , contohnya: 3 com.pcmcia ini sangat berguna sekali bagi
pengguna note book agar terhubung dengan jaringan komputer.
▪
Hub\Switch
Alat yang digunakan untuk menghubungkan kabel-kabel pada sebuah jaringan
komputer. jadi hub ini berfungsi sebagaikonsentrator dari sebuah jaringan
selain itu, hub juga berfungsi untuk mengatur arus data yang masuk dan keluar
server, bisa di ibaratkan hub ini seperti lampu lalulintas, bila tidak ada
lampu lalulintas, dapat dipastikan banyak terjadi kemacetan atau tabrakan, ini
pula dapat terjadi pada jaringan.
▪
Nir Kabel
Bluetooth, Infra merah, wireless, dll
1.
Peripheral Input a. Keyboard
Keyboard merupakan unit input
yang paling penting dalam suatu pengolahan data dengan komputer. Keyboard dapat
berfungsi memasukkan huruf, angka, karakter khusus serta sebagai media bagi
user (pengguna) untuk melakukan perintah-perintah lainnya yang diperlukan,
seperti menyimpan file dan membuka file. Penciptaan keyboard komputer berasal
dari model mesin ketik yang diciptakan dan dipatentkan oleh Christopher Latham
pada tahun 1868, Dan pada tahun 1887 diproduksi dan dipasarkan oleh perusahan
Remington. Keyboard yang digunakanan sekarang ini adalah jenis QWERTY, pada
tahun 1973, keyboard ini diresmikan sebagai keyboard standar ISO (International
Standar Organization). Jumlah tombol pada keyboard ini berjumlah 104 tuts.
Keyboard sekarang yang kita kenal memiliki beberapa jenis port, yaitu port
serial, ps2, usb dan wireless.
Jenis-Jenis
Keyboard :
1.)
QWERTY
2.)
DVORAK
3.)
KLOCKENBERG
Keyboard yang biasanya dipakai adalah keyboard jenis QWERTY, yang
bentuknya ini mirip seperti tuts pada mesin tik. Keyboard QWERTY memiliki empat
bagian yaitu:
➢
Typewriter key
➢
Numeric key
➢
Function key
➢
Special function key
➢ Typewriter Key
Tombol ini merupakan tombol utama dalam input.
Tombol ini sama dengan tuts pada mesin tik yang terdiri atas alphabet dan
tombol lainnya sebagaimana berikut:
• Back
Space
Tombol
ini berfungsi untuk menghapus 1 character di kiri cursor.
• Caps Lock
Bila tombol ini ditekan, maka lampu indikator caps lock akan menyala,
hal ini menunjukkan bahwa huruf yang diketik akan menjadi huruf besar atau
Kapital, bila lampu indicator caps lock mati, maka huruf akan menjadi kecil.
• Delete
Tombol
ini berfungsi untuk menghapus 1 karakter pada posisi cursor
• Esc
Tombol
ini berfungsi untuk membatalkan suatu perintah dari suatu menu.
• End
Tombol
ini berfungsi untuk memindahkan cursor ke akhir baris/halaman/lembar kerja
• Enter
Tombol ini berfungsi untuk berpindah ke baris baru atau untuk melakukan
suatu proses perintah.
b.
Mouse
Mouse adalah salah unit masukan
(input device). Fungsi alat ini adalah untuk perpindahan pointer atau kursor
secara cepat. Selain itu, dapat sebagai perintah praktis dan cepat dibanding
dengan keyboard. Mouse mulai digunakan secara maksimal sejak sistem operasi
telah berbasiskan GUI (Graphical User Interface). sinyal-sinyal listrik sebagai
input device mouse ini dihasilkan oleh bola kecil di dalam mouse, sesuai dengan
pergeseran atau pergerakannya. Sebagian besar mouse terdiri dari tiga tombol,
umumnya hanya dua tombol yang digunakan yaitu tombol kiri dan tombol kanan.
Saat ini mouse dilengkapi pula dengan tombol penggulung (scroll), dimana letak
tombol ini terletak ditengah. Istilah penekanan tombol kiri disebut dengan klik
(Click) dimana penekanan ini akan berfungsi bila mouse berada pada objek yang
ditunjuk, tetapi bila tidak berada pada objek yang ditunjuk penekanan ini akan
diabaikan. Selain itu terdapat pula istilah lainnya yang disebut dengan
menggeser (drag) yaitu menekan tombol kiri mouse tanpa
melepaskannya dengan sambil digeser. Drag ini akan mengakibatkan objek
akan berpindah atau tersalin ke objek lain dan kemungkinan lainnya. Penekanan
tombol kiri mouse dua kali secara cepat dan teratur disebut dengan klik ganda
(double click) sedangkan menekan tombol kanan mouse satu kali disebut dengan
klik kanan (right click)Mouse terdiri dari beberapa port yaitu mouse serial,
mouse ps/2, usb dan wireless.
c. Touchpad
Unit masukkan ini biasanya dapat
kita temukan pada laptop dan notebook, yaitu dengan menggunakan sentuhan jari.
Biasanya unit ini dapat digunakan sebagai pengganti mouse. Selain touchpad adalah
model unit masukkan yang sejenis yaitu pointing stick dan trackball.
d. Barcode
Barcode termasuk dalam unit
masukan (input device). Fungsi alat ini adalah untuk membaca suatu kode yang
berbentuk kotak-kotak atau garis-garis tebal vertical yang kemudian
diterjemahkan dalam bentuk angka-angka. Kode-kode ini biasanya menempel pada
produk-produk makanan, minuman, alat elektronik dan buku. Sekarang ini, setiap
kasir di supermarket atau pasar swalayan di Indonesia untuk mengidentifikasi
produk yang dijualnya dengan barcode.
e. Scanner
Scanner adalah sebuah alat yang
dapat berfungsi untuk meng-copy atau menyalin gambar atau teks yang kemudian
disimpan ke dalam memori komputer. Dari memori komputer selanjutnya, disimpan
dalam harddisk ataupun floppy disk. Fungsi scanner ini mirip seperti mesin
fotocopy, perbedaannya adalah mesin fotocopy hasilnya dapat dilihat pada kertas
sedangkan scanner hasilnya dapat ditampilkan melalui monitor terlebih dahulu
sehingga kita dapat melakukan perbaikan atau modifikasi dan kemudian dapat
disimpan kembali baik dalam bentuk file text maupun file gambar. Selain scanner
untuk gambar terdapat pula scan yang biasa digunakan untuk mendeteksi lembar
jawaban komputer. Scanner yang biasa digunakan untuk melakukan scan lembar
jawaban komputer adalah SCAN IR yang biasa digunakan untuk LJK (Lembar Jawaban
Komputer) pada ulangan umum dan Ujian Nasional. Scan jenis ini terdiri dari
lampu sensor yang disebut Optik, yang dapat mengenali jenis pensil 2B. Scanner
yang beredar di pasaran adalah scanner untuk meng-copy gambar atau photo dan
biasanya juga
dilengkapi dengan fasilitas OCR (Optical Character Recognition) untuk
mengcopy atau menyalin objek dalam bentuk teks.
Saat ini telah dikembangkan
scanner dengan teknologi DMR (Digital Mark Reader), dengan sistem kerja mirip
seperti mesin scanner untuk koreksi lembar jawaban komputer, biodata dan
formulir seperti formulir untuk pilihan sekolah. Dengan DMR lembar jawaban
tidak harus dijawab menggunaan pensil 2 B, tapi dapat menggunakan alat tulis
lainnya seperti pulpen dan spidol serta dapat menggunakan kertas biasa.
f. Touchscreen
Touchscreen atau
Layar sentuh adalah layar tampilan komputer yang juga berfungsi sebagai
perangkat input. Layar ini bersifat sensitif terhadap tekanan, pengguna
berinteraksi dengan komputer dengan menyentuh gambar atau kata-kata yang berada
di layar dengan jari tangan. Touchscreens juga dapat merasakan objek pasif
lainnya, seperti stylus. Touchscreens dapat kita jumpai pada perangkat seperti
konsol game, komputer tablet, dan smartphone.
g. WebCam
WebCam (singkatan
dari web camera ) merupakan jenis kamera yang ditujukan untuk kebutuhan layanan
berbasis web, seperti program instant messaging Yahoo Messenger , AOL Instant
Messenger (AIM), Windows Live Messenger dan Skype. WebCam juga bisa digunakan
juga untuk mengambil gambar dan mengedit gambar di komputer, memonitor keadaan
sekeliling kantor/ rumah dan Interactive video game.
2.
Peripheral
Output
a. MONITOR
Bentuknya mirip televisi dan
berfungsi menampilkan proses dan hasil pekerjaan komputer. Monitor komputer
jaman dulu hanya hitam putih atau monochrome (terkadang dengan tulisan hijau
atau orange dan latar belakang hitam). Sekarang monitor semuanya sudah berwarna
dan beresolusi tinggi, sehingga kualitas gambar yang dihasilkannya juga jauh
lebih bagus.
Monitor juga sudah banyak berubah
dari bentuk awalnya, yang berupa CRT Monitor (berbentuk tabung), sekarang sudah
menjadi LCD Monitor, bahkan produksi terbaru sekarang sudah menggunakan teknologi LED, yang dinamakan LED LCD
Monitor. Daya yang digunakan juga sudah semakin rendah dan ukuran layarnya juga
bervariasi dari kecil sampai besar.
Jenis lainnya yaitu touch screen
monitor, yaitu monitor yang dilengkapi dengan teknologi untuk bisa menangkap
sentuhan dilayar, jadi pemakai semakin dimanjakan untuk bisa mengoperasikan.
Biasanya digunakan untuk tujuan khusus, misalnya di restourant ataupun sebagai media
promisi untuk menampilkan informasi, sehingga untuk berinteraksi, pemakai cukup
menyentuh layar monitor saja, tanpa perlu menggunakan keyboard atau mouse.
b. Printer
Salah satu alat output komputer yang penting adalah printer, merupakan
perangkat hardware eksternal, yang mengambil data dari komputer yang telah
diproses untuk menghasilkan data berupa hard copy. Setelah monitor, printer
adalah perangkat yang paling sering digunakan pada komputer dan umumnya
digunakan untuk mencetak data teks, gambar, dll. Ada tiga jenis Printer yang
yaitu ink jet, printer laser dan dot matrix. Masing-masing jenis printer
tersebut menggunakan teknologi yang berbeda dalam pencetakan data.
c. Plotter
Plotter, seperti juga printer
mencetak berupa hard copy dari desain digital yang diberikan. Desain dikirim ke
plotter melalui kartu grafis dan gambar dibuat dengan menggunakan pena. Dengan
kata sederhana, plotter pada dasarnya menggambar menggunakan serangkaian garis
lurus. Alat output komputer jenis ini sering digunakan untuk aplikasi teknik.
3.
Peripheral
Storage
a. USB flash drive
adalah alat
penyimpanan data memori kilat tipe NAND yang memiliki alat penghubung USB yang terintegrasi. Penggerak kilat ini biasanya berukuran kecil, ringan,
serta bisa dibaca dan ditulisi dengan mudah. PerNovember 2006, kapasitas yang tersedia untuk penggerak kilat USB ada dari 64 megabita sampai 512 gigabita. Besarnya kapasitas media ini tergantung dari teknologi memori kilat yang
digunakan.
Penggerak kilat USB memiliki
banyak kelebihan dibandingkan alat penyimpanan data lainnya, khususnya cakram flopiatau cakram padat. Alat ini lebih cepat, kecil, dengan kapasitas lebih besar, serta lebih
dapat diandalkan (karena tidak memiliki bagian yang bergerak) daripada disket.
Namun Penggerak kilat USB juga
memiliki umur penyimpanan data yang singkat, biasanya ketahanan data pada Penggerak
kilat USB rata-rata 5 tahun. Ini disebabkan oleh memori kilat yang digunakan
tidak bertahan lama. Bandingkan dengan cakram keras yang memiliki ketahanan data hingga 12 tahun, CD/DVD berkualitas (dan
bermerek terkenal) selama 15 tahun jika cara penyimpanannya benar.
b. CD/DVD ROM DRIVE
CD-ROM (dieja /ˌsiːˌdiːˈrɒm/,
merupakan akronim dari compact disc read-only memory, bahasa Indonesia: CD Memori Baca-Saja)
adalah sebuah cakram padat dari jenis cakram optik (optical disc) yang dapat
menyimpan data. Ukuran data yang dapat disimpan saat ini bisa mencapai 700MB
atau 700 juta bita.
CD-ROM bersifat
"baca-saja" (hanya dapat dibaca, dan tidak dapat ditulisi). Untuk
dapat membaca isi CD-ROM, alat utama yang diperlukan adalah kandar CD. Perkembangan CD-ROM terkini memungkinkan CD dapat ditulisi berulang
kali (Re-Write/RW) yang lebih dikenal
dengan nama CD-RW.
c. External harddisk drive
Hard drive adalah sebuah komponen
perangkat
keras yang menyimpan data sekunder dan berisi piringan magnetis. Cakram keras diciptakan pertama kali oleh insinyur IBM, Reynold Johnson pada tahun 1956. Cakram keras pertama tersebut terdiri dari 50 piringan berukuran 2 kaki
(0,6 meter) dengan kecepatan rotasinya mencapai 1.200 rpm (rotation per minute) dengan kapasitas
penyimpanan 4,4 MB. Cakram keras zaman sekarang sudah ada yang hanya selebar 0,6 cm dengan
kapasitas 750 GB. Kapasitas terbesar cakram keras saat ini mencapai 3 TB dengan ukuran standar 3,5 inci.
Jika dibuka, terlihat mata cakram
keras pada ujung lengan bertuas yang menempel pada piringan yang dapat
berputar.
Data yang disimpan dalam cakram
keras tidak akan hilang ketika tidak diberi tegangan listrik (non-volatile). Dalam sebuah cakram
keras, biasanya terdapat lebih dari satu piringan untuk memperbesar kapasitas
data yang dapat ditampung.
Dalam perkembangannya kini cakram
keras secara fisik menjadi semakin tipis dan kecil namun memiliki daya tampung
data yang sangat besar. Cakram keras kini juga tidak hanya dapat terpasang di
dalam perangkat (internal) tetapi juga dapat dipasang di luar perangkat
(eksternal) dengan menggunakan kabel USB ataupun FireWire.
d. Disk Drive
Disk storage atau penyimpanan disc adalah kategori umum
dari penyimpanan komputer mekanisme, di mana data dicatat pada planar, bulat
dan berputar permukaan (disk, cakram, atau piring). Sebuah disk drive adalah
perangkat periferal yang digunakan untuk merekam dan mengambil informasi.
Implementasi utama adalah hard disk,, floppy disk dan optical disk. Dewasa ini
istilah penyimpanan disk hampir secara eksklusif mengacu pada hard disk
penyimpanan.
Disk Drive adalah perangkat penyimpanan data blok. Setiap
disk logis dibagi ke dalam blok . Blok semua ditangani menggunakan alamat blok
logis. Membaca atau menulis ke disk terjadi pada rincian dari blok.
4.
Peripheral
Input/Output
a. Modem
Modem berasal dari singkatan
Modulator Demodulator. Modulator
merupakan
bagian
yang mengubah sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa (carrier) dan siap
untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator
adalah bagian yang memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan)
dari sinyal pembawa yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima
dengan baik. Modem merupakan penggabungan kedua-duanya, artinya modem adalah
alat komunikasi dua arah. Setiap perangkat komunikasi jarak jauh dua-arah
umumnya menggunakan bagian yang disebut "modem", seperti VSAT,
Microwave Radio, dan lain sebagainya, namun umumnya istilah modem lebih dikenal
sebagai Perangkat
keras yang sering digunakan untuk
komunikasi pada komputer.
Data dari komputer yang berbentuk
sinyal digital
diberikan kepada modem untuk diubah menjadi sinyal analog, ketika modem menerima data dari luar berupa sinyal analog, modem
mengubahnya kembali ke sinyal digital supaya dapat diproses lebih lanjut oleh
komputer. Sinyal analog tersebut dapat dikirimkan melalui beberapa media
telekomunikasi seperti telepon dan radio.
Setibanya di modem tujuan, sinyal
analog tersebut diubah menjadi sinyal digital kembali dan dikirimkan kepada
komputer. Terdapat dua jenis modem secara fisiknya, yaitu modem eksternal dan modem
internal.
b. NIC
Kartu jaringan (Inggris: network interface card disingkat NIC atau juga network card) adalah sebuah kartu yang berfungsi sebagai jembatan dari komputer ke sebuah jaringan
komputer. Jenis NIC yang beredar, terbagi
menjadi dua jenis, yakni NIC yang bersifat fisik, dan NIC yang bersifat logis.
Contoh NIC yang bersifat fisik adalah NIC Ethernet, Token Ring, dan lainnya; sementara NIC yang bersifat logis adalah loopback adapter
dan Dial-up Adapter. Disebut juga sebagai Network
Adapter. Setiap jenis NIC diberi nomor alamat yang disebut sebagai MAC address, yang dapat bersifat statis atau dapat diubah oleh pengguna.
NIC Fisik
NIC fisik umumnya berupa kartu
yang dapat ditancapkan ke dalam sebuah slot dalam motherboard komputer, yang
dapat berupa kartu dengan bus ISA, bus PCI, bus EISA, bus MCA, atau bus PCI
Express. Selain berupa kartu-kartu yang
ditancapkan ke dalam motherboard, NIC fisik juga dapat berupa kartu eksternal
yang berupa kartu dengan bus USB, PCMCIA, bus serial, bus
paralelatau Express Card, sehingga meningkatkan mobilitas (bagi pengguna yang mobile).
Kartu NIC
Fisik terbagi menjadi dua jenis, yakni:
Kartu NIC dengan media jaringan
yang spesifik (Media-specific NIC): yang membedakan kartu NIC menjadi beberapa
jenis berdasarkan media jaringan yang digunakan. Contohnya adalah NIC Ethernet, yang dapat berupa Twisted-Pair (UTP atau STP), Thinnet, atau Thicknet, atau bahkan tanpa kabel (Wireless Ethernet).
Kartu NIC dengan arsitektur
jaringan yang spesifik (architecture-specific NIC): yang membedakan kartu NIC
menjadi beberapa jenis, sesuai dengan arsitektur jaringan yang digunakan.
Contohnya adalah Ethernet, Token Ring, serta FDDI (Fiber Distributed
Data Interface), yang kesemuanya itu menggunakan
NIC yang berbeda-beda. Kartu NIC Ethernet dapat berupa Ethernet 10
Megabit/detik, 100 Megabit/detik, 1 Gigabit/detik atau 10 Gigabit/detik.
Tugas NIC adalah untuk mengubah
aliran data paralel dalam bus komputer menjadi bentuk data serial sehingga
dapat ditransmisikan di atas media jaringan. Media yang umum digunakan, antara
lain adalah kabel UTP Category 5 atau Enhanced Category 5 (Cat5e), kabel
fiber-optic, atau radio (jika memang tanpa kabel).
Komputer dapat berkomunikasi
dengan NIC dengan menggunakan beberapa metode, yakni I/O yang
dipetakan ke memori, Direct Memory
Access (DMA), ataumemory
yang digunakan bersama-sama. Sebuah
aliran data paralel akan dikirimkan kepada kartu NIC dan disimpan terlebih
dahulu di dalam memori dalam kartu sebelum dipaketkan menjadi beberapa frame
berbeda-beda, sebelum akhirnya dapat ditransmisikan melalui media jaringan.
Proses pembuatan frame ini, akan menambahkan header dan trailer terhadap data
yang hendak dikirimkan, yang mengandung alamat, pensinyalan, atau informasi
pengecekan kesalahan. Frame-frame tersebut akan kemudian diubah menjadi
pulsa-pulsa elekronik (voltase, khusus untuk kabel tembaga), pulsa-pulsa cahaya
yang dimodulasikan (khusus untuk kabel fiber-optic), atau gelombang mikro (jika
menggunakan radio/jaringan tanpa kabel).
NIC yang berada dalam pihak
penerima akan memproses sinyal yang diperoleh dalam bentuk terbalik, dan
mengubah sinyal-sinyal tersebut ke dalam aliran bit (untuk menjadi frame
jaringan) dan mengubah bit-bit tersebut menjadi aliran data paralel dalam bus
komputer penerima. Beberapa fungsi tersebut dapat dimiliki oleh NIC secara
langsung, diinstalasikan di dalam firmware, atau dalam bentuk perangkat lunak yang diinstalasikan dalam sistem operasi.
Modul I/O adalah suatu komponen
dalam sistem komputer yang bertanggung jawab atas pengontrolan sebuah perangkat
luar atau lebih dan bertanggung jawab pula dalam pertukaran data antara
perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register
– register CPU. Dalam mewujudkan hal ini,
diperlukan antarmuka internal dengan komputer (CPU dan memori utama) dan
antarmuka dengan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi – fungsi
pengontrolan.
Fungsi dalam menjalankan tugas bagi modul I/O dapat dibagi menjadi
beberapa katagori, yaitu:
• Kontrol
dan pewaktuan.
• Komunikasi
CPU.
• Komunikasi
perangkat eksternal.
• Pem-buffer-an
data.
• Deteksi
kesalahan.
Fungsi kontrol dan pewaktuan
(control & timing) merupakan hal yang penting untuk mensinkronkan kerja
masing – masing komponen penyusun komputer. Dalam sekali waktu CPU
berkomunikasi dengan satu atau lebih perangkat dengan pola tidak menentu dan
kecepatan transfer komunikasi data yang beragam, baik dengan perangkat internal
seperti register – register, memori utama, memori sekunder, perangkat
peripheral. Proses tersebut bisa berjalan apabila ada fungsi kontrol dan
pewaktuan yang mengatur sistem secara keseluruhan. Contoh kontrol pemindahan
data dari peripheral ke CPU melalui sebuah modul I/O dapat meliputi langkah –
langkah berikut ini :
1. Permintaan
dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke modul I/O.
2. Modul I/O
memberi jawaban atas permintaan CPU.
3.
Apabila perangkat eksternal telah
siap untuk transfer data, maka CPU akan mengirimkan perintah ke modul I/O.
4. Modul I/O
akan menerima paket data dengan panjang tertentu dari peripheral.
5.
Selanjutnya data dikirim ke CPU
setelah diadakan sinkronisasi panjang data dan kecepatan transfer oleh modul
I/O sehingga paket – paket data dapat diterima CPU dengan baik. Transfer data
tidak akan lepas dari penggunaan sistem bus, maka interaksi CPU dan modul I/O akan melibatkan kontrol dan pewaktuan sebuah
arbitrasi bus atau lebih.
Adapun fungsi komunikasi antara
CPU dan modul I/O meliputi proses – proses berikut :
▪
Command Decoding, yaitu modul I/O
menerima perintah – perintah dari CPU yang dikirimkan sebagai sinyal bagi bus
kontrol. Misalnya, sebuah modul I/O untuk disk dapat menerima perintah: Read
sector, Scan record ID, Format disk.
▪
Data, pertukaran data antara CPU
dan modul I/O melalui bus data.
▪
Status Reporting, yaitu pelaporan
kondisi status modul I/O maupun perangkat peripheral, umumnya berupa status
kondisi Busy atau Ready. Juga status bermacam – macam kondisi kesalahan
(error).
▪
Address Recognition, bahwa
peralatan atau komponen penyusun komputer dapat dihubungi atau dipanggil maka
harus memiliki alamat yang unik, begitu pula pada perangkat peripheral,
sehingga setiap modul I/O harus mengetahui alamat peripheral yang dikontrolnya.
Pada sisi modul I/O ke perangkat
peripheral juga terdapat komunikasi yang meliputi komunikasi data, kontrol
maupun status.
Fungsi selanjutnya adalah
buffering. Tujuan utama buffering adalah mendapatkan penyesuaian data
sehubungan perbedaan laju transfer data dari perangkat peripheral dengan
kecepatan pengolahan pada CPU. Umumnya laju transfer data dari perangkat
peripheral lebih lambat dari kecepatan CPU maupun media penyimpan. Fungsi
terakhir adalah deteksi kesalahan. Apabila pada perangkat peripheral terdapat
masalah sehingga proses tidak dapat dijalankan, maka modul I/O akan melaporkan
kesalahan tersebut. Misal informasi kesalahan pada peripheral printer seperti:
kertas tergulung, pinta habis, kertas habis, dan lain – lain.
Teknik yang umum untuk deteksi
kesalahan adalah penggunaan bit paritas.
• Struktur Modul I/O
Terdapat berbagai macam modul I/O
seiring perkembangan komputer itu sendiri, contoh yang sederhana dan fleksibel
adalah Intel 8255A yang sering disebut PPI (Programmable Peripheral Interface).
Bagaimanapun kompleksitas suatu modul I/O, terdapat kemiripan struktur, seperti
terlihat pada gambar 6.3.
Antarmuka modul I/O ke CPU
melalui bus sistem komputer terdapat tiga saluran, yaitu saluran data, saluran
alamat dan saluran kontrol. Bagian terpenting adalah blok logika I/O yang berhubungan dengan semua peralatan antarmuka
peripheral, terdapat fungsi pengaturan dan switching pada blok ini. Antarmuka
modul I/O ke CPU melalui bus sistem komputer terdapat tiga saluran, yaitu
saluran data, saluran alamat dan saluran kontrol. Bagian terpenting adalah blok
logika I/O yang berhubungan dengan semua peralatan antarmuka peripheral,
terdapat fungsi pengaturan dan switching pada blok ini.
• Teknik Masukan/Keluaran
Terdapat tiga buah teknik dalam
operasi I/O, yaitu: I/O terprogram, interrupt – driven I/O, dan DMA (Direct
Memory Access). Ketiganya memiliki keunggulan maupun kelemahan, yang
penggunaannya disesuaikan sesuai unjuk kerja masing – masing teknik.
• I/O Terprogram
Pada I/O terprogram, data saling
dipertukarkan antara CPU dan modul I/O. CPU mengeksekusi program yang
memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung, seperti pemindahan data,
pengiriman perintah baca maupun tulis, dan monitoring perangkat. Kelemahan
teknik ini adalah CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan modul
I/O sehingga akan membuang waktu, apalagi 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.
Untuk melaksanakan perintah –
perintah I/O, CPU akan mengeluarkan sebuah alamat bagi modul I/O dan perangkat
peripheralnya sehingga terspesifikasi secara khusus dan sebuah perintah I/O
yang akan dilakukan. Terdapat empat klasifikasi perintah I/O, yaitu:
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.
• Interrupt – Driven I/O
Teknik interrupt – driven I/O
memungkinkan proses tidak membuang – buang waktu. Prosesnya adalah CPU
mengeluarkan perintah I/O pada modul I/O, bersamaan perintah I/O dijalankan
modul I/O maka CPU akan melakukan eksekusi perintah – perintah lainnya. Apabila
modul I/O telah selesai menjalankan instruksi yang diberikan padanya akan
melakukan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai.
Dalam teknik ini kendali perintah
masih menjadi tanggung jawab CPU, baik pengambilan perintah dari memori maupun
pelaksanaan isi perintah tersebut. Terdapat selangkah kemajuan dari teknik
sebelumnya, yaitu CPU melakukan multitasking beberapa perintah sekaligus
sehingga tidak ada waktu tunggu bagi CPU.
Cara kerja teknik interupsi di
sisi modul I/O adalah modul I/O menerima perintah, misal read. Kemudian modul
I/O melaksanakan perintah pembacaan dari peripheral dan meletakkan paket data
ke register data modul I/O, selanjutnya modul mengeluarkan sinyal interupsi ke
CPU melalui saluran kontrol. Kemudian modul menunggu datanya diminta CPU. Saat
permintaan terjadi, modul meletakkan data pada bus data dan modul siap menerima
perintah selanjutnya. Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah
menyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagai berikut :
1. Perangkat
I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke CPU.
2.
CPU menyelesaikan operasi yang
sedang dijalankannya kemudian merespon interupsi.
3.
CPU memeriksa interupsi tersebut,
kalau valid maka CPU akan mengirimkan sinyal acknowledgment ke perangkat I/O
untuk menghentikan interupsinya.
Input output terprogram (programmed I/O) atau polling system
Ketika perangkat I/O menangani
permintaan, perangkat men-set bit status di register status perangkat.
Perangkat tidak memberitahu ke pemroses saat tugas telah selesai dilakukan
sehingga pemroses harus selalu memeriksa register tersebut secara periodik dan
melakukan tindakan berdasar status yang dibaca.
Software pengendali perangkat
(driver) dipemroses harus mentransfer data ke/dari pengendali. Driver
mengekseksui perintah yang berkomunikasi dengan pengendali (adapter) di
perangkat dan menunggui sampai operasi yang dilakukan perangkat selesai. Driver
berisi kumpulan instruksi:
1. Pengendalian.
Berfungsi mengaktifkan perangkat eksternal dan memberitahu yang perlu
dilakukan. Contoh : unit tape magnetik diinstruksikan untuk kembali ke posisi
awal, bergerak ke record berikut, dan sebagainya.
2. Pengujian.
Berfungsi
memeriksa status perangkat keras berkaitan dengan perangkat I/O.
3.
Pembacaan/penulisan Berfungsi
membaca/menulis untuk transfer data antara register pemroses dan perangkat
eksternal.Masalah utama I/O terprogram adalah pemroses diboroskan untuk
menunggu dan menjagai operasi I/O. Diperlukan teknik lain untuk meningkatkan
efisiensi pemroses.
Pada I/O terprogram, data saling
dipertukarkan antara CPU dan modul I/O. CPU mengeksekusi program yang
memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung seperti pemindahan data,
pengiriman perintah baca atau tulis dan monitoring perangkat. I/O terprogram
mempunyai kelemahan sebagai berikut :
• 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
Untuk melaksanakan
perintah-perintah I/O, CPU akan mengeluarkan sebuah alamat bagi modul I/O dan
perangkat periperhalnya sehingga terspesifikasi secara khusus dan sebuah
perintah I/O yang akan dilakukan. Terdapat empat klasifikasi perintah
input/output, yaitu:
• Perintah Control yaitu perintah yang digunakan untuk mengaktivasi
perangkat periperhal dan memberitahukan tugas yang diperintahkan kepadanya.
• Perintah Test, yaitu perintah yang digunakan CPU untuk menguji berbagai
kondisi status modul I/O dan periperhalnya. CPU perlu mngetahui perangkat
periperhalnya dalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untuk megetahui
operasi-operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksi kesalahannya.
• Perintah Read, yaitu perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paket
data kemudian menaruhnya di dalam buffer internal. Proses selanjutnya paket
data dikirim melalui bus data setelah terjadi sinkronisasi data maupun
kecepatan transfernya.
• Perintah Write, Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan
modul I/O untuk mengambil data dari bus data untuk diberikan pada perangkat
periperhal tujuan data tersebut.
Dalam teknik I/O terprogram,
terdapat dua macam implementasi perintah I/O yang tertuang dalam instruksi I/O,
yaitu memory mapped I/O dan isolated I/O.
Dalam memory mapped I/O, terdapat
ruang tunggal untuk lokasi memori dan perangkat I/O. CPU memperlakukan register
status dan register data pada modul I/O sebagai lokasi memori dan menggunakan
instruksi mesin yang sama untuk mengakses baik memori maupun perangkat I/O.
Konsekuensinya adalah diperlukan saluran tunggal untuk pembacaan dan saluran
tunggal untuk penulisan. Keuntungan memory mapped ini adalah efisien dalam
pemrograman namun memakan banyak ruang memory alamat.
Dalam teknik isolated I/O,
dilakukan pemisahan ruang pengalamatan bagi memori dan ruang pengalamatan bagi
I/O. Dengan teknik ini diperlukan bus yang dilengkapi dengan pembacaan dan
penulisan memori ditambah dengan saluran perintah output. Kesuntungan isolated
I/O adalah sedikitnya instruksi I/O.
Teknik interrupt – driven I/O
memungkinkan proses tidak membuang – buang waktu. Prosesnya adalah CPU
mengeluarkan perintah I/O pada modul I/O, bersamaan perintah I/O dijalankan
modul I/O maka CPU akan melakukan eksekusi perintah – perintah lainnya.
Apabila modul I/O telah selesai
menjalankan instruksi yang diberikan padanya akan melakukan interupsi pada CPU
bahwa tugasnya telah selesai.
Dalam teknik ini kendali perintah
masih menjadi tanggung jawab CPU, baik pengambilan perintah dari memori maupun
pelaksanaan isi perintah tersebut. Terdapat selangkah kemajuan dari teknik
sebelumnya, yaitu CPU melakukan multitasking beberapa perintah sekaligus
sehingga tidak ada waktu tunggu bagi CPU.
Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah
menyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagai berikut :
1. Perangkat
I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke CPU.
2.
CPU menyelesaikan operasi yang
sedang dijalankannya kemudian merespon interupsi.
3.
CPU memeriksa interupsi tersebut,
kalau valid maka CPU akan mengirimkan sinyal acknowledgment ke perangkat I/O untuk menghentikan interupsinya.
4.
CPU mempersiapkan pengontrolan
transfer ke routine interupsi. Hal yang dilakukan adalah menyimpan informasi
yang diperlukan untuk melanjutkan operasi yang tadi dijalankan sebelum adanya interupsi.
Informasi yang diperlukan berupa:
5. Status
prosesor, berisi register yang dipanggil PSW (program status word).
6. Lokasi
intruksi berikutnya yang akan dieksekusi.
7.
Kemudian CPU akan menyimpan PC
(program counter) eksekusi sebelum interupsi ke stack pengontrol bersama
informasi PSW. Selanjutnya mempersiapkan PC untuk penanganan interupsi.
8. Selanjutnya
CPU memproses interupsi sempai selesai.
9.
Apabila pengolahan interupsi
selasai, CPU akan memanggil kembali informasi yang telah disimpan pada stack
pengontrol untuk meneruskan operasi sebelum interupsi. Terdapat bermacam teknik
yang digunakan CPU dalam menangani program interupsi ini, diantaranya :
• Multiple Interrupt Lines.
• Software poll.
• Daisy Chain.
• Arbitrasi bus.
Teknik yang paling sederhana
adalah menggunakan saluran interupsi berjumlah banyak (Multiple Interrupt Lines) antara CPU dan modul – modul I/O. Namun
tidak praktis untuk menggunakan sejumlah saluran bus atau pin CPU ke seluruh saluran
interupsi modul – modul I/O.
Flowchart proses interupsi yang simpel :
Link Download PDF
https://drive.google.com/file/d/0BzwBEkaMWIkKaENFWFBBYmo1cUE/view?usp=sharing
https://drive.google.com/file/d/0BzwBEkaMWIkKaENFWFBBYmo1cUE/view?usp=sharing
YOUDHY
TRYCHATOUR SEFTYAWAN
NIM [ 1 5 1 –
0 6 1 – 0 2 1 ]
No comments:
Post a Comment