Input Output

ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

“INPUT - OUTPUT”

MAKALAH

Untuk memenuhi tugas matakuliah Arsitektur dan Organisasi Komputer yang dibina oleh Bapak I Made Wirawan S.T, S.S.T

Oleh

Sherly Gita Merlinda

208533414715

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS TEKNIK

S1 PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA

MALANG 2010

BAB I

PENDAHULUAN

A.      LATAR BELAKANG

Bagian keempat dari komputer adalah peralatan I/O, yang menghubungkan mikroprosesor dengan dunia luar. Komputer menerima data dari luar melalui pintu masukan (input port) dan mengirim data keluar melalui pintu keluaran (ouput port). Tanpa peralatan I/O, komputer tidak melakukan operasi apapun meskipun mikroprosesor tersebut melaksanakan banyak sekali instruksi yang diberikan oleh program.

Salah satu fungsi utama sistem operasi adalah mengatur operasi input/output beserta perangkatnya. Sistem operasi harus dapat memberikan perintah keperangkat-perangkat tersebut, menangkap interupsi, dan menangani error/kesalahan yang terjadi.

Piranti I/O sangat penting dalam suatu perangkat komputer. Sistem komputer tidak akan berjalan tanpa adanya hubungan antar input, output dan central processing unit itu sendiri. Input devices berfungsi untuk memasukkan data/ instruksi yang selanjutnya akan diproses oleh CPU. Setelah CPU memroses, maka hasil akan ditampilkan oleh output devices. Bus I/O adlah semacam pengendali yang berperan menghubungkan/ menyalurkan informasi ke dalam maupun ke luar komputer, bagaimana suatu intruksi dapat diproses dari input ke output.

B.       RUMUSAN MASALAH

1.      Bagaimana cara piranti-piranti I/O mentransfer informasi ke dalam dan ke luar komputer ?

2.      Bagaimana cara kerja peripheral dengan bandwidth tinggi (misal SCSI yang mempunyai kecepatan data yang tinggi) dapat disambungkan dengan bus PCI ?

C.      TUJUAN

Untuk mengetahui :

1.      Cara piranti-piranti I/O mentransfer informasi ke dalam dan ke luar komputer

2.      Cara kerja peripheral dengan bandwidth tinggi (misal SCSI yang mempunyai kecepatan data yang tinggi) dapat disambungkan dengan bus PCI

BAB II

PEMBAHASAN

A.      Tentang Input – Output

I/O adalah suatu mekanisme pengiriman data secara bertahap dan terus menerus melalui suatu aliran data dari proses ke peranti (begitu pula sebaliknya). Fungsi :Fungsi i/o Pada dasarnya adalah mengimplementasikan algoritma I/O pada level aplikasi. Hal ini dikarenakan kode aplikasi sangat fleksible, dan bugs aplikasi tidak mudah menyebabkan sebuah sistem crash.

Macam-macam perangkat Input :

1.      Keyboard

Keyboard merupakan piranti I/O pokok untuk memberi masukkan perintah dan data pada komputer. Alat ini digunakan untuk memasukkan data atau informasi atau membuat kode berdasarkan penekanan tombol-tombol kunci. Keyboard yang ada selama ini terdiri atas dua jenis, yaitu jenis QWERTY dan jenis DVORAK. Namun diantara keduanya jenis pertama yang paling banyak digunakan. Hal ini dapat kita lihat pada keyboard yang kita gunakan. Pada tombol-tombol huruf yang diurutkan dari kiri ke kanan akan tampak huruf qwerty. Peralatan ini sangat penting penggunaannya, sehingga setiap PC atau laptop harus mempunyai peralatan ini dan menjadi standar sebuah PC selain monitor dan CPU.

2.      Mouse

Mouse adalah alat yang digunakan untuk memasukkan data ke dalam komputer selain keyboard. Mouse merupakan piranti penunjuk (pointing devices) yang digunakan untuk memberi perintah masukkan pada komputer yang menggunakan Sistem Operasi dengan antar muka grafis (GUI). Mouse pertama kali dibuat pada tahun 1963 oleh Douglas Engelbart berbahan kayu dengan satu tombol. Model kedua sudah dilengkapi dengan 3 tombol. Pada tahun 1970, Douglas Engelbart memperkenalkan tetikus yang dapat mengetahui posisi X-Y pada layar komputer, mouse ini dikenal dengan nama X-Y Position Indicator (indikator posisi X-Y).

Bentuk mouse yang paling umum mempunyai dua tombol, masing-masing di sebelah kiri atas dan kanan atas yang dapat ditekan. Walaupun demikian, komputer-komputer berbasis Macintosh biasanya menggunakan mouse satu tombol. Mouse bekerja dengan menangkap gerakan menggunakan bola yang menyentuh permukaan keras yang rata. Mouse yang lebih modern sudah tidak menggunakan bola lagi, tetapi menggunakan sinar optikal untuk mendeteksi gerakan. Selain itu, ada pula yang sudah menggunakan teknologi nirkabel, baik yang berbasis radio, sinar inframerah, maupun bluetooth.

Jenis konektor untuk menghubungkan mouse ke komputer, antara lain:

·           Serial, jenis jantan 9 pin atau 25 pin

·           PS/2

·           USB

3.      Pen Input

Para pengguna yang sering bepergian seringkali memasukkan data dan perintah-perintah dengan alat sejenis pena. Dengan pen input, pengguna menulis, menggambar, menepuk permukaan yang datar untuk memasukkan input. Permukaan tersebut mungkin adalah sebuah monitor, layar, kertas jenis khusus, atau tablet grafis. Dua alat yang digunakan untuk input pena adalah stylus dan digital pen. Stylus adalah dari logam atau plastic kecil yang terlihat seperti pena yang sangat kecil tetapi menggunakan tekanan sebagai pengganti tinta. Digital pen, yang sedikit lebih besar daripada stylus dalam dua bentuk: sebagian peka terhadap tekanan; sementara yang lainnya memiliki kamera digital di dalamnya. Beberapa komputer mobile dan hampir semua perangkat bergerak memiliki layar sentuh. Alih-alih mengggunakan jari untuk memasukkan data dan perintah kebanyakan perangkat ini menyertakan digital pen atau stylus yang peka terhadap tekanan. Anda menulis, menggambar, atau membuat pilihan-pilihan pada layar komputer dengan menyentuh layar tersebut dengan pena atau stylus. Sebagai contoh, tablet PC menggunakan digital pen yang peka terhadap tekanan dan PDA menggunakan stylus. Digital pen yang peka terhadap tekanan, seringkali hanya disebut pen, biasanya menyediakan lebih banyak fungsionalitas dibandingkan stylus, memiliki keistimewaan penghapus elektronik dan tombol-tombol yang dapat diprogram.

4.      Scanner

Scanner merupakan suatu alat yang digunakan untuk memindai suatu bentuk maupun sifat benda, seperti dokumen, foto, gelombang, suhu dan lain-lain. Hasil scan pada umumnya akan ditransformasikan ke dalam komputer sebagai data digital. Terdapat beberapa jenis scanner bergantung pada kegunaan dan cara kerjanya, antara lain:

v  Scanner untuk gambar

v  Scanner untuk barcode

v  Scanner untuk sinar-X

v  Scanner untuk cek

v  Scanner untuk logam

v  Scanner Optical Mark Reader (OMR)

Bila dikelompokkan berdasarkan cara memasukkan kertas, scanner untuk gambar terdiri atas 2 jenis, yaitu :

1.      Flatbed

Pada jenis flatbed, kertas diletakkan di atas kaca pemindai, kemudian lampu dan sensor scanner akan bergerak menyusuri ketas tersebut untuk memperoleh gambar.

2.      Automatic document feeder (ADF)

Pada jenis Automatic Document Feeder (ADF), kertas diletakkan pada baki/tray, lalu satu per satu kertas akan dimasukkan oleh bagian mekanik scanner dengan adanya pad assy dan roller. Pada saat kertas bergerak di atas lampu scanner, sensor scanner bekerja untuk memperoleh gambar yang merepresentasikan kertas tersebut. Keunggulan jenis Automatic Document Feeder (ADF) adalah:

·           Kecepatan tinggi, dapat mencapai > 10.000 lembar per jam

·           Dapat membaca dua sisi kertas sekaligus pada saat yang bersamaan

·           Dengan imprinter, pemindai dapat memberikan tanda pada lembaran yang telah dipindai

·           Sangat tepat dipasangkan dengan perangkat lunak berteknologi Digital Mark Reader serta untuk pengarsipan dan manajemen dokumen

5.      Barcode Reader

Barcode reader adalah alat yang digunakan untuk membaca kode barcode.

Barcode dibedakan menjadi 2 jenis barcode, yaitu:

1.      Barcode 1 dimensi

2.      Barcode 2 dimensi

Untuk menggunkan perangkat barcode pada aplikasi kita sangat mudah. Sistem kerja sebuah barcode reader hampir sama dengan inputan pada kayboard. jadi tidak diperlukan lagi driver atau komponent untuk menggunakan barcode reader pada delphi. kita tinggal hubungkan barcode ke PS2 kemudian komputer sudah menganggap barcode reader tersebut adalah kayboard.

6.      Touch point

7.      Touch pad

Touchpad adalah perangkat berbentuk bantalan yang kecil, datar, segiempat, yang peka terhadap tekanan dan gerakan. Untuk menggerakkan penunjuk dengan menggunkan touchpad, geserkan ujung jari Anda pada bantalan tersebut. Sebagian touchpad memiliki satu tombola tau lebuh di sisi bantalan tersebut yang bekerja seperti tombol-tombol mouse. Pada sebagian besar touchpad, Anda juga dapat meneput permukaan bantalan untuk meniru pengoperasian mouse seperti meng-klik. Touchpad paling sering ditemukan pada komputer-komputer notebook.

8.      Track ball

Mirip dengan mouse mekanis yang memiliki sebuah bola di bagian bawahnya, trackball adalah alat penunjuk tidak bergerak dengan bola di atas atau di sisinya. Untuk menggerakan penunjuk dnegan menggunakan sebuah trackball, Anda dapat memutar bola tersebut dnegan ibu jari, jari-jari, atau telapak tangan. Selain bola tersebut, sebuah trackball biasanya memiliki satu atau lebih tombol yang bekerja persis seperti tombol-tombol mouse.

9.      Joystick

Adalah alat masukan komputer yang berwujud tuas yang dapat bergerak ke segala arah. Alat ini dapat mentransmisikan arah sebesar dua atau tiga dimensi ke komputer. Alat ini umumnya digunakan sebagai pelengkap untuk memainkan permainan video yang dilengkapi lebih dari satu tombol.

10.  Microphone

Macam-macam perangkat Output :

1.         Monitor

Monitor adalah alat output yang dapat menampilkan proses atau informasi yang terjadi di dalam sebuah komputer atau hasil kerja CPU. Monitor merupakan salah satu bagian terpenting dari satu unit komputer. Monitor sering juga disebut VDU (Vidio Display Unit).

Fungsi Monitor :

Memperagakan data atau proses yang terjadi dalam CPU secara visual.

Proses yang terjadi dalam CPU dikonversikan oleh suatu adapter video/video board dari data berbentuk digital menjadi sinyal yang akan disalurkan melalui kabel penghubung ke monitor

2.      Printer

Printer adalah alat yang menampilkan data dalam bentuk cetakan, baik berupa teks maupun gambar/grafik di atas kertas. Printer biasanya terbagi atas beberapa bagian, yaitu picker sebagai alat mengambil kertas dari tray. Tray ialah tempat menaruh kertas. Tinta atau toner adalah alat pencetak sesungguhnya, karena ada sesuatu yang disebut tinta atau toner yang digunakan untuk menulis pada kertas. Perbedaan toner dan tinta ialah perbedaan sistem; toner atau laser butuh pemanasan, sedangkan tinta atau inkjet tak butuh pemanasan, hanya pembersihan atau cleaning pada print headnya.

Printer mempunyai 6 jenis yaitu jenis Dot-Matrix, jenis Daisy Wheel, jenis Ink-Jet / jenis Bubble Jet, jenis Chain, jenis Drum dan jenis Laser. Laser, bekerja seperti mesin foto copy dengan membuat versi elektrostatis dari objek pada drum peka cahaya yang kemudian disemprot dengan toner. Polatoner pada drum dipindahkan ke kertas.

3.      Speaker

Sistem pada speaker adalah suatu komponen yang membawa sinyal elektronik, menyimpannya dalam CDs, tapes, dan DVDs, lalu mengembalikannya lagi ke dalam bentuk suara aktual yang dapat kita dengar. Speaker merupakan salah satu perangkat output yang harus dimiliki dalam sebuah komputer. Karena dengan adanya speaker, kita dapat mendengar suara yang dikeluarkan komputer.

B.       Cara piranti-piranti I/O mentransfer informasi ke dalam dan ke luar komputer

v  Langkah-langkah pemindahan data dari peripheral ke CPU melalui sebuah modul I/O adalah sebagai berikut :

3.        Permintaan dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke modul I/O

4.        Modul I/O member jawaban atas permintaan CPU

5.        Apabila perangkat eksternal telah siap untuk transfer data, maka CPU akan mengirimkan perintah ke modul I/O

6.        Modul I/O akan menerima paket data dengan panjang tertentu dari peripheral

7.        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.

v  Proses fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O

1.        Command decoding, yaitu modul I/O menerima perintah – perintah dari CPU yang dikirimkan sebagai sinyal bagi bus control.

2.        Misalnya, sebuah modul I/O untuk disk dapat menerima perintah :

Read sector, scan record ID, format disk

3.        Data, pertukaran data antara CPU dan modul I/O melalui bus data

4.        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)

5.        Address recognition, bahwa peralatan atau komponen penyusunan computer 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 dikontralnya.

v  Proses Transfer informasi antara CPU dan sebuah peripheral terdiri dari empat langkah

1.        Memilih  sebuah piranti I/O dan menguji apakah ia siap atau mempunyai reaksi.

2.        Menginisialisasi transfer tersebut dan mengkoordinasikan pengaturan waktu operasi I/O tersebut.

3.        Mentransfer informasi tersebut.

4.        Memberhentikan  proses transfer tersebut.

v  Pengaksesan I/O

Pengaksesan I/O terdiri dari 2 cara, yaitu :

1.        Memory mapped I/O

Dimana pirabti I/O dihubungkan sebagai lokasi memory virtual dimana port I/O tergantung pada memori utama

Karakteristik memory mapped I/O antara lain :

·           Port I/O dihubungkan ke bus alamat

·           Piranti input sebagai memory yang memberikan data ke bus data. Piranti output sebagai bagian memory yang memiliki data tersimpan di dalamnya.

2.        I/O mapped I/O

Piranti I/O dihubungkan sebagai lokasi terpisah dengan lokasi memori, dimana port I/O tidak tergantung pada memori utama.

Karakteristik I/O mapped I/O antara lain :

·           Port I/O tidak tergantung memory utama

·           Transfer informasi dilakukan di bawah kendali sinyal kontrol yang menggunakan instruksi input dan output

·           Operasi I/O tergantung sinyal kendali dari CPU

·           Instruksi I/O mengaktifkan baris kendali read/write pada port I/O, sedangkan instruksi memory akan mengaktifkan baris kendali read/write pada memory

·           Ruang memory dan ruang  alamat I/O menyatu, sehingga dapat memiliki alamat yang sama.

v  Sistem Prosesor I/O – Saluran I/O

Saluran I/O merupakan sebuah prosesor khusus dengan kemampuan terbatas yang disusun untuk interface beberapa piranti I/O ke memori. Saluran I/O dapat melakukan pendeteksian dan pembetulan kesalahan dan beroperasi dalam basis cycle stealing. Saluran I/O berkomunikasi dengan CPU sebagai suatu fasiIitas DMA dan berkomunikasi dengan piranti I/O seolah-olah sebuah CPU.

 Karena piranti I/O mempunyai kecepatan transfer yang berbeda-beda, maka saluran dibagi menjadi 3 pelayanan, yaitu:

a.       Saluran Multiplexer

Digunakan untuk menghubungkan piranti yang berkecepatan rendah dan sedang serta serta mengoperasikannya secara bersamaan dengan multiplexing.

b.      Saluran Selektor

Digunakan untuk menghubungkan piranti I/O yang berkecepatan tinggi tanpa multiplexing. Contoh: pita magnetis, disk.

c.       Saluran Multiplexer Blok

Merupakan kombinasi dari pelayanan saluran multiplekser dan saluran selektor.

v  Mode transfer data

1.      Synchronous mode

Baris kendali digunakan untuk mengsinkronkan waktu pada semua kejadian yang terjadi selama periode waktu tertentu. Kelemahan dari mode ini adalah tiap piranti I/O berbeda-beda kecepatan operasinya, sehingga harus diturunkan pada kecepatan yang paling rendah.

2.      Asynchronous mode     

Menggunakan teknik jabat tangan (hand shaking) untuk menyakinkan transfer data antara pengirim dan penerima tidak ada kesalahan (data valid). Kelemahannya adalah memerlukan lebih banyak kendali; kecepatan transfer lebih rendah dari yang sebenarnya.  Namun memiliki kelebihan yaitu memungkinkan penggunaan piranti I/O yang memiliki berbagai varasi kecepatan dalam system yang sama.

v  Skema suatu perangkat peripheral

C.      Cara kerja peripheral dengan bandwidth tinggi (misal SCSI yang mempunyai kecepatan data yang tinggi) dapat disambungkan dengan bus PCI

Yang temasuk peripheral dengan kecepatan tinggi adalah SCSI, IDE dll. Tetapi yang akan dingakat adalah SCSI.  SCSI adalah teknologi yang lebih cepat lebih kuat daripada IDE, dan secara tradisional telah banyak digunakan di server. Selain dari kecepatan, keuntungan lain dibanding IDE adalah bahwa kartu SCSI dapat menghubungkan 15 atau lebih perangkat dalam sebuah mata rantai. Controller mengenali ID masing-masing perangkat SCSI secara tersendiri, memungkinkan fleksibilitas yang besar terhadap perluasan sistem apapun.

SCSI (Small Computer System Interface) adalah jenis interface yang digunakan untuk komponen Komputer seperti hard drive, drive optik, scanner dan drive tape. Ini adalah teknologi yang bersaing untuk standar IDE (Integrated Drive Electronics). Sementara teknologi IDE lebih murah dibangun dalam motherboard, SCSI adalah teknologi yang ditambahkan dengan memberi controller SCSI. Kartu SCSI dipasang ke slot PCI internal lalu perangkat SCSI yang kemudian dihubungkan ke kartu ini.

Konsepnya kerja SCSI adalah :

-          SCSI card dicolokkan pada slot PCI dan untuk menghubungkan harware dengan teknologi SCSI dapat langsung dicolokkan pada SCSI card. Teknologi yang digunakan adalah teknologi RAID. Gambaran SCSI card dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar SCSI Card Yang Ditancapkan Pada Slot P

BAB III

PENUTUP

A.      Kesimpulan

1.        Proses transfer informasi antara CPU dengan sebuah peripheral :

- Memilih I/O dan mengujinya.

- Menginisialisasi transfer dan mengkoordinasikan pengaturan      waktu operasi I/O.

- Mentransfer informasi.

- Menghentikan proses transfer.

Perangkat Input Output adalah peralatan antar muka bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral dan dapat  dapat diamati melalui perangkat eksternal atau periferal. Input output berisikan logika dalam melakukan akses informasi antara peripheral dan bus komputer

Operasi i/o ada 3, yaitu :                     

1.      I/O terprogram

2.      I/O interupsi

3.      Direct Memory Access (DMA)

Cara piranti i/o mentransfer informasi ke dalam dan ke luar computer:

1.      Format transfer:

- paralel

- serial

2.      Mode transfer data:

- Synchronous mode

- Asynchronous mode

3.      Operasi I/O terbagi menjadi 3 metode :

- I/O Terprogram