Organisasi & Arsitektur Komputer (Tugas 5)

MEMORI INTERNAL & EKSTERNAL

1.      Pengertian Memori Internal

            Memori Internal adalah Memori yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Fungsi dari memori utama sendiri adalah :

·         Menyimpan data yang berasal dari peranti masukan sampai data dikirim ke ALU (Arithmetic and Logic Unit) untuk diproses.

·         Menyimpan daya hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke peranti keluaran Menampung program/instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat sekunder.

1.1       Jenis – jenis Memori Internal

1. ROM (Random Only Memori)

                Adalah perangkat keras pada komputer berupa chip memori semikonduktor yang isinya hanya dapat dibaca. Jenis memori ini datanya hanya bisa dibaca dan tidak bisa ditulis secara berulang-ulang. Memori ini berjenis non-volatile, artinya data yang disimpan tidak mudah menguap (hilang) walaupun catu dayanya dimatikan.

            Karena itu memori ini biasa digunakan untuk menyimpan program utama dari suatu sistem. ROM pada komputer disediakan oleh vendor komputer dan berisi program atau data.Di dalam PC, ROM biasa disebut BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS. Instruksi dalam BIOS inilah yang akan dijalankan oleh mikroprosesor ketika komputer mulai dihidupkan.

            Sampai sekarang dikenal beberapa jenis ROM yang pernah beredar dan terpasang pada komputer, antara lain : 

            PROM (Progammable Read-Only-Memori) : Jika isi ROM ditentukan oleh vendor, PROM dijual dalam keadaan kosong dan kemudian dapat diisi dengan program oleh pemakai. Setelah diisi dengan program, isi PROM tak bisa dihapus.

            EPROM (Erasable Programmable Read Only Memori) : Berbeda dengan PROM, isi EPROM dapat dihapus setelah diprogram. Penghapusan dilakukan dengan menggunakan sinar ultraviolet.

            EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memori) : EEPROM dapat menyimpan data secara permanen, tetapi isinya masih bisa dihapus secara elektris melalui program. Salah satu jenis EEPROM adalah Flash Memori. Flash Memori biasa digunakan pada kamera digital, konsol video game, dan cip BIOS.

2. RAM (Random Access Memori)

            Merupakan jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer dihidupkan dan sebagai suatu penyimpanan data yang dapat dibaca atau ditulis dan dapat dilakukan secara berulang-ulang dengan data yang berbeda-beda. Jenis memori ini merupakan jenis volatile (mudah menguap), yaitu data yang tersimpan akan hilang jika catu dayanya dimatikan.

            Karena alasan tersebut, maka program utama tidak pernah disimpan di RAM. Random artinya data yang disimpan pada RAM dapat diakses secara acak. Modul memori RAM yang umum diperdagangkan berkapasitas 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB, dan 4 GB.

            RAM dibagi lagi menjadi dua jenis, yaitu jenis Statik dan Dinamik. RAM statikmenyimpan satu bit informasi dalam sebuah flip-flop. RAM statik biasanya digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang tidak memerlukan kapasitas memori RAM yang besar.

            RAM dinamik menyimpan satu bit informasi data sebagai muatan. RAM dinamik menggunakan kapasitansi gerbang substrat sebuah transistor MOS sebagai sel memori elementer. Untuk menjaga agar data yang tersimpan RAM dinamik tetap utuh, data tersebut harus disegarkan kembali dengan cara membaca dan menulis ulang data tersebut ke memori. RAM dinamik ini digunakan untuk aplikasi yang memerlukan RAM dengan kapasitas besar, misalnya dalam sebuah komputer pribadi (PC).

2.      Pengertian Memori Eksternal

            Memory Eksternal adalah memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data atau program. Dengan kata lain memory ini termasuk perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama.

            Contoh: Hardisk, Flash Disk, dan Floppy Disk. Pada dasarnya konsep dasar memori eksternal adalah Menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak.

            Memori eksternal mempunyai dua fungsi utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.

2.1       Jenis – Jenis Memori Eksternal

1. Berdasarkan Karakteristik Bahan

            Punched Card atau kartu berlubang : Merupakan kartu kecil berisi lubang-lubang yang menggambarkan berbagai instruksi atau data. Kartu ini dibaca melalui punch card reader yang sudah tidak digunakan lagi sejak tahun 1979.

            Magnetic disk : Terbuat dari bahan yang bersifat magnetik. (Contoh : floppy dan harddisk).

            Optical Disk : Terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate) dan dilapisipermukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. (Contoh : CD dan DVD).

            Magnetic Tape : Terbuat dari bahan yang bersifat magnetik tetapi berbentuk pita, seperti halnya pada pita kaset tape recorder.

2. Berdasarkan Jenis Akses Data

            DASD (Direct Access Storage Device) : Mempunyai akses langsung terhadap data. Contohnya : Magnetik (floppy disk, hard disk), Removeable hard disk (Zip disk, Flash disk), Optical Disk dll.

            SASD (Sequential Access Storage Device) : Mempunyai akses data secara tidak langsung(berurutan), seperti pita magnetik.

REFERENSI

https://faris6593.blogspot.co.id/2013/03/pengertian-perbedaan-memory-internal-external.html

http://www.academia.edu/

ARSITEKTUR FAMILI KOMPUTER IBM

            IBM PC adalah sebutan untuk keluarga komputer pribadi buatan IBM. IBM PC diperkenalkan pada 12 Agustus 1981, dan “dipensiunkan” pada tanggal 2 April 1987. Sejak diluncurkan oleh IBM, IBM PC memiliki beberapa keluarga, yakni :

• IBM 4860 PCjr.
• IBM 5140 Convertible Personal Computer (laptop).
• IBM 5150 Personal Computer (PC yang asli).
• IBM 5155 Portable PC (sebenarnya merupakan PC XT yang portabel).
• IBM 5160 Personal Computer/eXtended Technology.
• IBM 5162 Personal Computer/eXtended Technology Model 286 (sebenarnya merupakan PC AT).
• IBM 5170 Personal Computer/Advanced Technology.

A.    Famili Komputer IBM dan Turunannya

            Komputer personal pertamakali muncul setelah diperkenalkan mikroprosesor, yaitu chip tunggal yang terdiri dari set register , ALU dan unit kontrol computer. IBM PC merupakan arsitektur bus tunggal yang disebut PC I/O Channel BUS atau PC BUS. PC BUS melengkapi PC dengan 8 jalur data, 20 jalur alamat, sejumlah jalur kontrol dan ruang alamat fisik PC adalah 1 MB.

Konfigurasi Mikrokomputer Dasar :

• Chipset adalah set dari chip yang mendukung kompatibel yang mengimplementasikan berbagai fungsi tertentu seperti pengontrol interupt, pengontrol bus, dan timer.
• Chip khusus yang di sebut koprosesor yang beroperasi bersama dengan CPU guna meningkatkan fungsionalitasnya.

B.     Komponen Komputer IBM

• Sistem Kontrol BUS   : Pengontrol BUS , Buffer Data dan Latches Alamat.
• Sistem Kontrol Intrerrupt       : Pengontrol Interrupt.
• Sistem Kontrol RAM dan ROM        :Chip RAM dan ROM, Decoder Alamat, dan Buffer.
• Sistem Kontrol DMA : Pengontrol DMA.
• Timer   : Timer Interval Programmable.
• Sistem Kontrol I/O     : Interface Paralel Programmable.

C.    Sistem Software

• Penetapan Alamat Port I/O
• Penetapan Vector Interrupt
• ROM BIOS
• Penetapan Alamat Memori

D.    Manfaat IBM

• Kemudahaan penggunaan
• Daya Tempa
• Daya Kembang
• Expandibilitas

REFERENSI

journal.mercubuana.ac.id

http://funsday.blogspot.com/2009/04/82-konfigurasi-mikro-komputer-dasar.html

http://salahh.blogspot.com/2011/12/ibm-pc-keluarganya.html

http://funsday.blogspot.com/2009/04/84-sistem-software.html

Organisasi & Arsitektur Komputer (Tugas 4)

STRUKTUR DASAR CPU

A.    Sistem Bus Dalam CPU

A.    Data Bus

-          Berfungsi untuk mentransfer data, membawa data dari, dan ke perangkat atau peripheral.

-          Terdiri atas beberapa jalur penghantar, 8, 16, 32 bahkan 64 bahkan lebih jalur paralel.

-          Data ditransmisikan dalam dua arah, yaitu dari CPU atau mikroprosesor ke unit memori atau modul I/O dan sebaliknya.

-          Semakin lebar bus maka semakin besar data yang dapat ditransfer sekali waktu.

2. Control Bus

-          Berfungsi untuk mensinkronkan proses penerimaan dan pengiriman data.

-          Untuk mengatur memori atau port agar siap ditulis atau dibaca.

-          Sinyal Kontrol: RD, WR, IO/M.

-          Sinyal Read dan write : untuk mengakses data ke dan dari perangkat.

3. Address Bus

-          Membawa informasi untuk mengetahui lokasi suatu perangkat atau peripheral.

-          Untuk memilih lokasi memori atau port yang akan ditulis atau dibaca.

-          Untuk menentukan rute data, bersumber dari mana, tujuannya ke mana.
Bersifat searah, cpu memberikan alamat yang bertujuan untuk menentukan periferal mana yang dituju. Contoh memori mana yang dituju atau I/O mana yang dituju.

-          Semakin besar bus alamat, akan semakin banyak range lokasi yang dapat dialamati.

-          Jumlah alamat yang dapat dituju pada Bus alamat adalah sebanyak 2n. n jumlah jalur Bus alamat.

B.     Komponen Utama CPU

            CPU merupakan komponen terpenting dari sistem komputer. CPU adalah komponen pengolah data berdasarkan instruksi – instruksi yang diberikan kepadanya. Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen sebagai bagian dari struktur CPU, seperti terlihat pada gambar 1.1 dan struktur detail internal CPU terlihat pada gambar 1.2. CPU tersusun atas beberapa komponen, yaitu :

·         Arithmetic and Logic Unit (ALU), bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya, ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.

·         Control Unit, bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol computer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi – fungsi operasinya. Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil instruksi – instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

·         Registers, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.

·         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.

Struktur Detail Internal CPU

1.      Fungsi CPU

CPU memiliki fungsi untuk menjalankan Program-program yang disimpan dalam memori utama dengan cara mengambil instruksi-instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur perintah.

            Pandangan paling sederhana proses eksekusi program adalah dengan mengambil pengolahan instruksi atau sering disebut juga dengan siklus instruksi

D.    Set Register

                        Bagian CPU berikutnya adalah register. Register merupakan perangkat memori sementara yang menyimpan data. Register membantu CPU dalam melaksanakan instruksi. Mereka dikelola oleh unit kontrol. Register berfungsi untuk tempat penyimpanan yang berisi data dan informasi lainnya yang sering dibutuhkan ketika sebuah program sedang berjalan. Register dimaksudkan untuk dapat diakses dengan sangat cepat. Yang termasuk register di antaranya adalah register uji dan instruksi. Register instruksi berisi instruksi CPU sedangkan register uji dimaksudkan untuk menyimpan hasil kerja yang dilakukan oleh CPU.

E.     Memory

            Memori merupakan media penyimpanan program maupun data. Memori semikonduktor dapat dibedakan menjadi Read Only Memory (ROM) dan Random Access Memory (RAM). ROM adalah memori non-volatil yang digunakan untuk menyimpan data secara permanen. Data yang disimpan hanya dapat dibaca, tidak dapat diubah, dan isinya tidak hilang ketika catuan dimatikan. Sedangkan RAM adalah tempat penyimpanan sementara yang berisi alamat yang isinya dapat dibaca dan dimodifikasi. Memori ini bersifat volatil, isinya akan hilang ketika catuan dimatikan.

            Memori program merupakan ruang memori yang digunakan untuk menyimpan program yang akan dijalankan oleh prosesor. Memori program bersifat read only memory (ROM). Prosesor hanya bisa membaca isi dari memori program tetapi tidak bisa mengubah isinya. Memori data pada prosesor digunakan untuk menyimpan data-data hasil pemrosesan dari instruksi-instruksi yang dijalankan oleh prosesor. Pada mikrokontroler 8051, memori data internal sebesar 128 byte. Didalamnya terdapat bank register, Spesial Function Register (SFR), dan general-purpose register.

DAFTAR PUSTAKA

·         http:// www.academia.edu/9749431/MAKALAH_ARSITEKTUR_CPU

dinus.ac.id/repository/docs/ajar/08-PengalamatanMemori-1.ppt

·         http://www.nesabamedia.com/pengertian-dan-fungsi-cpu/

Organisasi & Arsitektur Komputer (Tugas 3)

ARSITEKTUR SET INSTRUKSI

A.     Definisi Set Instruksi

            Set Instruksi (bahasa Inggris: Instruction Set, atau Instruction Set Architecture (ISA)) didefinisikan sebagai suatu aspek dalam arsitektur komputer yang dapat dilihat oleh para pemrogram. Secara umum, ISA ini mencakup jenis data yang didukung, jenis instruksi yang dipakai, jenis register, teknik pengalamatan, arsitektur memori, penanganan interupsi, eksepsi, dan operasi I/O eksternalnya (jika ada).

            ISA merupakan sebuah spesifikasi dari kumpulan semua kode-kode biner yang diimplementasikan dalam bentuk aslinya (native form) dalam sebuah desain prosesor tertentu. Kumpulan tersebut, umumnya disebut sebagai bahasa mesin (machine language) untuk ISA yang bersangkutan. ISA yang populer digunakan adalah set instruksi untuk chip Intel x86, IA-64, IBM PowerPC, Motorola 68000, Sun SPARC, DEC Alpha, dan lain-lain.

Karakteristik Mesin Instruksi

·            Elemen-elemen instruksi mesin

o   Operation Code (OP Code) yaitu kode operasi berbentuk kode biner

o   Source Operand Reference yaitu operand adalah input operasi

o   Result Operand Reference yaitu merupakan hasil atau keluaran operasi

o   Next Instruktion Reference elemen ini menginformasikan CPU posisi instruksi berikutnya yang harus diambil dan dieksekusi.

            Operand dari suatu system operasi dapat berada pada:

·         Memori Utama atau memori virtual

·         Register CPU

·         Perangkat I/O

Format Instruksi

Op Code

Alamat

·         Kode Operasi (Op Code) direpresentasikan dengan singkatan-singkatan yang disebut mnemonic.

·         Contoh Mnemonic

o   ADD         = Penambahan

o   SUBB       = Pengurangan

o   LOAD       = Muatkan data ke memori

Contoh Instruksi dengan 2 dan 3 alamat

Operasi Set Instruksi Secara Umum

B.    Teknik Pengalamatan

Suatu variasi mode pengalamatan (addressing mode) dapat digunakan untuk menentukan suatu alamat tempat untuk dimana operand akan di fetch. Beberapa teknik ini dapat meningkatkan kecepatan pelaksanaan instruksi dengan menurunkan jumlah referensi pada memori utama dan meningkatkan jumlah referensi pada register kecepatan tinggi. Mode pengalamatan ini menjabarkan suatu aturan untuk menginterpretasikan atau memodifikasi field alamat dari instruksi sebelum operand direferensikan.

Beberapa mode pangalamatan umum diantaranya adalah :

*OPR mewakili sebuah register untuk menyimpan operand yang akan digunakan sewaktu instruksi dijalankan.

DAFTAR PUSTAKA

http:// www.academia.edu/9749431/MAKALAH_ARSITEKTUR_CPU

dinus.ac.id/repository/docs/ajar/08-PengalamatanMemori-1.ppt