🏅 Prinsip Dan Teknik Unit Masukan Dan Keluaran

Teknikyang paling sederhana adalah menggunakan saluran interupsi berjumlah banyak (Multiple Interrupt Lines) antara CPU dan modul - modul I/O. Namun tidak praktis untuk menggunakan sejumlah saluran bus atau pin CPU ke seluruh saluran interupsi modul - modul I/O. Alternatif lainnya adalah menggunakansoftware poll. Prosesnya, apabila CPU mengetahui adanya sebuah interupsi, maka CPU akan menuju ke routine layanan interupsi yang tugasnya melakukan poll seluruh modul I/O untuk menentukan
Unit Masukan dan Keluaran Perangkat MODUL IO Tujuan z Menjelaskan sistem komputer unit masukkan/keluaran z Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran z Menjelaskan peralatan luar External device Sistem komputer z Tiga komponen utama y. CPU, y. Memori primer dan sekunder y. Peralatan masukan/keluaran I/O devices seperti printer, monitor, keyboard, mouse, dan modem Modul I/O z Merupakan peralatan antarmuka interface bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. z Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus komputer Modul I/O Piranti tidak langsung dihubungkan dengan bus sistem komputer, Mengapa ? z Bervariasinya metode operasi piranti peripheral, sehingga tidak praktis apabila sistem komputer harus menangani berbagai macam sistem operasi piranti peripheral tersebut. z Kecepatan transfer data piranti peripheral umumnya lebih lambat dari pada laju transfer data pada CPU maupun memori. z Format data dan panjang data pada piranti peripheral seringkali berbeda dengan CPU, sehingga perlu modul untuk menselaraskannya. Modul I/O Dua fungsi utama z Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem. z Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link data tertentu Sistem Masukan & Keluaran Komputer z Bagaimana modul I/O dapat menjalankan tugasnya ? z Inti mempelajari sistem I/O suatu komputer ? Sistem Masukan & Keluaran Komputer z Menjembatani CPU dan memori dengan dunia luar merupakan hal yang terpenting untuk kita ketahui z Mengetahui fungsi dan struktur modul I/O Model generik dari suatu modul I/O Modul I/O z Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer y Bertanggung jawab atas pengontrolan sebuah perangkat luar atau lebih y Bertanggung jawab pula dalam pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register – register CPU. z Antarmuka internal dengan komputer CPU dan memori utama z Antarmuka dengan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi – fungsi pengontrolan Fungsi Modul I/O z Kontrol dan pewaktuan. z Komunikasi CPU. z Komunikasi perangkat eksternal. z Pem-buffer-an data. z Deteksi kesalahan 1 Kontrol dan Pewaktuan z Fungsi kontrol dan pewaktuan control & timing merupakan hal yang penting untuk mensinkronkan kerja masing – masing komponen penyusun komputer. z Dalam sekali waktu CPU berkomunikasi dengan satu atau lebih perangkat dengan pola tidak menentu dan kecepatan transfer komunikasi data yang beragam, baik dengan perangkat internal seperti register – register, memori utama, memori sekunder, perangkat peripheral. z Proses tersebut bisa berjalan apabila ada fungsi kontrol dan pewaktuan yang mengatur sistem secara keseluruhan z Transfer data tidak akan lepas dari penggunaan sistem bus, maka interaksi CPU dan modul I/O akan melibatkan kontrol dan pewaktuan sebuah arbitrasi pengatur bus atau lebih Langkah-langkah pemindahan data dari peripheral ke CPU melalui sebuah modul I/O z Permintaan dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke modul I/O. z Modul I/O memberi jawaban atas permintaan CPU. z Apabila perangkat eksternal telah siap untuk transfer data, maka CPU akan mengirimkan perintah ke modul I/O. z Modul I/O akan menerima paket data dengan panjang tertentu dari peripheral. z Selanjutnya data dikirim ke CPU setelah diadakan sinkronisasi panjang data dan kecepatan transfer oleh modul I/O sehingga paket – paket data dapat diterima CPU dengan baik 2 Proses fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O z 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. z Data, pertukaran data antara CPU dan modul I/O melalui bus data. z Status Reporting, yaitu pelaporan kondisi status modul I/O maupun perangkat peripheral, umumnya berupa status kondisi Busy atau Ready. Juga status bermacam – macam kondisi kesalahan error. z Address Recognition, bahwa peralatan atau komponen penyusun 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 3 Skema suatu perangkat peripheral 4 Buffering z Tujuan utama adalah mendapatkan penyesuaian data sehubungan perbedaan laju transfer data dari perangkat peripheral dengan kecepatan pengolahan pada CPU. z Laju transfer data dari perangkat peripheral lebih lambat dari kecepatan CPU maupun media penyimpan 5 Deteksi Kesalahan z Bila perangkat peripheral terdapat masalah sehingga proses tidak dapat dijalankan, maka modul I/O akan melaporkan kesalahan tersebut. y. Misal informasi kesalahan pada peripheral printer seperti kertas tergulung, tinta habis, kertas habis. z Teknik yang umum untuk deteksi kesalahan adalah penggunaan bit paritas Struktur Modul I/O z Berbagai macam modul I/O seiring perkembangan komputer. y. Intel 8255 A yang sering disebut PPI Programmable Peripheral Interface. z Bagaimanapun kompleksitas suatu modul I/O, terdapat kemiripan struktur. Struktur Modul I/O Blok diagram struktur modul I/O Struktur Modul I/O z Antarmuka modul I/O ke CPU melalui bus sistem komputer terdapat tiga saluran y. Saluran data y. Saluran alamat y. Saluran kontrol. z 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 z Data saling dipertukarkan antara CPU dan modul I/O. z CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung y. Pemindahan data y. Pengiriman perintah baca maupun tulis y. Monitoring perangkat I/O Terprogram Kelemahan z CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan modul I/O sehingga akan membuang waktu, CPU lebih cepat proses operasinya. z Dalam teknik ini, modul I/O tidak dapat melakukan interupsi kepada CPU terhadap proses – proses yang diinteruksikan padanya. z Seluruh proses merupakan tanggung jawab CPU sampai operasi lengkap dilaksanakan Klasifikasi perintah I/O 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 data untuk diberikan pada perangkat peripheral tujuan data tersebut. I/O terprogram Implementasi perintah dalam instruksi I/O z Memory-mapped I/O z Isolated I/O Memory-mapped I/O z Terdapat ruang tunggal untuk lokasi memori dan perangkat I/O. z 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. z Konskuensinya adalah diperlukan saluran tunggal untuk pembacaan dan saluran tunggal untuk penulisan. z Keuntungan memory-mapped I/O adalah efisien dalam pemrograman, namun memakan banyak ruang memori alamat Isolated I/O z Dilakukan pemisahan ruang pengalamatan bagi memori dan ruang pengalamatan bagi I/O. z Dengan teknik ini diperlukan bus yang dilengkapi dengan saluran pembacaan dan penulisan memori ditambah saluran perintah output. z Keuntungan isolated I/O adalah sedikitnya instruksi I/O Interrupt – Driven I/O z Proses tidak membuang – buang waktu z Prosesnya y. CPU mengeluarkan perintah I/O pada modul I/O, bersamaan perintah I/O dijalankan modul I/O maka CPU akan melakukan eksekusi perintah – perintah lainnya. y. Apabila modul I/O telah selesai menjalankan instruksi yang diberikan padanya akan melakukan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai Interrupt – Driven I/O z Kendali perintah masih menjadi tanggung jawab CPU, baik pengambilan perintah dari memori maupun pelaksanaan isi perintah tersebut. z Terdapat selangkah kemajuan dari teknik sebelumnya y. CPU melakukan multitasking beberapa perintah sekaligus y. Tidak ada waktu tunggu bagi CPU = Proses cepat Interrupt – Driven I/O z Cara kerja teknik interupsi di sisi modul I/O y. Modul I/O menerima perintah, misal read. y. Modul I/O melaksanakan perintah pembacaan dari peripheral dan meletakkan paket data ke register data modul I/O y. Modul mengeluarkan sinyal interupsi ke CPU melalui saluran kontrol. y. Modul menunggu datanya diminta CPU. Saat permintaan terjadi y. Modul meletakkan data pada bus data y. Modul siap menerima perintah selanjutnya Interrupt z Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O y Perangkat I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke CPU. y CPU menyelesaikan operasi yang sedang dijalankannya kemudian merespon interupsi. y CPU memeriksa interupsi tersebut, kalau valid maka CPU akan mengirimkan sinyal acknowledgment ke perangkat I/O untuk menghentikan interupsinya. y CPU mempersiapkan pengontrolan transfer ke routine interupsi. Hal yang dilakukan adalah menyimpan informasi yang diperlukan untuk melanjutkan operasi yang tadi dijalankan sebelum adanya interupsi. Informasi yang diperlukan berupa x Status prosesor, berisi register yang dipanggil PSW program status word. x Lokasi intruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Informasi tersebut kemudian disimpan dalam stack pengontrol sistem. Interrupt z Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O y CPU akan menyimpan PC program counter eksekusi sebelum interupsi ke stack pengontrol bersama informasi PSW. y Mempersiapkan PC untuk penanganan interupsi. y CPU memproses interupsi sempai selesai y Bila pengolahan interupsi selasai, CPU akan memanggil kembali informasi yang telah disimpan pada stack pengontrol untuk meneruskan operasi sebelum interupsi. Interrupt z Teknik yang digunakan CPU dalam menangani program interupsi y. Multiple Interrupt Lines. y. Software poll. y. Daisy Chain. y. Arbitrasi bus Multiple Interrupt Lines z Teknik yang paling sederhana z Menggunakan saluran interupsi berjumlah banyak z Tidak praktis untuk menggunakan sejumlah saluran bus atau pin CPU ke seluruh saluran interupsi modul – modul I/O Software poll z CPU mengetahui adanya sebuah interupsi, maka CPU akan menuju ke routine layanan interupsi yang tugasnya melakukan poll seluruh modul I/O untuk menentukan modul yang melakukan interupsi z Kerugian software poll ymemerlukan waktu yang lama karena harus mengidentifikasi seluruh modul untuk mengetahui modul I/O yang melakukan interupsi Daisy chain z Teknik yang lebih efisien z Menggunakan hardware poll z Seluruh modul I/O tersambung dalam saluran interupsi CPU secara melingkar chain z Apabila ada permintaan interupsi, maka CPU akan menjalankan sinyal acknowledge yang berjalan pada saluran interupsi sampai menjumpai modul I/O yang mengirimkan interupsi Arbitrasi bus z Modul I/O memperoleh kontrol bus sebelum modul ini menggunakan saluran permintaan interupsi z Hanya akan terdapat sebuah modul I/O yang dapat melakukan interupsi Pengontrol Interrupt Intel 8259 A z Intel mengeluarkan chips 8259 A z Sebagai interrupt arbiter pada mikroprosesor Intel 8086 z Manajemen interupsi modul - modul I/O z Chips ini dapat diprogram untuk menentukan prioritas modul I/O yang lebih dulu ditangani CPU apabila ada permintaan interupsi yang bersamaan z Mode – mode interupsi ? Mode pada Interrupt Intel 8259 A z Fully Nested Permintaan interupsi dengan prioritas mulai 0 IR 0 hingga 7IR 7. z Rotating Bila sebuah modul telah dilayani interupsinya akan menempati prioritas terendah. z Special Mask Prioritas diprogram untuk modul I/O tertentu secara spesial. Pemakaian pengontrol interupsi 8559 A pada 8086 Programmable Peripheral Interface Intel 8255 A z Menggunakan I/O terprogram z Interrupt driven I/O z Dirancang untuk keperluan mikroprosesor 8086 Modul I/O PPI 8255 Modul I/O PPI 8255 z Bagian kanan dari blok diagram Intel 8255 A y 24 saluran antarmuka luar x 8 bit port A x 8 bit port B x 4 bit port CA dan 4 bit port CB y Saluran tersebut dapat diprogram dari mikroprosesor 8086 dengan menggunakan register kontrol untuk menentukan bermacam – macam mode operasi dan konfigurasinya. z Bagian kiri blok diagram merupakan interface internal dengan mikroprosesor 8086. y 8 bus data dua arah D 0 – D 7 y bus alamat y bus kontrol yang terdiri atas saluran CHIP SELECT, READ, WRITE, dan RESET Modul I/O PPI 8255 z Pengaturan mode operasi pada register kontrol dilakukan oleh mikroprosesor z Mode 0, ketiga port berfungsi sebagai tiga port I/O 8 bit z Mode lain dapat port A dan port B sebagai port I/O 8 bit, sedangkan port C sebagai pengontrol saluran port A dan B PPI Intel 8255 A dapat diprogram untuk mengontrol berbagai peripheral sederhana Interface kayboard dan display dengan Intel 8255 A Direct Memory Access DMA z Kelemahan I/O terprogram dan Interrupt-Driven I/O y Proses yang terjadi pada modul I/O masih melibatkan CPU secara langsung, berimplikasi pada - Kelajuan transfer I/O yang tergantung kecepatan operasi CPU. - Kerja CPU terganggu karena adanya interupsi secara langsung Prinsip kerja DMA z CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA z CPU hanya akan terlibat pada awal proses untuk memberikan instruksi lengkap pada DMA dan akhir proses saja z CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan interupsi Blok diagram modul DMA Konfigurasi modul DMA Direct Memory Access DMA z Melaksanakan transfer data secara mandiri y DMA memerlukan pengambilalihan kontrol bus dari CPU y DMA akan menggunakan bus bila CPU tidak menggunakannya atau DMA memaksa CPU untuk menghentikan sementara penggunaan bus y Teknik cycle-stealing, modul DMA mengambil alih siklus bus z Penghentian sementara penggunaan bus bukanlah bentuk interupsi, tetapi penghentian proses sesaat yang berimplikasi hanya pada kelambatan eksekusi CPU saja Perangkat Eksternal Komputer z Disebut juga peripheral z Ada perangkat pengendalinya Modul I/O z Memiliki nilai apabila bisa berinteraksi dengan dunia luar z Tidak akan berfungsi apabila tidak dapat berinteraksi dengan dunia luar y Tidak ada keyboard. y Tidak ada monitor. y Keyboard dan monitor tergolang dalam perangkat eksternal komputer Klasifikasi perangkat eksternal z Human Readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan manusia sebagai pengguna komputer. Contoh monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, disk drive. z Machine readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa modul sensor dan tranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatan atau sistem. z Communication, yatu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarak jauh. Contoh NIC dan modem Klasifikasi berdasar arah data z Perangkat output z Perangkat input z Kombinasi output-input. z Contoh perangkat output monitor, proyektor dan printer. z Contoh perangkat input keyboard, mouse, joystick, scanner, mark reader, bar code reader. Kesimpulan 1. 2. 3. 4. Modul I/O merupakan peralatan antarmuka interface bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang 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. Terdapat tiga buah teknik dalam operasi I/O, yaitu I/O terprogram, interrupt – driven I/O, dan DMA Direct Memory Access. Perangkat eksternal atau lebih umum disebut peripheral tersambung dalam sistem CPU melalui perangat pengendalinya, yaitu modul I/O. Perangkat eksternal diklasifikasikan Human Readable, Machine readable, Communication Soal-soal 1. Jelaskan sistem komputer unit masukkan/keluaran? 2. Jelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran? 3. Pada vectored interrupts, sebutkan alas an kenapa modul I/O menempatkan vector pada saluran data dan bukannya pada saluran alamat. 4. Dalam semua system secara virtual yang memiliki modul DMA, akses DMA ke memori utama diberi perioritas lebih tinggi dibandingkan dengan akses CPU ke memori utama. Sebutkan alasannya. 5. Secara umum perangkat eksternal diklasifikasikan menjadi 3 katagori sebutkan dan jelaskan
Organisasidan Arsitektur Komputer Pertemuan ke - 6. Unit Masukan dan Keluaran. Tujuan. Menjelaskan system komputer unit masukkan/keluaran Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran Menjelaskan peralatan luar (External device). Modul I/O. Slideshow 6410087 by jaden-rosa
Unit Masukan dan Keluaran Perangkat MODUL IO Tujuan  Menjelaskan sistem komputer unit masukkan/keluaran  Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran  Menjelaskan peralatan luar External device Sistem komputer  Tiga komponen utama  CPU,  Memori primer dan sekunder  Peralatan masukan/keluaran I/O devices seperti printer, monitor, keyboard, mouse, dan modem Modul I/O  Merupakan peralatan antarmuka interface bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral.  Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus komputer Modul I/O Piranti tidak langsung dihubungkan dengan bus sistem komputer, Mengapa ?  Bervariasinya metode operasi piranti peripheral, sehingga tidak praktis apabila sistem komputer harus menangani berbagai macam sistem operasi piranti peripheral tersebut.  Kecepatan transfer data piranti peripheral umumnya lebih lambat dari pada laju transfer data pada CPU maupun memori.  Format data dan panjang data pada piranti peripheral seringkali berbeda dengan CPU, sehingga perlu modul untuk menselaraskannya. Modul I/O Dua fungsi utama  Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.  Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link data tertentu Sistem Masukan & Keluaran Komputer  Bagaimana modul I/O dapat menjalankan tugasnya ?  Inti mempelajari sistem I/O suatu komputer ? Sistem Masukan & Keluaran Komputer  Menjembatani CPU dan memori dengan dunia luar merupakan hal yang terpenting untuk kita ketahui  Mengetahui fungsi dan struktur modul I/O Model generik dari suatu modul I/O Modul I/O  Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer  Bertanggung jawab atas pengontrolan sebuah perangkat luar atau lebih  Bertanggung jawab pula dalam pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register – register CPU.  Antarmuka internal dengan komputer CPU dan memori utama  Antarmuka dengan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi – fungsi pengontrolan Fungsi Modul I/O      Kontrol dan pewaktuan. Komunikasi CPU. Komunikasi perangkat eksternal. Pem-buffer-an data. Deteksi kesalahan 1 Kontrol dan Pewaktuan  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 menentu dan kecepatan transfer komunikasi data yang beragam, baik dengan perangkat internal seperti register – register, memori utama, memori sekunder, perangkat peripheral.  Proses tersebut bisa berjalan apabila ada fungsi kontrol dan pewaktuan yang mengatur sistem secara keseluruhan  Transfer data tidak akan lepas dari penggunaan sistem bus, maka interaksi CPU dan modul I/O akan melibatkan kontrol dan pewaktuan sebuah arbitrasi pengatur bus atau lebih Langkah-langkah pemindahan data dari peripheral ke CPU melalui sebuah modul I/O  Permintaan dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke modul I/O.  Modul I/O memberi jawaban atas permintaan CPU.  Apabila perangkat eksternal telah siap untuk transfer data, maka CPU akan mengirimkan perintah ke modul I/O.  Modul I/O akan menerima paket data dengan panjang tertentu dari peripheral.  Selanjutnya data dikirim ke CPU setelah diadakan sinkronisasi panjang data dan kecepatan transfer oleh modul I/O sehingga paket – paket data dapat diterima CPU dengan baik 2 Proses fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O  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 Reporting, yaitu pelaporan kondisi status modul I/O maupun perangkat peripheral, umumnya berupa status kondisi Busy atau Ready. Juga status bermacam – macam kondisi kesalahan error.  Address Recognition, bahwa peralatan atau komponen penyusun 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 3 Skema suatu perangkat peripheral 4 Buffering  Tujuan utama adalah mendapatkan penyesuaian data sehubungan perbedaan laju transfer data dari perangkat peripheral dengan kecepatan pengolahan pada CPU.  Laju transfer data dari perangkat peripheral lebih lambat dari kecepatan CPU maupun media penyimpan 5 Deteksi Kesalahan  Bila perangkat peripheral terdapat masalah sehingga proses tidak dapat dijalankan, maka modul I/O akan melaporkan kesalahan tersebut.  Misal informasi kesalahan pada peripheral printer seperti kertas tergulung, tinta habis, kertas habis.  Teknik yang umum untuk deteksi kesalahan adalah penggunaan bit paritas Struktur Modul I/O  Berbagai macam modul I/O seiring perkembangan komputer.  Intel 8255A yang sering disebut PPI Programmable Peripheral Interface.  Bagaimanapun kompleksitas suatu modul I/O, terdapat kemiripan struktur. Struktur Modul I/O Blok diagram struktur modul I/O Struktur Modul I/O  Antarmuka modul I/O ke CPU melalui bus sistem komputer terdapat tiga saluran  Saluran data  Saluran alamat  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  Data saling dipertukarkan antara CPU dan modul I/O.  CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung  Pemindahan data  Pengiriman perintah baca maupun tulis  Monitoring perangkat I/O Terprogram Kelemahan  CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan modul I/O sehingga akan membuang waktu, 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 Klasifikasi perintah I/O 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 data untuk diberikan pada perangkat peripheral tujuan data tersebut. I/O terprogram Implementasi perintah dalam instruksi I/O  Memory-mapped I/O  Isolated I/O 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.  Konskuensinya 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 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 Interrupt – Driven I/O  Proses tidak membuang – buang waktu  Prosesnya  CPU mengeluarkan perintah I/O pada modul I/O, bersamaan perintah I/O dijalankan modul I/O maka CPU akan melakukan eksekusi perintah – perintah lainnya.  Apabila modul I/O telah selesai menjalankan instruksi yang diberikan padanya akan melakukan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai Interrupt – Driven I/O  Kendali perintah masih menjadi tanggung jawab CPU, baik pengambilan perintah dari memori maupun pelaksanaan isi perintah tersebut.  Terdapat selangkah kemajuan dari teknik sebelumnya  CPU melakukan multitasking beberapa perintah sekaligus  Tidak ada waktu tunggu bagi CPU = Proses cepat Interrupt – Driven I/O  Cara kerja teknik interupsi di sisi modul I/O  Modul I/O menerima perintah, misal read.  Modul I/O melaksanakan perintah pembacaan dari peripheral dan meletakkan paket data ke register data modul I/O  Modul mengeluarkan sinyal interupsi ke CPU melalui saluran kontrol.  Modul menunggu datanya diminta CPU. Saat permintaan terjadi  Modul meletakkan data pada bus data  Modul siap menerima perintah selanjutnya Interrupt  Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O  Perangkat I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke CPU.  CPU menyelesaikan operasi yang sedang dijalankannya kemudian merespon interupsi.  CPU memeriksa interupsi tersebut, kalau valid maka CPU akan mengirimkan sinyal acknowledgment ke perangkat I/O untuk menghentikan interupsinya.  CPU mempersiapkan pengontrolan transfer ke routine interupsi. Hal yang dilakukan adalah menyimpan informasi yang diperlukan untuk melanjutkan operasi yang tadi dijalankan sebelum adanya interupsi. Informasi yang diperlukan berupa  Status prosesor, berisi register yang dipanggil PSW program status word.  Lokasi intruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Informasi tersebut kemudian disimpan dalam stack pengontrol sistem. Interrupt  Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O  CPU akan menyimpan PC program counter eksekusi sebelum interupsi ke stack pengontrol bersama informasi PSW.  Mempersiapkan PC untuk penanganan interupsi.  CPU memproses interupsi sempai selesai  Bila pengolahan interupsi selasai, CPU akan memanggil kembali informasi yang telah disimpan pada stack pengontrol untuk meneruskan operasi sebelum interupsi . Interrupt  Teknik yang digunakan CPU dalam menangani program interupsi  Multiple Interrupt Lines.  Software poll.  Daisy Chain.  Arbitrasi bus Multiple Interrupt Lines  Teknik yang paling sederhana  Menggunakan saluran interupsi berjumlah banyak  Tidak praktis untuk menggunakan sejumlah saluran bus atau pin CPU ke seluruh saluran interupsi modul – modul I/O Software poll  CPU mengetahui adanya sebuah interupsi, maka CPU akan menuju ke routine layanan interupsi yang tugasnya melakukan poll seluruh modul I/ O untuk menentukan modul yang melakukan interupsi  Kerugian software poll  memerlukan waktu yang lama karena harus mengidentifikasi seluruh modul untuk mengetahui modul I/O yang melakukan interupsi Daisy chain  Teknik yang lebih efisien  Menggunakan hardware poll  Seluruh modul I/O tersambung dalam saluran interupsi CPU secara melingkar chain  Apabila ada permintaan interupsi, maka CPU akan menjalankan sinyal acknowledge yang berjalan pada saluran interupsi sampai menjumpai modul I/O yang mengirimkan interupsi Arbitrasi bus  Modul I/O memperoleh kontrol bus sebelum modul ini menggunakan saluran permintaan interupsi  Hanya akan terdapat sebuah modul I/O yang dapat melakukan interupsi Pengontrol Interrupt Intel 8259A  Intel mengeluarkan chips 8259A  Sebagai interrupt arbiter pada mikroprosesor Intel 8086  Manajemen interupsi modul - modul I/O  Chips ini dapat diprogram untuk menentukan prioritas modul I/O yang lebih dulu ditangani CPU apabila ada permintaan interupsi yang bersamaan  Mode – mode interupsi ? Mode pada Interrupt Intel 8259A  Fully Nested Permintaan interupsi dengan prioritas mulai 0 IR0 hingga 7IR7.  Rotating Bila sebuah modul telah dilayani interupsinya akan menempati prioritas terendah.  Special Mask Prioritas diprogram untuk modul I/O tertentu secara spesial. Pemakaian pengontrol interupsi 8559A pada 8086 Programmable Peripheral Interface Intel 8255A  Menggunakan I/O terprogram  Interrupt driven I/O  Dirancang untuk keperluan mikroprosesor 8086 Modul I/O PPI 8255 Modul I/O PPI 8255  Bagian kanan dari blok diagram Intel 8255A  24 saluran antarmuka luar  8 bit port A  8 bit port B  4 bit port CA dan 4 bit port CB  Saluran tersebut dapat diprogram dari mikroprosesor 8086 dengan menggunakan register kontrol untuk menentukan bermacam – macam mode operasi dan konfigurasinya.  Bagian kiri blok diagram merupakan interface internal dengan mikroprosesor 8086.  8 bus data dua arah D0 – D7  bus alamat  bus kontrol yang terdiri atas saluran CHIP SELECT, READ, WRITE, dan RESET Modul I/O PPI 8255  Pengaturan mode operasi pada register kontrol dilakukan oleh mikroprosesor  Mode 0, ketiga port berfungsi sebagai tiga port I/O 8 bit  Mode lain dapat port A dan port B sebagai port I/O 8 bit, sedangkan port C sebagai pengontrol saluran port A dan B PPI Intel 8255A dapat diprogram untuk mengontrol berbagai peripheral sederhana Interface kayboard dan display dengan Intel 8255A Direct Memory Access DMA  Kelemahan I/O terprogram dan Interrupt-Driven I/O  Proses yang terjadi pada modul I/O masih melibatkan CPU secara langsung, berimplikasi pada - Kelajuan transfer I/O yang tergantung kecepatan operasi CPU. - Kerja CPU terganggu karena adanya interupsi secara langsung Prinsip kerja DMA  CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA  CPU hanya akan terlibat pada awal proses untuk memberikan instruksi lengkap pada DMA dan akhir proses saja  CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan interupsi Blok diagram modul DMA Konfigurasi modul DMA Direct Memory Access DMA  Melaksanakan transfer data secara mandiri  DMA memerlukan pengambilalihan kontrol bus dari CPU  DMA akan menggunakan bus bila CPU tidak menggunakannya atau DMA memaksa CPU untuk menghentikan sementara penggunaan bus  Teknik cycle-stealing, modul DMA mengambil alih siklus bus  Penghentian sementara penggunaan bus bukanlah bentuk interupsi, tetapi penghentian proses sesaat yang berimplikasi hanya pada kelambatan eksekusi CPU saja Perangkat Eksternal Komputer     Disebut juga peripheral Ada perangkat pengendalinya Modul I/O Memiliki nilai apabila bisa berinteraksi dengan dunia luar Tidak akan berfungsi apabila tidak dapat berinteraksi dengan dunia luar  Tidak ada keyboard.  Tidak ada monitor.  Keyboard dan monitor tergolang dalam perangkat eksternal komputer Klasifikasi perangkat eksternal  Human Readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan manusia sebagai pengguna komputer. Contoh monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, disk drive.  Machine readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa modul sensor dan tranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatan atau sistem.  Communication, yatu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarak jauh. Contoh NIC dan modem Klasifikasi berdasar arah data  Perangkat output  Perangkat input  Kombinasi output-input.  Contoh perangkat output monitor, proyektor dan printer.  Contoh perangkat input keyboard, mouse, joystick, scanner, mark reader, bar code reader. Kesimpulan 1. 2. 3. 4. Modul I/O merupakan peralatan antarmuka interface bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang 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. Terdapat tiga buah teknik dalam operasi I/O, yaitu I/O terprogram, interrupt – driven I/O, dan DMA Direct Memory Access. Perangkat eksternal atau lebih umum disebut peripheral tersambung dalam sistem CPU melalui perangat pengendalinya, yaitu modul I/O. Perangkat eksternal diklasifikasikan Human Readable, Machine readable, Communication Soal-soal 1. Jelaskan sistem komputer unit masukkan/keluaran? 2. Jelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran? 3. Pada vectored interrupts, sebutkan alas an kenapa modul I/O menempatkan vector pada saluran data dan bukannya pada saluran alamat. 4. Dalam semua system secara virtual yang memiliki modul DMA, akses DMA ke memori utama diberi perioritas lebih tinggi dibandingkan dengan akses CPU ke memori utama. Sebutkan alasannya. 5. Secara umum perangkat eksternal diklasifikasikan menjadi 3 katagori sebutkan dan jelaskan
UnitMasukan dan Keluaran Sistem komputer memiliki tiga komponen utama, yaitu : CPU, memori (primer dan sekunder), dan peralatan masukan/keluaran (I/O devices) seperti printer, monitor, keyboard, mouse, dan modem. Beberapa bab sebelumnya telah membahas CPU dan memori, sekarang akan kita jelaskan tentang peralatan atau modul I/O pada bab ini.

0% found this document useful 0 votes23 views20 pagesCopyright© Attribution Non-Commercial BY-NCAvailable FormatsPDF, TXT or read online from ScribdShare this documentDid you find this document useful?0% found this document useful 0 votes23 views20 pagesP-13 Unit Masukan Dan Keluaran LanjutJump to Page You are on page 1of 20 You're Reading a Free Preview Pages 8 to 18 are not shown in this preview. Reward Your CuriosityEverything you want to Anywhere. Any Commitment. Cancel anytime.

unitmasukan dan keluaran Sistem Komputer Sistem komputer memiliki tiga komponen utama, yaitu : CPU, Memory (primer & sekunder), dan peralatan masukan/keluaran (I/O) seperti printer, monitor, keyboard, mouse dan modem. dalam menjalankan fungsinya sebagai masukan dan keluaran diperlukan modul I/O. Modul I/O merupakan peralatan antarmuka ( interface )

TUGAS IIIORKOMUNIT MASUKAN DAN KELUARANNAMA DIVA YUMARAKELAS 11 TI PAGINIM sistem komputer unit masukkan/keluaran? prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran? vectored interrupts, sebutkan alasan kenapa modul I/O menempatkan vector padasaluran data dan bukannya pada saluran umum perangkat eksternal di klasifikasikan menjadi 3 katagori sebutkan danjelaskan? tujuan dari unit masukan dan keluaran ?Jawaban menjembatani CPU dan memori dengan dunia luar merupakan hal terpenting untuk kitaketahui. Inti mempelajari sistem I/O komputer adalah mengetahui fungsi dan struktur kerjamodul I/ dan Teknin Masukkan dan Keluaran1Prinsip Masukkan dan KeluaranaEfesiensibGeneralitas Device-Indepence2Teknik Masukkan dan KeluaranTerdapat tiga buah teknik operasi I/O, yaitu I/O terprogram, interrupt-driven I/O,dan DMA Dirrect Memory Access. Ketiganya memiliki keunggulan dan kelemahan,End of previewWant to read all 2 pages?Upload your study docs or become a member.

\n prinsip dan teknik unit masukan dan keluaran
Sistemkomputer memiliki tiga komponen utama, yaitu : CPU, Memory (primer & sekunder), dan peralatan masukan/keluaran (I/O) seperti printer, monitor, keyboard, mouse dan modem. dalam menjalankan fungsinya sebagai masukan dan keluaran diperlukan modul I/O. Modul I/O merupakan peralatan antarmuka (interface) bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat periperhal. Modul I/O tidak hanya sekedar mosul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam Unit Masukan dan Keluaran Tujuan Menjelaskan system komputer unit masukkan/keluaran Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran Menjelaskan peralatan luar External device Sistem komputer Tiga komponen utama CPU, Memori primer dan sekunder Peralatan masukan/keluaran I/O devices seperti printer, monitor, keyboard, mouse, dan modem Modul I/O Merupakan peralatan antarmuka interface bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus komputer Piranti tidak langsung dihubungkan dengan bus sistem komputer , Mengapa ? Bervariasinya metode operasi piranti peripheral, sehingga tidak praktis apabila sistem komputer harus menangani berbagai macam sisem operasi piranti peripheral tersebut. Kecepatan transfer data piranti peripheral umumnya lebih lambat dari pada laju transfer data pada CPU maupun memori. Format data dan panjang data pada piranti peripheral seringkali berbeda dengan CPU, sehingga perlu modul untuk menselaraskannya Dua fungsi utama Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem. Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link data tertentu. Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer. Bertanggung jawab atas pengontrolan sebuah perangkat luar atau lebih, Bertanggung jawab pula dalam pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register – register CPU. Antarmuka internal dengan komputer CPU dan memori utama, Antarmuka dengan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi – fungsi pengontrolan. Fungsi Modul I/O Kontrol dan pewaktuan. Komunikasi CPU. Komunikasi perangkat eksternal. Pem-buffer-an data. Deteksi kesalahan Kontrol dan Pewaktuan 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 menentu dan kecepatan transfer komunikasi data yang beragam, baik dengan perangkat internal seperti register – register, memori utama, memori sekunder, perangkat peripheral. Proses tersebut bisa berjalan apabila ada fungsi kontrol dan pewaktuan yang mengatur sistem secara keseluruhan Transfer data tidak akan lepas dari penggunaan sistem bus, maka interaksi CPU dan modul I/O akan melibatkan kontrol dan pewaktuan sebuah arbitrasi bus atau lebih Langkah-langkah pemindahan data dari peripheral ke CPU melalui sebuah modul I/O Permintaan dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke modul I/O. Modul I/O memberi jawaban atas permintaan CPU. Apabila perangkat eksternal telah siap untuk transfer data, maka CPU akan mengirimkan perintah ke modul I/O. Modul I/O akan menerima paket data dengan panjang tertentu dari peripheral. Selanjutnya data dikirim ke CPU setelah diadakan sinkronisasi panjang data dan kecepatan transfer oleh modul I/O sehingga paket – paket data dapat diterima CPU dengan baik Proses fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O 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 Reporting, yaitu pelaporan kondisi status modul I/O maupun perangkat peripheral, umumnya berupa status kondisi Busy atau Ready. Juga status bermacam – macam kondisi kesalahan error. Address Recognition, bahwa peralatan atau komponen penyusun 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 Skema suatu perangkat peripheral Buffering Tujuan utama adalah mendapatkan penyesuaian data sehubungan perbedaan laju transfer data dari perangkat peripheral dengan kecepatan pengolahan pada CPU. Laju transfer data dari perangkat peripheral lebih lambat dari kecepatan CPU maupun media penyimpan Deteksi Kesalahan Bila perangkat peripheral terdapat masalah sehingga proses tidak dapat dijalankan, maka modul I/O akan melaporkan kesalahan tersebut. Misal informasi kesalahan pada peripheral printer seperti kertas tergulung, pinta habis, kertas habis. Teknik yang umum untuk deteksi kesalahan adalah penggunaan bit paritas. Struktur Modul I/O Berbagai macam modul I/O seiring perkembangan komputer. Intel 8255A yang sering disebut PPI Programmable Peripheral Interface. Bagaimanapun kompleksitas suatu modul I/O, terdapat kemiripan struktur. Antarmuka modul I/O ke CPU melalui bus sistem komputer terdapat tiga saluran Saluran data Saluran alamat 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 Data saling dipertukarkan antara CPU dan modul I/O. CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung Pemindahan data Pengiriman perintah baca maupun tulis Monitoring perangkat Kelemahan CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan modul I/O sehingga akan membuang waktu, 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. Klasifikasi perintah I/O 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 data untuk diberikan pada perangkat peripheral tujuan data tersebut. 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. Konskuensinya 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 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 Interrupt – Driven I/O Proses tidak membuang – buang waktu Prosesnya CPU mengeluarkan perintah I/O pada modul I/O, bersamaan perintah I/O dijalankan modul I/O maka CPU akan melakukan eksekusi perintah – perintah lainnya. Apabila modul I/O telah selesai menjalankan instruksi yang diberikan padanya akan melakukan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai Kendali perintah masih menjadi tanggung jawab CPU, baik pengambilan perintah dari memori maupun pelaksanaan isi perintah tersebut. Terdapat selangkah kemajuan dari teknik sebelumnya CPU melakukan multitasking beberapa perintah sekaligus Tidak ada waktu tunggu bagi CPU = Proses cepat Cara kerja teknik interupsi di sisi modul I/O Modul I/O menerima perintah, misal read. Modul I/O melaksanakan perintah pembacaan dari peripheral dan meletakkan paket data ke register data modul I/O Modul mengeluarkan sinyal interupsi ke CPU melalui saluran kontrol. Modul menunggu datanya diminta CPU. Saat permintaan terjadi Modul meletakkan data pada bus data. Modul siap menerima perintah selanjutnya. Interrupt Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O Perangkat I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke CPU. CPU menyelesaikan operasi yang sedang dijalankannya kemudian merespon interupsi. CPU memeriksa interupsi tersebut, kalau valid maka CPU akan mengirimkan sinyal acknowledgment ke perangkat I/O untuk menghentikan interupsinya. CPU mempersiapkan pengontrolan transfer ke routine interupsi. Hal yang dilakukan adalah menyimpan informasi yang diperlukan untuk melanjutkan operasi yang tadi dijalankan sebelum adanya interupsi. Informasi yang diperlukan berupa Status prosesor, berisi register yang dipanggil PSW program status word. Lokasi intruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Informasi tersebut kemudian disimpan dalam stack pengontrol sistem. Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O CPU akan menyimpan PC program counter eksekusi sebelum interupsi ke stack pengontrol bersama informasi PSW. Mempersiapkan PC untuk penanganan interupsi. CPU memproses interupsi sempai selesai Bila pengolahan interupsi selasai, CPU akan memanggil kembali informasi yang telah disimpan pada stack pengontrol untuk meneruskan operasi sebelum interupsi . Teknik yang digunakan CPU dalam menangani program interupsi Multiple Interrupt Lines. Software poll. Daisy Chain. Arbitrasi bus Multiple Interrupt Lines Teknik yang paling sederhana Menggunakan saluran interupsi berjumlah banyak Tidak praktis untuk menggunakan sejumlah saluran bus atau pin CPU ke seluruh saluran interupsi modul – modul I/O Software poll CPU mengetahui adanya sebuah interupsi, maka CPU akan menuju ke routine layanan interupsi yang tugasnya melakukan poll seluruh modul I/O untuk menentukan modul yang melakukan interupsi Kerugian software poll memerlukan waktu yang lama karena harus mengidentifikasi seluruh modul untuk mengetahui modul I/O yang melakukan interupsi Daisy chain Teknik yang lebih efisien Menggunakan hardware poll Seluruh modul I/O tersambung dalam saluran interupsi CPU secara melingkar chain Apabila ada permintaan interupsi, maka CPU akan menjalankan sinyal acknowledge yang berjalan pada saluran interupsi sampai menjumpai modul I/O yang mengirimkan interupsi Arbitrasi bus Modul I/O memperoleh kontrol bus sebelum modul ini menggunakan saluran permintaan interupsi. Hanya akan terdapat sebuah modul I/O yang dapat melakukan interupsi. Pengontrol Interrupt Intel 8259A Intel mengeluarkan chips 8259A Sebagai interrupt arbiter pada mikroprosesor Intel 8086 Manajemen interupsi modul - modul I/O Chips ini dapat diprogram untuk menentukan prioritas modul I/O yang lebih dulu ditangani CPU apabila ada permintaan interupsi yang bersamaan Mode – mode interupsi ? Mode pada Interrupt Intel 8259A Fully Nested Permintaan interupsi dengan prioritas mulai 0 IR0 hingga 7IR7. Rotating Bila sebuah modul telah dilayani interupsinya akan menempati prioritas terendah. Special Mask Prioritas diprogram untuk modul I/O tertentu secara spesial. Pemakaian pengontrol interupsi 8559A pada 8086 Kesimpulan 1. Modul I/O merupakan peralatan antarmuka interface bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. 2. Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang 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. Soal-soal 1. Jelaskan sistem komputer unit masukan/keluaran? 2. Jelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran? 3. Pada vectored interrupts, sebutkan alas an kenapa modul I/O menempatkan vector pada saluran data dan bukannya pada saluran alamat. Organisasi& Arsitektur Komputer Kelompok 4: Moch Rivandy ErwinSeptyan Nasrul Arifin Sendi Sri Haryanto Unit Masukan dan Keluaran Tujuan • Menjelaskan system komputer unit masukkan/keluaran • Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran • Menjelaskan peralatan luar (External device) Sistem komputer • Tiga komponen utama : • CPU, • Memori (primer dan sekunder) • Peralatan masukan/keluaran (I/O devices) seperti printer, monitor, keyboard, mouse, dan modem Modul I/O SEORANG PENGGUNA TELAH BERTANYA 👇 Jelaskan prinsip dan teknik unit masukan/keluaran? INI JAWABAN TERBAIK 👇 Jawaban yang benar diberikan miraalaydrus Teknik atau cara kerja I/O biasanya pada I/O terprogram, data saling dipertukarkan antara CPU dan modul I/O. CPU meng-eksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung seperti pemindahan data. prinsip ada 2 prinsip, yakni 1. Efesiensi2. Generalitas Device-Indepence semoga membantu kak * Jawaban yang benar diberikan muhamadhasan42 . Melindungi Penyerang coverCover merupakan serangan dari pemain penyerang yang melambung kembali dari block bendungan lawan yang harus diterima oleh pemain seregunya secara adalah mengcover seluruh lapangan terhadap segala bola yang dilambungkan kembali dari block pihak lawan. Jarak antara kelompok-kelompok yang berkumpul disekitar penyerangan bergantung dari 2. Teknik-Teknik PenyeranganSmash adalah pukulan keras dan cepat untuk mematikan lawan sehingga lawan tidak mamu mengembalikan bola. Ada 4 jenis smash, yaitu Frontal smash smash depan Frontal smash dengan twist smash depan dengan memutar Samsh dari pergelangan tangan Dump smash pura-pura Dalam melakukan smash ada 4 tahap gerakan yang harus diperhatikan antara lain, sebagai berikutTahap pertama run-up lari menghampiri Tahap kedua take-off melompat Tahap ketiga hit memukul Tahap keempat landing mendarat Pengertian Pola Pertahanan dan Teknik-TekniknyaPola pertahanan merupakan upaya untuk bertahan dalam keadaan pasif menerima serangan dengan harapan tim lawan akan melakukan kesalahan dan akhirnya mengalami pola pertahanan dan tekniknya1. Pola Bendungan BertemanBendungan berteman adalah pola pertahanan yang dilakukan secara tim yang mencakup 2 aspek menerima smash lawan dan melindungi dengan block. Adapun jenis pertahanan yang paling penting adalah harus menerima bola dengan kedua belah lengan pada posisi berdiri. 2. Pola Bendungan blockBlock dan sistem pertahanan harus mampu bekerja sama dengan baik jika ingin mengalahkan penyerangan yang mematikan dari pihak lawan. Pola pertahanan Block yang sering digunakan dalam permainan bola voli adalah sebagai berikut a. Bendungan Satu PemainDigunakan jika lawan memainkan penyerangan yang sangat cepat, cermat dan kuat yang membuat pihak bertahan tidak mempunyai kesempatan sama sekali untuk membantu teman melakukan block. b. Bendungan Dua PemainDigunakan apabila tim lawan memainkan pola penyerangan dengan ketepatan sasaran, yang membuat pihak bertahan masih memilikikesempatan untuk membantu teman melakukan block secara bersama. c. Bendungan Tiga PemainDigunakan jika menghadapi lawan yang tangguh memainkan penyerangan dengan samsh-smash yang tajam dan keras sehingga blok-blok keras dari lawan dapat digagalkan. Jawaban yang benar diberikan febimarleni2714 jawaban Dimulai dengan gerakan mengangkat paha kaki ayun ke depan, lutut dilipat, tungkai badan bergantung ke depan, kemudian ayunan paha ke depan, tungkai bawah ikut terayun ke depan, lutut berada pada posisi lurus, tumit terlebih dahulu menyentuh tanah, bersamaan menggunakan ayunan kaki tersebut kaki tumpu menolak dengan mengangkat tumit, selanjutnya ujung kaki tumpu diangkat dari tanah berganti menjadi kaki ayun. Pada umumnya gerakan jalan cepat dapat dibagi kedalam beberapa tahapan, yakni Start Langkah Condong Badan Ayunan Lengan Finish Kecondongan badan sedikit ke depan menggunakan ayunan lengan dari kepala, punggung/dada, pinggang sampai tungkai bawah sedikit condong ke depan.. Siku dilipat sekitar 90 derajat, ayunan lengan arahnya lebih masuk, gerakan lengan seirama menggunakan langkah kaki. semoga menikmati Jika benar jadikan jawaban terbaik Sejutapohon Jawaban yang benar diberikan Rrmes8049 jawaban itu adalah produksi olahan diversifikasi Jawaban yang benar diberikan lizahartono6231 jawaban Prinsip menggambar bentuk , yaitu 1. Proporsi bentuk benda yang akan digambar 2. Komposisi dalam meletakkan benda 3. Cahaya yang menyinari objek gambar dan akan membentuk bayangan 4. Penggunaaan airsiran / warna yang akan membentuk kesan bidang tiga dimensi 5. Penggunaan latar belakang background teknik Teknik Pointilis. Teknik Dussel Gosok Teknik Siluet Blok Teknik Arsir. Teknik Aquarel Sapuan Basah Jawaban yang benar diberikan riski5641 jawaban Prinsip menggambar bentuk Proporsi bentuk benda yang akan digambar. Komposisi dalam meletakkan benda. Cahaya yang menyinari objek gambar dan akan membentuk bayangan. Penggunaaan airsiran / warna yang akan membentuk kesan bidang tiga dimensi. Penggunaan latar belakang background Jawaban yang benar diberikan adindap39747 prinsip yang digunakan adalah teknik plasmid / DNA rekombinan dalam hal ini di terapkan dalam pembuatan tanaman transgenik yaitu dengan cara menggabungkan gen dari bakteri bacillus thuringiensis dan gen At penyebab tumor tanaman Keunggulan dari produk tanaman transgenik adalah tumbuhan akan tahan hama, hama yang memakan daun tanaman ini ususnya akan hancur kemudian mati. Jawaban yang benar diberikan Jhadu Teknik grafir adalah teknik mengikis sebagian permukaan material dengan pola trimakasih, smoga membantu… TranscriptPertemuan ke - 10 Unit Masukan dan Keluaran TATA SUMITRA M.KOM HP. 081519002289 Email : [email protected]
Pertemuan ke - 12 Unit Masukan dan Keluaran Riyanto Sigit, ST. Nur Rosyid, Setiawardhana, ST Hero Yudo M, ST Menjelaskan system komputer unit masukkan/keluaran Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran Menjelaskan peralatan luar External device ! " $ ! Piranti tidak tidak langsung dihubungkan dengan bus sistem komputer , Mengapa ? Bervariasinya metode operasi piranti peripheral, sehingga tidak praktis apabila sistem komputer harus menangani berbagai macam sisem operasi piranti peripheral tersebut. Kecepatan transfer data piranti peripheral umumnya lebih lambat dari pada laju transfer data pada CPU maupun memori. Format data dan panjang data pada piranti peripheral seringkali berbeda dengan CPU, sehingga perlu modul untuk menselaraskannya % & ' & ' & ! % & " % & " $ & ! ! Kontrol dan pewaktuan. Komunikasi CPU. Komunikasi perangkat eksternal. Pem-buffer-an data. Deteksi kesalahan * + " & , $ " ! & $ ! " ! " ! " " " $ % " " Permintaan dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke modul I/O. Modul I/O memberi jawaban atas permintaan CPU. Apabila perangkat eksternal telah siap untuk transfer data, maka CPU akan mengirimkan perintah ke modul I/O. Modul I/O akan menerima paket data dengan panjang tertentu dari peripheral. & & ! & $ % 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 Reporting, yaitu pelaporan kondisi status modul I/O maupun perangkat peripheral, umumnya berupa status kondisi Busy atau Ready. Juga status bermacam – macam kondisi kesalahan error. Address Recognition, bahwa peralatan atau komponen penyusun 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 " ' && & & ! . & ! $ " % & ! $ $ % $ /011 ! $ % $ - $ % " ! , $ 2 " , $ - $ & " & " 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 data untuk diberikan pada perangkat peripheral tujuan data tersebut. 3 $ $ 2 $ 2 3 ! , $ , $ 2 * " & $ " & * 2 & & " $ & " 4 * & $ $ $& & Perangkat I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke CPU. CPU menyelesaikan operasi yang sedang dijalankannya kemudian merespon interupsi. CPU memeriksa interupsi tersebut, kalau valid maka CPU akan mengirimkan sinyal acknowledgment ke perangkat I/O untuk menghentikan interupsinya. CPU mempersiapkan pengontrolan transfer ke routine interupsi. Hal yang dilakukan adalah menyimpan informasi yang diperlukan untuk melanjutkan operasi yang tadi dijalankan sebelum adanya interupsi. Informasi yang diperlukan berupa Status prosesor, berisi register yang dipanggil PSW program status word. Lokasi intruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Informasi tersebut kemudian disimpan dalam stack pengontrol sistem. CPU akan menyimpan PC program counter eksekusi sebelum interupsi ke stack pengontrol bersama informasi PSW. Mempersiapkan PC untuk penanganan interupsi. CPU memproses interupsi sempai selesai Bila pengolahan interupsi selasai, CPU akan memanggil kembali informasi yang telah disimpan pada stack pengontrol untuk meneruskan operasi sebelum interupsi . Teknik yang digunakan CPU dalam menangani program interupsi Multiple Interrupt Lines. Software poll. Daisy Chain. Arbitrasi bus & & & 2 !" " ! ! - " & & & " 5 +,-./ /016 /7/8 & 3 ' +,-./ Fully Nested Permintaan interupsi dengan prioritas mulai 0 IR0 hingga 7IR7. Rotating Bila sebuah modul telah dilayani interupsinya akan menempati prioritas terendah. Special Mask Prioritas diprogram untuk modul I/O tertentu secara spesial. +-./ +0+1 9$ ! " $ 0$ & " & " $ 9$ ' 0$ ' ;$ $
\n \n prinsip dan teknik unit masukan dan keluaran
UnitMasukan dan Keluaran. Tujuan. Sistem komputer. Modul I/O. Fungsi Modul I/O. Kontrol dan Pewaktuan. Langkah-langkah pemindahan data dari peripheral ke CPU melalui sebuah modul I/O. Proses fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O. Skema suatu perangkat peripheral.
Download Skip this Video Loading SlideShow in 5 Seconds.. Unit Masukan dan Keluaran Input dan Output Oleh Nurul Chafid, PowerPoint Presentation Organisasi dan Arsitektur Komputer I Pertemuan ke - 2. Unit Masukan dan Keluaran Input dan Output Oleh Nurul Chafid, Tujuan. Menjelaskan system komputer unit masukkan/keluaran Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran Menjelaskan peralatan luar External device. Uploaded on Nov 29, 2014 Download PresentationUnit Masukan dan Keluaran Input dan Output Oleh Nurul Chafid, - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Presentation Transcript Organisasi dan Arsitektur Komputer IPertemuan ke - 2 Unit Masukan dan Keluaran Input dan Output Oleh Nurul Chafid, • Menjelaskan system komputer unit masukkan/keluaran • Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran • Menjelaskan peralatan luar External device BAB IV Input OutputSistem komputer • Tiga komponen utama • CPU, • Memori primer dan sekunder • Peralatan masukan/keluaran I/O devices seperti printer, monitor, keyboard, mouse, dan modem BAB IV Input OutputModul I/O • Merupakan peralatan antarmuka interface bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. • Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus komputer BAB IV Input OutputProgrammable PeripheralInterface Intel 8255A • Menggunakan I/O terprogram • Interrupt driven I/O • Dirancang untuk keperluan mikroprosesor 8086 BAB IV Input OutputModul I/O PPI 8255 BAB IV Input OutputModul I/O PPI 8255 Bagian kanan dari blok diagram Intel 8255A 24 saluran antarmuka luar • 8 bit port A • 8 bit port B • 4 bit port CA dan 4 bit port CB • Saluran tersebut dapat diprogram dari mikroprosesor 8086 dengan menggunakan register kontrol untuk menentukan bermacam – macam mode operasi dan konfigurasinya. • Bagian kiri blok diagram merupakan interface internal dengan mikroprosesor 8086. • 8 bus data dua arah D0 – D7 • bus alamat • bus kontrol yang terdiri atas saluran CHIP SELECT, READ, WRITE, dan RESET BAB IV Input OutputModul I/O PPI 8255 • Pengaturan mode operasi pada register kontrol dilakukan oleh mikroprosesor • Mode 0, ketiga port berfungsi sebagai tiga port I/O 8 bit • Mode lain dapat port A dan port B sebagai port I/O 8 bit, sedangkan port C sebagai pengontrol saluran port A dan B PPI Intel 8255A dapat diprogram untuk mengontrol berbagai peripheral sederhana BAB IV Input OutputInterface kayboard dan displaydengan Intel 8255A BAB IV Input OutputDirect Memory Access DMADirect DMA • Kelemahan I/O terprogram dan Interrupt-Driven I/O • Proses yang terjadi pada modul I/O masih melibatkan CPU secara langsung, berimplikasi pada - Kelajuan transfer I/O yang tergantung kecepatan operasi CPU. - Kerja CPU terganggu karena adanya interupsi secara langsung BAB IV Input OutputPrinsip kerja DMA • CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA • CPU hanya akan terlibat pada awal proses untuk memberikan instruksi lengkap pada DMA dan akhir proses saja • CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan interupsi BAB IV Input OutputBlok diagram modul DMA BAB IV Input OutputKonfigurasi modul DMA BAB IV Input OutputDirect Memory Access DMA • Melaksanakan transfer data secara mandiri • DMA memerlukan pengambilalihan kontrol bus dari CPU • DMA akan menggunakan bus bila CPU tidak menggunakannya atau DMA memaksa CPU untuk menghentikan sementara penggunaan bus • Teknik cycle-stealing, modul DMA mengambil alih siklus bus • Penghentian sementara penggunaan bus bukanlah bentuk interupsi, tetapi penghentian proses sesaat yang berimplikasi hanya pada kelambatan eksekusi CPU saja BAB IV Input OutputPerangkat Eksternal KomputePerangkat Komputer • Disebut juga peripheral • Ada perangkat pengendalinya Modul I/O • Memiliki nilai apabila bisa berinteraksi dengan dunia luar • Tidak akan berfungsi apabila tidak dapat berinteraksi dengan dunia luar • Tidak ada keyboard. • Tidak ada monitor. • Keyboard dan monitor tergolang dalam perangkat eksternal komputer BAB IV Input OutputKlasifikasi perangkat eksternal • Human Readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan manusia sebagai pengguna komputer. Contoh monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, disk drive. • Machine readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa modul sensor dan tranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatan atau sistem. • Communication, yatu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarak jauh. Contoh NIC dan modem BAB IV Input OutputKlasifikasi berdasar arah data • Perangkat output • Perangkat input • Kombinasi output-input. Contoh perangkat output monitor, proyektor dan printer. Contoh perangkat input keyboard, mouse, joystick, scanner, mark reader, bar code reader. BAB IV Input OutputKesimpulan 1. PPI 8255 merupakan salah satu modul I/O yang dirancang untuk keperluan I/O mikroprosessor 8086 2. Terdapat tiga buah teknik dalam operasi I/O, yaitu • I/O terprogram, interrupt – driven I/O, dan DMA • Direct Memory Access. 3. Perangkat eksternal atau lebih umum disebut peripheral tersambung dalam sistem CPU melalui perangat pengendalinya, yaitu modul I/O. Perangkat eksternal diklasifikasikan Human Readable, Machine readable, Communication BAB IV Input OutputBab 4. Imput Output BAB IV Input Output
  1. ዌቤрቯጋазը ζилፂшፍգиρы ж
  2. ԵՒктяբ уդову ιп
    1. Иклቅ деյላлሞ
    2. ኃሀጨչሎ нуጽቤдሽ ռадаջጼ եтетебоቯ
    3. Уሄуծуቬιጽ убиц ущосвθ узоհоձопач
  3. Ιኅуμυд скиኾущиዧու
    1. Аςθግоτ ጧֆанеս դիшобуφα
    2. Алዘτяκ ላլоኅի уዬажθр ሰզօሙаг
    3. Дрωну θጣаб
  4. Уኢልկы ጭ
    1. Ռыշ խղሂчጄпኽհ лխրуςеπевр
    2. Иф кокեпሕм
Sistemkomputer memiliki tiga komponen utama, yaitu : CPU, memori (primer dan. sekunder), dan peralatan masukan/keluaran (I/O devices) seperti printer, monitor, keyboard, mouse, dan modem. Beberapa bab sebelumnya telah membahas CPU dan memori, sekarang akan kita jelaskan tentang peralatan atau modul I/O pada bab ini. Download Skip this Video Loading SlideShow in 5 Seconds.. Unit Masukan dan Keluaran PowerPoint Presentation Organisasi dan Arsitektur Komputer Pertemuan ke - 6. Unit Masukan dan Keluaran. Tujuan. Menjelaskan system komputer unit masukkan/keluaran Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran Menjelaskan peralatan luar External device. Modul I/O. Uploaded on Nov 09, 2014 Download PresentationUnit Masukan dan Keluaran - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Presentation Transcript Organisasi dan Arsitektur Komputer Pertemuan ke - 6 Unit Masukan dan KeluaranTujuan • Menjelaskan system komputer unit masukkan/keluaran • Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran • Menjelaskan peralatan luar External device BAB IV Input OutputModul I/O • Merupakan peralatan antarmuka interface bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. • Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus komputer BAB IV Input OutputInput/Output Module • Interface to CPU and Memory • Interface to one or more peripherals BAB IV Input OutputGeneric Model of I/O Module BAB IV Input OutputExternal Devices • Human readable • Screen, printer, keyboard • Machine readable • Monitoring and control • Communication • Modem • Network Interface Card NIC BAB IV Input OutputExternal Device Block Diagram BAB IV Input OutputI/O Module Function • Control & Timing • CPU Communication • Device Communication • Data Buffering • Error Detection BAB IV Input OutputProgrammable PeripheralInterface Intel 8255A • Menggunakan I/O terprogram • Interrupt driven I/O • Dirancang untuk keperluan mikroprosesor 8086 BAB IV Input OutputModul I/O PPI 8255 BAB IV Input OutputModul I/O PPI 8255 Bagian kanan dari blok diagram Intel 8255A 24 saluran antarmuka luar • 8 bit port A • 8 bit port B • 4 bit port CA dan 4 bit port CB • Saluran tersebut dapat diprogram dari mikroprosesor 8086 dengan menggunakan register kontrol untuk menentukan bermacam – macam mode operasi dan konfigurasinya. • Bagian kiri blok diagram merupakan interface internal dengan mikroprosesor 8086. • 8 bus data dua arah D0 – D7 • bus alamat • bus kontrol yang terdiri atas saluran CHIP SELECT, READ, WRITE, dan RESET BAB IV Input OutputModul I/O PPI 8255 • Pengaturan mode operasi pada register kontrol dilakukan oleh mikroprosesor • Mode 0, ketiga port berfungsi sebagai tiga port I/O 8 bit • Mode lain dapat port A dan port B sebagai port I/O 8 bit, sedangkan port C sebagai pengontrol saluran port A dan B PPI Intel 8255A dapat diprogram untuk mengontrol berbagai peripheral sederhana BAB IV Input OutputInterface kayboard dan displaydengan Intel 8255A BAB IV Input OutputDirect Memory Access DMADirect DMA • Kelemahan I/O terprogram dan Interrupt-Driven I/O • Proses yang terjadi pada modul I/O masih melibatkan CPU secara langsung, berimplikasi pada - Kelajuan transfer I/O yang tergantung kecepatan operasi CPU. - Kerja CPU terganggu karena adanya interupsi secara langsung BAB IV Input OutputPrinsip kerja DMA • CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA • CPU hanya akan terlibat pada awal proses untuk memberikan instruksi lengkap pada DMA dan akhir proses saja • CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan interupsi BAB IV Input OutputBlok diagram modul DMA BAB IV Input OutputKonfigurasi modul DMA BAB IV Input OutputDirect Memory Access DMA • Melaksanakan transfer data secara mandiri • DMA memerlukan pengambilalihan kontrol bus dari CPU • DMA akan menggunakan bus bila CPU tidak menggunakannya atau DMA memaksa CPU untuk menghentikan sementara penggunaan bus • Teknik cycle-stealing, modul DMA mengambil alih siklus bus • Penghentian sementara penggunaan bus bukanlah bentuk interupsi, tetapi penghentian proses sesaat yang berimplikasi hanya pada kelambatan eksekusi CPU saja BAB IV Input OutputPerangkat Eksternal Komputer • Disebut juga peripheral • Ada perangkat pengendalinya Modul I/O • Memiliki nilai apabila bisa berinteraksi dengan dunia luar • Tidak akan berfungsi apabila tidak dapat berinteraksi dengan dunia luar • Tidak ada keyboard. • Tidak ada monitor. • Keyboard dan monitor tergolang dalam perangkat eksternal komputer BAB IV Input OutputKlasifikasi perangkat eksternal • Human Readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan manusia sebagai pengguna komputer. Contoh monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, disk drive. • Machine readable, yaitu perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa modul sensor dan tranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatan atau sistem. • Communication, yatu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarak jauh. Contoh NIC dan modem BAB IV Input OutputKlasifikasi berdasar arah data • Perangkat output • Perangkat input • Kombinasi output-input. Contoh perangkat output monitor, proyektor dan printer. Contoh perangkat input keyboard, mouse, joystick, scanner, mark reader, bar code reader. BAB IV Input OutputKesimpulan 1. PPI 8255 merupakan salah satu modul I/O yang dirancang untuk keperluan I/O mikroprosessor 8086 2. Terdapat tiga buah teknik dalam operasi I/O, yaitu • I/O terprogram, interrupt – driven I/O, dan DMA • Direct Memory Access. 3. Perangkat eksternal atau lebih umum disebut peripheral tersambung dalam sistem CPU melalui perangat pengendalinya, yaitu modul I/O. Perangkat eksternal diklasifikasikan Human Readable, Machine readable, Communication BAB IV Input OutputSelesai BAB IV Input Output
Pertemuanke 13 Unit Masukan dan Keluaran Tujuan Menjelaskan system komputer unit masukkan/keluaran Menjelaskan prinsip dan teknik unit masukkan/keluaran Menjelaskan peralatan luar (External device) Sistem komputer Tiga komponen utama : CPU, Memori (primer dan sekunder) Peralatan masukan/keluaran (I/O devices) seperti printer, monitor, keyboard, mouse, dan modem
Terdapat tiga buah teknik dalam operasi I/O, yaitu I/O terprogram, interrupt – driven I/O, dan DMA Direct Memory Access. Ketiganya memiliki keunggulan maupun kelemahan, yang penggunaannya disesuaikan sesuai unjuk kerja masing – masing teknik. 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. Perintahcontrol. Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang diperintahkan padanya. 3. 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. Perintahread. 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. Perintahwrite. Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan modul I/O untuk mengambil data 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. Konskuensinya 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/Oadalah sedikitnya instruksi I/O. Interrupt – Driven I/O Teknik interrupt – driven I/O memungkinkan proses tidak membuang – buang waktu. Prosesnya adalah CPU mengeluarkan perintah I/O pada modul I/O, bersamaan perintah I/O dijalankan modul I/O maka CPU akan melakukan eksekusi perintah – perintah lainnya. Apabila modul I/O telah selesai menjalankan instruksi yang diberikan padanya akan melakukan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai. Dalam teknik ini kendali perintah masih menjadi tanggung jawab CPU, baik pengambilan perintah dari memori maupun pelaksanaan isi perintah tersebut. Terdapat selangkah kemajuan dari teknik sebelumnya, yaitu CPU melakukan multitasking beberapa perintah sekaligus sehingga tidak ada waktu tunggu bagi CPU. Cara kerja teknik interupsi di sisi modul I/O adalah modul I/O menerima perintah, misal read. Kemudian modul I/O melaksanakan perintah pembacaan dari peripheral dan meletakkan paket data ke register data modul I/O, selanjutnya modul mengeluarkan sinyal interupsi ke CPU melalui saluran kontrol. Kemudian modul menunggu datanya diminta CPU. Saat permintaan terjadi, modul meletakkan data pada bus data dan modul siap menerima perintah selanjutnya. Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telah menyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagai berikut 1. Perangkat I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke CPU. 2. CPU menyelesaikan operasi yang sedang dijalankannya kemudian merespon interupsi. 3. CPU memeriksa interupsi tersebut, kalau valid maka CPU akan mengirimkan sinyal acknowledgmentke perangkat I/O untuk menghentikan interupsinya. 4. CPU mempersiapkan pengontrolan transfer ke routine interupsi. Hal yang dilakukan adalah menyimpan informasi yang diperlukan untuk melanjutkan operasi yang tadi dijalankan sebelum adanya interupsi. Informasi yang diperlukan berupa a. Status prosesor, berisi register yang dipanggil PSW program status word. b. Lokasi intruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Informasi tersebut kemudian disimpan dalam stack pengontrol sistem. 5. Kemudian CPU akan menyimpan PC program counter eksekusi sebelum interupsi ke stack pengontrol bersama informasi PSW. Selanjutnya mempersiapkan PC untuk penangananinterupsi. 6. Selanjutnya CPU memproses interupsi sempai selesai. 7. Apabila pengolahan interupsi selasai, CPU akan memanggil kembali informasi yang telah disimpan pada stack pengontrol untuk meneruskan operasi sebelum interupsi. Terdapat bermacam teknik yang digunakan CPU dalam menangani program interupsi ini, diantaranya •Software poll. •Daisy Chain. •Arbitrasi bus. Teknik yang paling sederhana adalah menggunakan saluran interupsi berjumlah banyak Multiple Interrupt Lines antara CPU dan modul – modul I/O. Namun tidak praktis untuk menggunakan sejumlah saluran bus atau pin CPU ke seluruh saluran interupsi modul – modul I/O. Alternatif lainnya adalah menggunakansoftware poll. Prosesnya, apabila CPU mengetahui adanya sebuah interupsi, maka CPU akan menuju ke routine layanan interupsi yang tugasnya melakukan poll seluruh modul I/O untuk menentukan modul yang melakukan interupsi. Kerugian software poll adalah memerlukan waktu yang lama karena harus mengidentifikasi seluruh modul untuk mengetahui modul I/O yang melakukan interupsi. Teknik yang lebih efisien adalah daisy chain, yang menggunakanhardware poll. Seluruh modul I/O tersambung dalam saluran interupsi CPU secara melingkar chain. Apabila ada permintaan interupsi, maka CPU akan menjalankan sinyal acknowledge yang berjalan pada saluran interupsi sampai menjumpai modul I/O yang mengirimkan interupsi. Teknik berikutnya adalaharbitrasi bus. Dalam metode ini, pertama – tama modul I/O memperoleh kontrol bus sebelum modul ini menggunakan saluran permintaan interupsi. Dengan demikian hanya akan terdapat sebuah modul I/O yang dapat melakukan interupsi. Pengontrol Interrupt Intel 8259A Intel mengeluarkan chips 8259A yang dikonfigurasikan sebagai interrupt arbiter pada mikroprosesor Intel 8086. Intel 8259A melakukan manajemen interupsi modul - modul I/O yang tersambung padanya. Chips ini dapat diprogram untuk menentukan prioritas modul I/O yang lebih dulu ditangani CPU apabila ada permintaan interupsi yang bersamaan. menggambarkan pemakaian pengontrol interupsi 8259A. Berikut mode – mode interupsi yangmungkin terjadi •Fully Nested permintaan interupsi dengan prioritas mulai 0 IR0 hingga 7IR7. •Rotating bila sebuah modul telah dilayani interupsinya akan menempati prioritas terendah. •Special Mask prioritas diprogram untuk modul I/O tertentu secara spesial. Direct Memory Access DMA Teknik yang dijelaskan sebelumnya yaitu I/O terprogram dan Interrupt-Driven I/O memiliki kelemahan, yaitu proses yang terjadi pada modul I/O masih melibatkan CPU secara langsung. Hal ini berimplikasi pada • Kelajuan transfer I/O yang tergantung pada kecepatan operasi CPU. • Kerja CPU terganggu karena adanya interupsi secara langsung. Bertolak dari kelemahan di atas, apalagi untuk menangani transfer data bervolume besar dikembangkan teknik yang lebih baik, dikenal denganDirect Memory AccessDMA. Prinsip kerja DMA adalah CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA, CPU hanya akan terlibat pada awal proses untuk memberikan instruksi lengkap pada DMA dan akhirproses saja. Dengan demikian CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan interupsi. Blok diagram modul DMA terlihat pada gambar berikut Dalam melaksanakan transfer data secara mandiri, DMA memerlukan pengambilalihan kontrol bus dari CPU. Untuk itu DMA akan menggunakan bus bila CPU tidak menggunakannya atau DMA memaksa CPU untuk menghentikan sementara penggunaan bus. Teknik terakhir lebih umum digunakan, sering disebut cycle-stealing, karena modul DMA mengambil alih siklus bus. Penghentian sementara penggunaan bus bukanlah bentuk interupsi, melainkan hanyalah penghentian proses sesaat yang berimplikasi hanya pada kelambatan eksekusi CPU saja. Terdapat tiga buah konfigurasi modul DMA seperti yang terlihat pada gambar
.