Organisasi Dasar Komputer
Organisasi komputer adalah bagian yang terkait erat dengan
unit – unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem
komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Biasanya mempelajari
bagian yang terkait dengan unit-unit operasional komputer dan hubungan antara
komponen-komponen sistem komputer. Contoh aspek organisasional adalah teknologi
hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, dan sinyal – sinyal kontrol.
Arsitektur komputer lebih cenderung pada kajian atribut – atribut sistem
komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya: set instruksi,
aritmatika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.
Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu memiliki
instruksi pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural.
Apakah instruksi pengalamatan tersebut akan diimplementasikan secara langsung
ataukah melalui mekanisme cache adalah kajian organisasional.
Jika organisasi komputer mempelajari bagian yang terkait
dengan unit – unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem
komputer,dan interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural,
contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka (interface), teknologi memori,
sistem memori, dan sinyal – sinyal kontrol.
Struktur serta fungsi dari organisasi komputer adalah sistem
yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia luar, dan fungsi merupakan
masing – masing komponen yang merupakan bagian dari struktur. Cara kerja dari
komputer sendiri dapat di deskripsikan sebagai berikut..
1. Unit Masukan (Input Unit)
Berfungsi untuk menerima masukan (input) kemudian membacanya
dan diteruskan ke Memory / penyimpanan. Dalam hubungan ini dikenal istilah peralatan
masukan (input device) yaitu alat penerima dan pembaca masukan serta media
masukan yaitu perantaranya.
2. Unit Kontrol (Control Unit)
Berfungsi untuk melaksanakan tugas pengawasan dan
pengendalian seluruh sistem komputer. Ia berfungsi seperti pengatur rumah
tangga komputer, memutuskan urutan operasi untuk seluruh sistem, membangkitkan
dan mengendalikan sinyal-sinyal kontrol untuk menyesuaikan operasi-operasi dan
arus data dari bus alamat (address bus) dan bus data (data bus), serta
mengendalikan dan menafsirkan sinyal-sinyal kontrol pada bus kontrol (control
bus) dari sistem komputer. Control Unit juga bertugas mengatur dan
mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer. Control unit
mengatur kapan alat input menerima data dan kapan data diolah serta kapan
ditampilkan pada alat output. Control Unit mengartikan instruksi-instruksi dari
program komputer, membawa data dari alat input ke main memory, mengambil data
dari main memory untuk diolah. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika
atau perbandingan logika, control unit mengirim instruksi tersebut ke aritmetic
and logic unit. Hasil dari pengolahan data ini dibawa oleh control unit ke main
memory lagi untuk disimpan.
Jadi, tugas dari control unit adalah :
-Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output;
-Mengambil instruksi-instruksi dari main memory;
-Mengambil data dari main memory kalau diperlukan oleh
proses;
-Mengirim instruksi ke arithmetic and logic unit bila
perhitungan aritmatik atau perbandingan logika serta mengawasi kerja aritmatik
dan logika;
-Menyimpan hasil proses ke main memory.
3. Unit Logika & Aritmatika (Arithmetical & Logical
Unit)
ALU merupakan bagian inti dari suatu sistem komputer. Tugas
utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatik atau matematika
yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan operasi aritmatik
dengan dasar pertambahan, sedang operasi aritmatik yang lainnya seperti
pengurangan, perkalian dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan.
Sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi
aritmatik ini disebut adder.
Tugas lain ALU adalah melakukan keputusan dari operasi
logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan
dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu =, <>,
<, >, <+, >=. ALU juga sering disebut mesin bahasa karena ALU
terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmatika dan unit logika boolean yang
masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
Fungsi Aritmatika pada sebuah ALU.
Ada banyak jenis angka yang berbeda dan untuk setiap jenis
angka yang berbeda tersebut ada perbedaan cara untuk mewakili angka di dalam
sistem komputer. Berbagai jenis data
yang berbeda biasanya mencakup bilangan bulat, bilangan real, dan bilangan
desimal berkode-biner. Pada umumnya, data digambarkan dalam notasi
sign-magnitude, one’s complememnt atau two’s complement. Karena itu logika ALU
untuk proses tertentu merupakan fungsi dari jenis angka yang sedang diproses
dan bagaimana mereka direpresentasikan. Jika bilangan bulat digambarkan dalam
notasi sign-magnitude, maka penambahan pertama-tama dikerjakan dengan memeriksa
sign bit dan kemudian menambah atau mengurangi angka, tergantung pada magnitude
relatifnya.
a. Fungsi logika pada sebuah ALU
Dibandingkan fungsi aritmatika, fungsi logika pada ALU lebih
sederhana. Untuk segala operasi logika yang ingin diterapkan, hanya perlu
memuat sejumlah ngerbang logika tertentu untuk operasi tersebut (satu untuk
setiap pasangan bit input). Kesederhanaan fungsi logika ini disebabkan oleh
tidak adanya sinyal lateral carry-borrow seperti yang dibutuhkan pada fungsi
aritmatika. Semua operasi logika secara ketat dijalankan pada posisi bit
tunggal dengan tidak menggunakan informasi dari posisi bit sebelumnya atau
pengiriman informasi apapun ke posisi bit berikutnya.
ALU dapat diset untuk menangani berapapun jumlah
operasi-mikro logika. Empat operasi
logika dasar biasanya adalah AND, OR, NOR, dan XOR sedangkan operasi logika
lainnya yang tidak tercakup secara eksplisit dapat diturunkan dari keempat
operasi dasar ini. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan
aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU
melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit
elektronik yang digunakan disebut adder. Kebanyakan operasi komputer dieksekusi
dalam unit aritmatika dan logika pada prosesor.
Perhatikanlah suatu contoh umum : Misalkan dua bilangan
yang berada dalam memori ditambahkan.
Bilangan tersebut dibawa ke prosesor
dan penambahan yang
sesungguhnya dilakukan oleh
ALU. Jumlah tersebut kemudian
disimpan dalam memori atau tetap dalam prosesor untuk segera digunakan operasi
aritmatika atau logika yang lain misalnya, perkalian, pembagian, atau
perbandingan bilangan, diawali dengan membawa operan yang diperlukan ke
prosesor, di mana operasi tersebut dilakukan oleh ALU. Pada saat operan dibawa
ke prosesor, operan tersebut disimpan dalam elemen penyimpanan kecepatan tinggi
yang disebut register. Tiap register dapat menyimpan satu word data.
Waktu akses ke register lebih cepat daripada waktu akses ke unit cache tercepat
hirarki memori.
Pada beberapa sistem komputer untuk memperingan dan membantu
tugas ALU dari CPU ini diberi suatu peralatan tambahan yang disebut
coprocessorsehingga khususnya proses perhitungan serta pelaksanaan pekerjaan
pada umumnya menjadi lebih cepat.
4. Unit Memori / Penyimpan (Memory / Storage unit)
Berfungsi untuk menampung data/program yang diterima dari
unit masukan sebelum diolah oleh CPU dan juga menerima data setelah diolah oleh
CPU yang selanjutnya diteruskan ke unit keluaran. Pada suatu sistem komputer
terdapat dua macam memori, yang penamaannya tergantung pada apakah alat
tersebut hanya dapat membaca atau dapat membaca dan menulis padanya. Bagian
memori yang hanya dapat membaca tanpa bisa menulis padanya disebut ROM (Read
Only Memory), sedangkan bagian memori yang dapat melaksanakan membaca dan
menulis disebut RAM (Random Access Memory).
Memori dalam komputer dibagi dalam dua bagian yaitu :
a. Memori Utama
b. Memori cadangan
a. Memori Utama (Main Memory)
Merupakan elemen yang penting dari suatu komputer yang
digunakan sebagai penyangga data dan instruksi program untuk digunakan oleh
prosesor.Fasilitas Penyimpanan Utama adalah :
Operasinya secara keseluruhan bersifat elektronik, operasi
sangat cepat dan handal.
Data hampir bisa diakses secara sekaligus dari memori utama
karena operasinya elektronik dan proksimitasnya mendekati prosesor.
Data harus ditransfer ke penyimpanan utama sebelum dapat
diproses oleh prosesor.
b. Memory Cadangan (Backing Storage)
Disediakan untuk menyimpan program dan file yang besar yakni
program-program dan file yang tidak sedang dioperasikan saat itu, namun akan
ditransfer ke penyimpan utama ketika diperlukan.
Media Penyimpan Cadangan :
-Unit Disk Magnetis – disk magnetis
-Unit disket magnetis – disket magnetis (Floppy Disk)
-Unit Disk Optis – disk optis
-Unit Keluaran (Output Unit)
Berfungsi untuk menerima hasil pengolahan data dari CPU
melalui memori. Seperti halnya pada unit masukan maka pada unit keluaran
dikenal juga istilah peralatan keluaran (Output device) dan media keluaran
(Output media).
Unit keluaran adalah alat untuk menampilkan hasil pengolahan
yang dilakukan oleh CPU. Dalam teori kontrol, output dari suatu sistem adalah
apa yang dapat diukur. Spesifik, output dibedakan dari negara.
Beberapa alat unit keluaran, diantaranya sebagai berikut :
5. Monitor
Monitor adalah alat yang berfungsi menampilkan dua data atau
informasi dalam bentuk teks atau grafik. Terdapat bermacam-macam jenis monitor.
Jenis yang paling terpopuler, yaitu Cathode Ray Tube (CRT) yang berbentuk
tabung dan Flat Panel / Liquid Crystal Display (LCD) yang memiliki bentuk
permukaan datar sehingga lebih praktis.
6. Printer
Printer adalah alat untuk mencetak informasi yang dihasilkan
oleh komputer.
7. Speaker
Speaker adalah unit keluaran yang menghasilkan suara, pasang
aplikasi pemutar lagu (misalnya winamp), kemudian dengarkan suara yang keluar
dari Speaker komputer anda.
Referensi :
