Input-Output CPU dan Arsitektur Komputer

Input-Output CPU dan Arsitektur Komputer
Input-Output
a) Input
Input adalah semua data dan perintah yang dimasukkan ke dalam memori komputer.
b) Output
Output adalah data yang telah diproses menjadi bentuk yang dapat digunakan. Artinya komputer memproses data menjadi informasi.
Berikut adalah contoh untuk Alat Input:
a) Keyboard
Keyboard merupakan piranti I/O pokok untuk memberi masukkan perintah dan data pada komputer.
b) Mouse
Mouse adalah alat yang digunakan untuk memasukkan data ke dalam komputer selain keyboard.
c) Scanner
Bila dikelompokkan berdasarkan cara memasukkan kertas, scanner untuk gambar terdiri atas 2 jenis, yaitu:
a) Disket
Disket “dibaca” dan “ditulis” menggunakan kandar cakram liuk (floppy disk drive, FDD). Kapasitas disket yang paling umum adalah 1,44 MB (seperti yang tertera pada disket), meski kapasitas sebenarnya adalah sekitar 1,38 MB.


b) Harddisk
Cakram keras (Inggris: harddisk atau harddisk drive disingkat HDD atau hard drive disingkat HD) adalah sebuah komponen perangkat keras yang menyimpan data sekunder dan berisi piringan magnetis.
c) CD ROM
CD-ROM (singkatan dari Compact Disc – Read Only Memory) adalah sebuah piringan kompak dari jenis piringan optik (optical disc) yang dapat menyimpan data. Ukuran data yang dapat disimpan saat ini bisa mencapai 700MB atau 700 juta bita.
Berikut adalah contoh untuk Alat Output :
a) Monitor
Monitor adalah piranti pokok pada setiap komputer yang memberikan informasi visual pada pengguna dari hasil eksekusi program yang terjadi di dalam komputer.
b) Printer
Printer adalah alat yang menampilkan data dalam bentuk cetakan, baik berupa teks maupun gambar/grafik di atas kertas. Printer biasanya terbagi atas beberapa bagian, yaitu picker sebagai alat mengambil kertas dari tray. Tray ialah tempat menaruh kertas. Tinta atau toner adalah alat pencetak sesungguhnya, karena ada sesuatu yang disebut tinta atau toner yang digunakan untuk menulis pada kertas. Perbedaan toner dan tinta ialah perbedaan sistem; toner atau laser butuh pemanasan, sedangkan tinta atau inkjet tak butuh pemanasan, hanya pembersihan atau cleaning pada print headnya.
c) Speaker
Sistem pada speaker adalah suatu komponen yang membawa sinyal elektronik, menyimpannya dalam CDs, tapes, dan DVDs, lalu mengembalikannya lagi ke dalam bentuk suara aktual yang dapat kita dengar. Speaker merupakan salah satu perangkat output yang harus dimiliki dalam sebuah komputer. Karena dengan adanya speaker, kita dapat mendengar suara yang dikeluarkan komputer.

d) Proyektor
Proyektor adalah sebuah oleh untuk menampilkan gambar di sebuah layar proyeksi atau permukaan serupa. Proyektor banyak sekali jenisnya, yaitu diantaranya sebagai berikut:
CPU



CPU, singkatan dari Central Processing Unit adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menerima dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Prosesor sering digunakan untuk menyebut CPU pada umumnya. Adapun mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an, mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi aspek penting dalam penerapan CPU.
Pin mikroprosesor Intel 80486DX2.
Komponen CPU terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut:
Unit kontrol (Control Unit)
Unit kontrol ini adalah bagian dari prosesor yang mampu mengatur jalannya program.
Register
Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses.
ALU
ALU merupakan bagian dari CPU yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan.





Arsitektur komputer

pendahuluan
Setiap hal yang dikerjakan CPU dibagi-bagi menjadi beberapa langkah yang sederhana dan berurutan. Osilator clock membangkitkan clock CPU yang digunakan dalam langkah (step) kerja CPU dalam urutan perkerjaannya. Karena clock CPU ini sangat cepat untuk ukuran manusia, sehingga yang terlihat bahwa CPU bekerja secara langsung dan cepat.

Mikrokontroler 8-bit dari Motorola M68HC05 dan M68HC11 memiliki organisasi khusus yan disebut dengan arsitektur Von Neumann. Dalam arsitektur ini, CPU dan rangkaian memori di-interkoneksi-kan dengan bus alamat dan bus data. Bus alamat digunakan untuk menentukan lokasi memori yang mana yang akan diakses, dan bus data digunakan untuk mengirim informasi baik dari CPU ke lokasi memori dan sebaliknya.

Dalam arsitektur implementasi Motorola ini terdapat beberapa memori spesial yang disebut dengan register CPU yang terletak di dalam CPU itu sendiri. Register ini mirip dengan memori yang dapat menyimpan informasi. Tetapi register ini terjalur langsung di dalam CPU dan bukan bagian dari memori konvensional mikrokontroler.

CPU menganggap semua lokasi memori sebagai satu kesatuan walaupun di dalamnya terdapat instruksi program, data variabel, maupun kontrol input-output (I/O). Teknik semacam ini yang disebut dengan memory-mapped I/O. Artinya, semua piranti input-output dari sistem mikrokontroler memiliki alamat tersendiri yang ikut dipetakan dalam peta memori, sehingga dianggap sebagai bagian dari memori itu sendiri.
Register-register CPU
CPU yang berbeda memiliki set register yang berbeda pula. Perbedaan utama terletak pada jumlah dan ukuran dari register itu sendiri. Dalam gambar 4.1 diperlihatkan register-register CPU yang terdapat dalam mikrokontroler keluarga M68HC05.

Register A berukuran 8 bit, juga dikenal sebagai akumulator karena register ini digunakan untuk menyimpan hasil dari operasi aritmatika dan manipulasi data. Register ini juga dapat langsung diakses untuk operasi non-aritmatika. Akumulator digunakan dalam proses eksekusi dari program saat isi dari beberapa lokasi memori yang digunakan di-load ke akumulator. Demikian juga instruksi penyimpanan akan menyebabkan isi dari akumulator disimpan dalam memori yang telah ditentukan
Reset
Reset digunakan untuk memaksa sistem mikrokontroler untuk menuju alamat tertentu. Sistem periperal dan sejumlah bit kontrol dan status juga dipaksa untuk menuju ke state awal sebagai hasil dari proses reset. Aksi-aksi berikut ini yang terjadi akibat proses reset dari mikrokontroler:
1. Semua register data direction (DDR) diset nol (input)
2. Nilai SP dipaksa menjadi $00FF
3. Bit I dalam CCR diset
4. Latch interrupt eksternal dinolkan
5. Latch STOP dinolkan
6. Latch WAIT dinolkan

Kondisi-kondisi berikut ini yang akan menyebabkan mikrokontroler M68HC05 menjadi reset:
1. Sinyal input low pada kaki RESET
2. Reset karena pertama kali dihidupkan
3. Timer watchdog COP (computer operating properly) sudah habis
4. Usaha untuk menjalankan perintah dari suatu alamat yang tidak diperbolehkan