Sabtu, 12 November 2011

Sistem Bus

Posted by mclukito

  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 Kompulan 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). Word dapat 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
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
Gambar 2. Pola Interkoneksi
Saluran Data
Lintasan bagi perpindahan data antar modul. Secara kolektif lintasan ini disebutbus 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
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
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
Dibuat Oleh :
Sawitri Nurhayati
Sumber: 


  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 Kompulan 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). Word dapat 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
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
Gambar 2. Pola Interkoneksi
Saluran Data
Lintasan bagi perpindahan data antar modul. Secara kolektif lintasan ini disebutbus 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
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
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
Dibuat Oleh :
Sawitri Nurhayati
Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)