CPU

         Central Processing Unit (CPU), merujuk kepada perangkat keras komputer yang memahami dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Istilah lain, pemroses/prosesor (processor), sering digunakan untuk menyebut CPU. 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.

Komponen CPU

1.                       Unit kontrol yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti terdapat dalam semua CPU. CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antarkomponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah:

·         Mengatur dan mengendalikan alat-alat masukan (input) dan keluaran (output).

·         Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.

·         Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.

·    Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan  logika serta mengawasi kerja dari ALU.

·         Menyimpan hasil proses ke memori utama.

2.           Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.

3.                   ALU unit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder.

4.     CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan/keluaran.

Cara Kerja CPU

Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di MAA (melalui Input-storage); apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage). Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program storage untuk ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini di Operand-register). Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Akumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dariWorking-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.

Fungsi CPU

CPU berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalah melakukan operasi aritmatika dan logika terhadap data yang diambil darimemori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan tombol, pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksiperangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun pita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu pada memori fisik (MAA), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada MAA dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.

Saat sebuah program dieksekusi, data mengalir dari RAM ke sebuah unit yang disebut dengan bus, yang menghubungkan antara CPU dengan MAA. Data kemudian didekode dengan menggunakan unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksi yang sanggup menerjemahkan instruksi. Data kemudian berjalan ke unit aritmatika dan logika (ALU) yang melakukan kalkulasi dan perbandingan. Data bisa jadi disimpan sementara oleh ALU dalam sebuah lokasi memori yang disebut dengan register supaya dapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah.ALU dapat melakukan operasi-operasi tertentu, meliputi penjumlahan, perkalian, pengurangan, pengujian kondisi terhadap data dalam register, hingga mengirimkan hasil pemrosesannya kembali ke memori fisik, media penyimpan, atau register apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi. Selama proses ini terjadi, sebuah unit dalam CPU yang disebut dengan penghitung program akan memantau instruksi yang sukses dijalankan supaya instruksi tersebut dapat dieksekusi dengan urutan yang benar dan sesuai.

REFERENSI             :

Anonim. 2013. Unit Pemroses Sentral. http://id.wikipedia.org/wiki/Unit_Pemroses_Sentral (14

November 2013)

Anonim. 2013. CPU-Central Processing Unit.

http://translate.google.com/translate?hl=id&sl=en&u=http://www.webopedia.com/TERM/C/CPU.html&prev=/search%3Fq%3Dcpu%26newwindow%3D1%26sa%3DG (14 November 2013)

SISTEM I/O PADA KOMPUTER

Komputer adalah alat yang dipakai untuk mengolah data menurut prosedur yang telah dirumuskan. Kata computer semula dipergunakan untuk menggambarkan orang yang perkerjaannya melakukan perhitungan aritmatika, dengan atau tanpa alat bantu, tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri. Asal mulanya, pengolahan informasi hampir eksklusif berhubungan dengan masalah aritmatika, tetapi komputer modern dipakai untuk banyak tugas yang tidak berhubungan dengan matematika.

Secara fisik, Komputer terdiri dari beberapa komponen yang merupakan suatu sistem. Sistem adalah komponen-komponen yang saling bekerja sama membentuk suatu kesatuan. Apabila salah satu komponen tidak berfungsi, akan mengakibatkan tidak berfungsinya suatu komputer dengan baik. Komponen komputer ini termasuk dalam kategori elemen perangkat keras (hardware). Berdasarkan fungsinya, perangkat keras komputer dibagi menjadi :

1. Input Divice (Unit Masukan)

Unit ini berfungsi sebagai media untuk memasukkan data dari luar ke dalam suatu memori dan processor untuk diolah guna menghasilkan informasi yang diperlukan. Unit masukan atau peralatan input ini terdiri dari beberapa macam peranti yaitu :

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 dipatenkan oleh Christopher Latham pada tahun 1868, dan pada tahun 1887 diproduksi dan dipasarkan oleh perusahan Remington. Keyboard sekarang yang kita kenal memiiiki beberapa jenis port, yaitu port serial, ps2, usb, dan wireless.

b.      Mouse

Mouse adalah salah unit masukan (inputdevice). Fungsi alat ini adalah untuk perpindahan pointer atau kursor secara cepat. Selain itu, dapat berfungsi sebagai perintah praktis dan cepat dibanding dengan keyboard. Atau 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 atas tiga tombol, umumnya hanya dua tombol yang digunakan, yaitu tombol kiri dan tombol kanan. Saat ini mouse dilengkapi pula dengan tombol penggulung (scroll), di mana letak tombol ini terletak di tengah. Istilah penekanan tombol kiri disebut dengan klik (Click) di mana penekanan ini akan berfungsi apabila mouse berada pada objek yang ditunjuk, namun apabila tidak berada pada objek yang ditunjuk penekanan ini akan diabaikan.

Selain itu terdapat pula istilah menggeser (drag), yaitu menekan tombol kiri mouse tanpa melepaskannya dengan sambil digeser. Drag ini akan mengakibatkan objek 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 atas beberapa port, yaitu mouse serial, mouse ps/2, usb, dan wireless.

c.       Scanner

Scanner adalah alat yang berfungsi untuk mengcopy 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 atas Iampu sensor yang disebut optik, yang dapat mengenali jenis pensil 2B. Scanner yang beredar di pasaran adalah scanner untuk mengcopy gambar atau photo dan biasanya juga dilengkapi dengan fasilitas OCR (Optical Character Recognition) untuk mengcopy atau menyalin objek dalam bentuk teks.

d.      Mic (Microphone) dan Headphone

Unit masukan ini berfungsi untuk merekam atau memasukkan suara yang akan disimpan dalam memori komputer atau untuk mendengarkan suara. Dengan microphone, kita dapat merekam suara ataupun dapat berbicara kepada orang yang kita inginkan pada saat chatting. Penggunaan microphone ini tentunya memerlukan perangkat keras lainnya yang berfungsi untuk menerima input suara, yaitu sound card dan speaker untuk mendengarkan suara.

e.       Light Pen

Light pen digunakan dengan skrin komputer yang peka cahaya. Apabila pen digerakkan satu isyarat elektronik akan dihantar ke satu kabel tipis yang terhubung dengan komputer kemudian gerakan tersebut akan ditangkap oleh program. Light pen digunakan dalam bidang reka bentuk pengeluaran atau CAM (Computer Aided Manufacturing).

f.       Joystick

Joystick merupakan peralatan input tambahan untuk mempermudah pengguna komputer dalam melakukan permainan di komputer. Pada joystick ini terdapat beberapa tombol yang digunakan untuk mengatur serta mengendalikan gerakan objek di monitor.

g.      Kamera Digital

Dengan adanya kamera digital, kita lebih mudah memasukan data berupa gambar dengan ukuran yang cukup besar ke dalam komputer. Kamera digital yang ada di pasaran saat ini jenisnya sangat beragam, mulai dari jenis kamera untuk mengambil gambar statis sampai dengan kamera yang dapat merekam gambar dinamis seperti video. WebCam (web camera) adalah sebuah sebuah kamera yang dilengkapi dengan microphone.

h.      Handycam

Handycam dikategorikan sebagai media input data. Data yang diinput melalui perangkat ini adalah berupa potongan film (footage). Dalam dunia video editing, perangkat ini sangat berperan dalam proses capturing. Capturing adalah proses pemindahan potongan film yang berhasil direkam menggunakan handycam ke media komputer sebagai perangkat video editing. Untuk dapat melakukan transfer data potongan film dapat dilakukan melalui media port USB maupun Firewire. Dengan menggunakan software video editing proses capturing dapat dilakukan.

2. Output Device (Unit Keluaran)

Unit ini berfungsi sebagai perangkat komputer yang digunakan untuk menampilkan atau menyampaikan informasi kepada penggunanya. Informasi yang ditampilkan oleh komputer merupakan hasil dari pemrosesan yang telah dilakukan oleh komputer. Informasi yang diteruskan oleh komputer melalui perangkat output dapat berupatampilan di layar, hasil cetakan, suara, dan sebagainya. Unit keluaran ini terdiri dari beberapa macam peranti yaitu :

a.      Monitor

Monitor merupakan alat keluaran yang memberikan tampilan visual kepada pengguna komputer. Kita dapat melihat apa yang sedang dilakukan oleh program atau komputer di layar monitor.

b.      Infocus

Infocus hampir sama dengan monitor. Fungsinya adalah untuk menampilkan gambar/visual hasil pemrosesan data. Hanya saja, infocus memerlukan objek lain sebagai media penerima pancaran signal-signal gambar yang dipancarkan. Media penerima tersebut sebaiknya memiliki permukaan datar dan berwarna putih (terang). Biasanya yang digunakan adalah dinding putih, whiteboard, ataupun kain/layar putih yang dibentangkan.

c.       Printer

Printer adalah perangkat output yang digunakan untuk menghasilkan cetakan dari komputer ke dalam bentuk kertas. Cetakan tersebut dapat berupa dokumen, gambar, maupun dokumen yang disertai dengan gambar.

Printer dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu dot-matrix, inkjet, dan laser jet. Printer dot-matrix menimbulkan kebisingan yang lebih besar dibandingkan dengan printer jenis inkjet dan laser jet. Dari segi kualitas cetakan, printer laser menghasilkan cetakan yang lebih baikdaripada inkjet. Kelemahan dari printer laser adalah harganya yang mahal. Ketajaman hasil cetakan diukur dengan satuan dpi atau dot per inch atau banyaknya titik dalam satu inci. Makin tinggi dpi dari sebuah printer, akan makin tajam cetakan yang dihasilkan. Kecepatan mencetak diukur dengan satuan ppm atau page per minute atau halaman per menit. Makin tinggi ppm sebuah printer maka makin banyak halaman yang dicetak dalam satu menit, atau makin cepat proses pencetakan. Printer dihubungkan dengan komputer melalui kabel USB. Selain dihubungkan ke komputer, printer juga harus dihubungkan ke sumber listrik. Sebelum dapat digunakan, sebuah printer harus dikenali oleh sistem operasi komputer. Karena itu, setelah dihubungkan dengan komputer, kita harus menginstal drivenya terlebih dahulu.

d.      Speaker

Speaker merupakan perangkat keluaran yang menghasilkan suara, di mana suara tersebut sebelumnya telah diolah dalam sound card (kartu suara). Speaker-speaker yang ada di pasaran sekarang telah menggunakan 6 speaker berikut satellite dan 1 subwofer untuk menghasilkan tata suara yang optimal.

REFERENSI             :

Anonim. 2013. Komputer. http://id.wikipedia.org/wiki/Komputer (15 November

2013)

Bawika. 2012. Jenis Alat Input Output Komputer dan Fungsinya.

http://annasbawika.blogspot.com/2012/11/jenis-alat-input-output-komputer-dan.html#axzz2kxxR2Ze7 (15 November 2013)

klikbelajar. 2011. Input dan Output Pada Komputer.

http://klikbelajar.com/komputer-dan-teknologi/input-dan-output-pada-komputer/ (15 November 2013)

METODE PENGALAMATAN PADA KOMPUTER

Mode pengalamatan adalah bagaimana cara menunjuk dan mengalamati suatu lokasi memori pada  sebuah alamat di mana operand akan diambil. Mode pengalamatan diterapkan pada set instruksi, dimana pada umumnya instruksi terdiri dari opcode (kode operasi) dan alamat. Setiap mode pengalamatan memberikan fleksibilitas khusus yang sangat penting. Mode pengalamatan ini meliputi direct addressing, indirect addressing, dan immediate addressing.

Jenis-jenis Metode Pengalamatan

1.     Direct Addressing

     

Dalam mode pengalamatan langsung, alamat langsung dari operand ditentukan oleh instruksi itu sendiri sebagaimana ditunjukkan di bawah. Mode pengalamatan langsung menggunakan 128 bytes RAM internal yang lebih rendah dan register fungsi khusus (SFR). Sebagai contoh, instruksi MOV A, Direct, menggunakan alamat langsung dari operand sumber. Maka, MOV A, 54H akan mentransfer konten dari lokasi memori on-chip, yang mana alamatnya adalah 54H di akumulator. Dengan cara serupa, untuk membaca konten dari SFR SBUF ke dalam akumulator, kita dapat menggunakan instruksi MOV A, SBUF. Perlu dicatat bahwa SFR SBUF memiliki alamat langsung 99H, yang terletak di 128 bytes RAM on-chip yang lebih tinggi. Gambar di bawah menunjukkan ruang memori yang dialamatkan oleh mode pengalamatan ini. Ini adalah satu-satunya metode untuk mengakses SFRs.

Kelebihan        :

• Field alamat berisi efektif address sebuah operand
• Teknik ini banyak digunakan pada komputer dan komputer ecil
• Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulus khusus

Kelemahan      :

·         Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasany lebih kecil dibandingkan panjang word

2.     Indirect Addressing

Pengalamatan register tidak langsung pada Mikrokontroler 8051 menggunakan salah satu dari register-register R0 atau R1, dari register bank yang telah dipilih, sebagai penunjuk ke lokasi di blok memori data sebesar 256 bytes. Hal tersebut dapat merujuk ke 128 bytes RAM internal yang lebih rendah, (dan 128 bytes RAM internal yang lebih tinggi berkaitan dengan 8032/52), atau 256 bytes memori data eksternal yang lebih rendah. Gambar di bawah menunjukkan alamat memori yang dialamatkan oleh mode pengalamatan tidak langsung. Perlu dicatat bahwa SFRs tidak dialamatkan oleh mode ini. Secara serupa, memori eksternal melampaui 256 bytes yang lebih rendah tidak dialamatkan.

Kelebihan        :

·         Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi

Kekurangan     :

·         Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat proses operasi

3.     Immediate Addresing

Mode pengalamatan immediate addressing sangat umum dipakai karena harga yang akan disimpan dalam memori langsung mengikuti kode operasi dalam memori. Dengan kata lain, tidak diperlukan pengambilan harga dari alamat lain untuk disimpan. Contohnya: MOV A,#20h. Dalam instruksi tersebut, akumulator akan diisi dengan harga yang langsung mengikutinya, dalam hal ini 20h. Mode ini sangatlah cepat karena harga yang dipakai langsung tersedia.

 Keuntungan    :

·      Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand

·      Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat

Kekurangan     :

·      Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat

REFERENSI             :

Anonim. 2013. Metode Pengalamatan. http://thoyaan.blogspot.com/ (23 Oktober 2013)

Ramahendra, Gilang. 2013. Makalah Arsitektur Komputer Mode Pengalamatan.

http://zilan7green.blogspot.com/2013/02/makalah-arsitektur-komputer-mode.html (23

Oktober 2013)

Ndoware. 2011. Mode Pengalamatan Mikrokontroler 8051.

http://ndoware.com/mode-pengalamatan-mikrokontroler-8051.html (23 Oktober 2013)