PENDAHULUAN 1.1. 1.1. Lata Latarr Belaka Belakang ng
Terdapat beberapa hal yang erat kaitannya dengan komputer dan juga menentukan kinerja komput komputer er itu sendir sendiri. i. Yakni Yakni Perang Perangkat kat keras, keras, perang perangkat kat lunak. lunak. Perangk Perangkat at keras keras tidak tidak akan akan berfungsi jika tidak disertai dengan perangkat lunak. Sistem komputer juga tidak akan berguna tanpa adanya peralatan input dan output. Didalam makalah ini akan membahas secara rinci mengenai perangkat eksternal (eksternal device), pemrograman I/O, dan I/O interface. Sehingga dengan penjelasan yang memadai kita dapat mengetahui apa saja yang merupakan perangkat eksternal, bagaimana cara CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU, pengiriman dan pemindahan data, serta interface yang berfungsi sebagai konektor.
1.2. 1.2. Perm Permas asal alah ahan an
Perangkat eksternal memungkinkan pengguna seolah dapat berinteraksi dengan komputer. Karena perangkat eksternal menyediakan alat untuk pertukaran data di antara lingkungan luar dengan dengan komputer. komputer. Salah satu contohnya contohnya seperti seperti keyboard keyboard dapat digunakan digunakan untuk membuat instruksi serta mengeksekusi program melalui data yang diinputkan melalui keyboard. Dalam terminologi perangkat lunak, interface bisa diartikan sebagai tampilan atau cara perangkat lunak berinterak berinteraksi si dengan dengan penggunany penggunanya. a. Sedangkan Sedangkan dalam terminologi terminologi perangkat keras, keras, interface interface mengacu kepada standar yang digunakan oleh suatu periferal tertentu untuk berhubungan dengan periferal lainnya dalam satu sistem. 1.3 1.3. Tujuan juan
Melalui pembahasan secara terperinci mengenai perangkat eksternal (eksternal device), pemrograman I/O, dan I/O interface, maka dapat diketahui masing-masing pengertian dari ketiga pambahasan tersebut, pengenalan, serta pengaplikasiannya terhadap suatu komputer.
ORGANISASI I/O
EKSTERNAL DEVICE
MODUL I/O
I/O TERPROGRAM
EKSTERNAL DEVICE Eksternal device adalah perangkat luar yang dapat dihubungkan ke komputer atau ke perangkat docking. 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. Secara umum perangkat eksternal diklasifikasikan menjadi 3 katagori, yaitu:
Human Human Readab Readable, le, yaitu yaitu perang perangkat kat yang yang berhub berhubung ungan an dengan dengan manusi manusiaa sebaga sebagaii pengguna komputer. Contohnya: monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, disk drive.
Machine Machine readable, readable, yaitu perangkat yang berhubung berhubungan an dengan dengan peralatan. peralatan. Biasanya Biasanya berupa modul sensor dan tranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatan atau sistem.
Communication, yatu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarak jauh. Contohnya: NIC dan modem.
Pengkl Pengklasi asifik fikasi asian an juga juga bisa bisa berdas berdasark arkan an arah datany datanya, a, yaitu yaitu perang perangkat kat outpu output, t, perangkat perangkat input dan kombinasi kombinasi output-input. output-input. Contoh Contoh perangkat perangkat output: output: monitor, monitor, proyektor dan printer. Perangkat input misalnya: keyboard, mouse, joystick, scanner, mark reader, bar code reader.
Contoh eksternal device:
Keyboard
Mouse
Printer
Scanner
Dll
keyboard
Keyboard merupakan sebuah papan yang terdiri dari tombol-tombol untuk mengetikkan kalimat dan simbol-simbol khusus lainnya pada komputer.
Mouse
Penunjuk ( pointer ) disebut dengan “ mouse” yang dapat digerakkan kemana saja berdasarkan arah gerakan bola kecil yang terdapat dalam mouse.
Scanner
Scanne Scannerr adalah adalah suatu suatu alat elektro elektronik nik yang yang fungsi fungsinya nya mirip mirip dengan dengan mesin mesin fotocopy. Pada mesin fotocopy hasilnya dapat langsung langsung dilihat pada kertas sedangkan sedangkan pada scanner hasilnya ditampilkan pada layar monitor komputer dahulu kemudian baru dirubah atau dimodifikasi sehingga tampilannya menjadi bagus yang kemudian dapat disimpan sebagai file text, dokumen atau gambar. Printer
Printer adalah jenis hard-copy device, karena keluaran hasil proses dicetak di atas kertas. Printer memiliki berbagai macam bentuk dan ukuran, serta ketajaman hasil cetak. Ukuran kertas yang dapat digunakan pun beragam.
Modul I/O Modul Modul I/O adalah suatu komponen komponen dalam sistem komputer komputer yang bertanggung 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. Fungsi Fungsi dalam dalam menjal menjalank ankan an tugas tugas bagi bagi modul modul I/O dapat dapat dibagi dibagi menjad menjadii beberap beberapaa katagori :
Kontrol dan pewaktuan.
Komunikasi CPU.
Komunikasi perangkat eksternal.
Pembufferan data.
Deteksi kesalahan.
Kontrol dan perwaktuan
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 mene menent ntu u dan dan kecep kecepata atan n trans transfe ferr komu komuni nika kasi si data data yang yang bera beraga gam, m, baik baik deng dengan an peran perangk gkat at intern internal al seperti seperti regist register er – regist register, er, memori memori utama, utama, memori memori sekund sekunder, er, 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 Permintaan dan dan pemeriksaa pemeriksaan n status status perangkat perangkat CPU CPU ke modul modul I/O. I/O. 2. Modul Modul I/O memb memberi eri jawaba jawaban n atas perm permint intaa aa CPU. CPU. 3. Apab Apabil ilaa pera perang ngka katt ekst ekster erna nall tela telah h siap siap untu untuk k tran transf sfer er data, data, maka maka CPU CPU akan akan mengirimkan perintah ke modul I/O. 4. Modul I/O I/O akan menerim menerimaa paket data data dengan dengan panjang panjang tertentu tertentu dari dari peripheral. peripheral. 5.
Selanjutnya data akan dikirim ke CPU setelah diadakan sinkronisasi panjang data dan kecepatan transfer oleh modul I/O sehingga paket-paket data dapat diterima CPU dengan baik.
Komunikasi CPU
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 Status Report Reporting ing,, yaitu yaitu pelapo pelaporan ran kondis kondisii status status modul modul I/O maupun maupun perang perangkat kat peripheral, umumnya berupa status kondisi Busy atau Ready. Juga status bermacammacam kondisi kesalahan (error).
Address Address Recognitio Recognition, n, bahwa peralatan atau komponen komponen penyusun penyusun komputer 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.
Fungsi Fungsi selanj selanjutn utnya ya adalah adalah bufferi buffering. ng. Tujuan Tujuan utama utama bufferi buffering ng adalah adalah mend mendap apat atka kan n peny penyes esua uaia ian n data data sehu sehubu bung ngan an perb perbed edaa aan n laju laju trans transfe ferr data data dari dari perangkat peripheral dengan kecepatan pengolahan pada CPU. Umumnya laju transfer data data dari dari perang perangkat kat periph periphera erall lebih lebih lambat lambat dari dari kecepa kecepatan tan CPU maupun maupun media media penyimpan. Fungsi terakhir adalah deteksi kesalahan. Apabila pada perangkat peripheral terdap terdapat at masala masalah h sehing sehingga ga proses proses tidak tidak dapat dapat dijalan dijalankan kan,, maka maka modul modul I/O akan akan melaporkan melaporkan kesalahan kesalahan tersebut. tersebut. Misal informasi kesalahan kesalahan pada peripheral printer printer seperti: seperti: kertas tergulung, tergulung, tinta habis, habis, kertas habis, dan lain-lain. lain-lain. Teknik yang umum untuk deteksi kesalahan adalah penggunaan bit paritas.
Struktur Modul I/O
Terdapat Terdapat berbagai berbagai macam modul I/O seiring seiring perkembanga perkembangan n komputer komputer itu sendiri, 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.
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.
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 dari bus data untuk diberikan pada perangkat peripheral tujuan data tersebut.
Dalam teknik I/O terprogram, terdapat dua macam inplementasi 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 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 I/O adalah efisien dalam pemrograman, namun memakan banyak ruang memori 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 saluran pembacaan dan penulisan memori ditambah saluran perintah output. Keuntungan isolated I/O adalah sedikitnya instruksi I/O.
PENUTUP
3.1 Kesimpulan 1.
Eksternal device adalah perangkat luar yang dapat dihubungkan ke komputer atau ke perangkat docking. Mesin komputer akan memiliki nilai apabila bisa berinteraksi dengan dunia luar.
2.
Organisasi I/O pada sebuah komputer terdiri dari eksternal device atau perangkat luar yang terhubung pada komputer, modul I/O yang berfungsi dalam pengontrolan perangkat luar tersebut. Pertukaran data antara CPU dan modul I/O terjadi pada I/O terprogram.
3. Secara umum umum perangk perangkat at eksternal eksternal diklasi diklasifikasi fikasikan kan menjadi menjadi 3 katago katagori ri •
Human Readable
•
Machine readable
•
Communication
4. Fung Fungsi si dala dalam m menj menjal alan anka kan n tuga tugass bagi bagi modu modull I/O I/O dapa dapatt diba dibagi gi menj menjad adii bebe bebera rapa pa katagori :
Kontrol dan pewaktuan.
Komunikasi CPU.
Komunikasi perangkat eksternal.
Pembufferan data.
Deteksi kesalahan.
5. Fung Fungsi si dala dalam m menj menjal alan anka kan n tuga tugass bagi bagi modu modull I/O I/O dapa dapatt diba dibagi gi menj menjad adii bebe bebera rapa pa katagori :
•
Kontrol dan pewaktuan.
•
Komunikasi CPU.
•
Komunikasi perangkat eksternal.
•
Pembufferan data.
•
Deteksi kesalahan.
