Input dan Output

INPUT DAN OUTPUT

1.       Fungsi utama I/O

-          Sebagai interface ke CPU dan memory via Bus sistem.

-          Sebagai interface ke sebuah perangkat periperihal aau lebih dengan menggunakan link data tertentu

2.       Perangkat eksternal

Katagori Perangkat eksternal

1.       Human Readable

 Contoh : Video Display Terminal (VDT) dan Printer

2.       Machine Readable

Contoh : Sistem disk dan pita maghnetik, sistem robot

3.       Comunications

Suatu perangkat eksternal terdiri dari :

·         Control Signal :menentukan fungsi-fungsi yang dilakukan perangkat seperti : mengirim dan menerima data kemodul I/O, membentuk fungsi control  tertentu ke perangkat

·         Signal status : menandai status perangkat misalnya ready / not ready

·         Control Logic : berkaitan dengan perangkat yang mengontrol operasi perangkat dalam memberikan respon yang berasal dari modul I/O

·         Tranducer  : Mengubah data dari energi listrik menjadi energi lain atau dari energi tertentu ke energi listrik

·         Buffer : untuk menampung sementara data yang di transfer diantara modul I/O dan dunia luar  (ukuran buffer yang umum 8-16 bit)

3.       Keyboard dan Monitor

Bagi input keyboard = ketika sebuah tombol ditekan oleh user maka hal ini akan menghasilkan signal listrik yang di interpretasikan oleh tranducer pada keyboard dan di terjemahkan kedalam  pola bit kode ASCII tertentu.Pola bit ini kemudian di transmisikan ke modul I/O pada komputer .

4.       Disk Drive

Pada fixed head disk = tranducer mampu melakukan konversi dari pola-pola maghnetik pada permukaan disk yang bergerak menjadi bit-bit pada buffer perangkat. Pada movable head disk juga harus dapat memindahkan lengan disk secara radial menjauhi dan mendekati permukaan disk

5.       Modul-modul I/O

A.      Fungsi modul

Modul I/O merupakan suatu entity di dalam komputer yang bertanggung jawab atas pengontrol sebuah perangkat eksternal atau lebih dan untuk pertukaran data antara perangkat-perangkat tersebut dengan memori utama.

•       Fungsi atau persyaratan utama bagi modul I/O dapat di bagi menjadi beberapa kategori seperti :

1. Control dan timing

2. Komunikasi CPU

3. Komunikasi perangkat

4. Data Buffering

5. Deteksi error

B.  Struktur Modul I/O

Modul I/O berfungsi untuk memungkinkan CPU dapat mengetahui perangkat yang jumlahnya banyak dengan cara yang sederhana.

B.      I/O Terprogram

Dengan menggunakan interrupt driven I/O, CPU mengeluarkan perintah I/O, dilanjutkan dengan mengeksekusi instruksi-instruksi lainnya, dan di interupsi oleh modul I/O apabila instruksi-instruksi tersebut telah selesai di laksanakan.

C.      Instruksi-instruksi I/O

Ketika CPU, main memory dan I/O menggunakan bus umum bersama-sama, maka akan dimungkinkan penggunaan dua mode pengalamatan:

1. Memory mapped I/O = dengan menggunakan nya terdapat ruang alamat tunggal untuk lokasi memori dan perangkat I/O.

2. I/O Terisolasi  = Port port I/O hanya dapat di akses dengan perintah-perintah I/O khusus yang akan mengaktivasi saluran perintah I/O pada bus

Keuntungan memory mapped I/O adalah bahwa suatu koleksi besar instruksi ini dapat di gunakan yang mana memungkinkan lebih efesiensinya pemrograman

Kerugiannya ruang memory alamat yang berharga akan habis terpakai

6.       Interrupt Driven I/O

Masalah yang terjadi dalam I/O terprogram adalah bahwa CPU harus menunggu modul I/O yang diinginkan agar siap untuk menerima dan mengirim data dalam waktu relative lama. Alternatifnya adalah CPU mengeluarkan perintah I/O ke modul dan kemudian mengerjakan perintah lainnya.

7.        Direct Memory Access (DMA)

DMA meliputi modul-modul tambahan pada bus sistem. Modul DMA mampu menirukan CPU, bahkan mengambil alih kontrol sistem dari CPU. Modul DMA memindahkan seluruh blok data, word per word secara langsung ke memori atau dari memori tanpa  harus melalui CPU.

Ketika pemindahan ini selesai modul DMA akan mengirimkan signal interrupt ke CPU sehingga CPU hanya akan dilibatkan pada awal dan akhir saja.

8.       Saluran I/O dan Prosesor

A. Evolusi fungsi I/O

1. CPU mengontrol peripheral secara langsung

2. Ditambahkannya sebuah pengontrol atau modul I/O. CPU menggunakan I/O terprogram tanpa menggunakan interrupt

3. CPU menggunakan interrupt

4. menggunakan DMA

B. Karakteristik Saluran I/O

•       Saluran I/O merepresentasikan pengembangan konsep DMA.

•       Saluran I/O memiliki kemampuan untuk mengeksekusi instruksi I/O yang memberikan kontrol sepenuhnya terhadap operasi-operasi I/O

•       Terdapat dua jenis saluran I/O yang umum dipakai :

1. selector channel

2. Multiplexor channel

9. Interface Eksternal

A. Jenis Interface

Karakteristik utama interface adalah serial dan paralel

Paralel : Terdapat sejumlah saluran yang terhubung kemodul I/O dan peripheral dan sejumlah bit di pindahkan secara simultan melalui bus data.

Serial : Hanya terdapat saluran yang digunakan untuk mentransmisikan data dan bit bit harus di transmisikan satu persatu

B. Konfigurasi Point to point dan multi point

Koneksi diantara modul I/O di dalam sebuah sistem komputer dan perangkat eksternal dapat berbentuk point to point atau multi point. Contoh : keyboard, printer dan modem eksternal. Multi point : di gunakn untuk mendukung perangkat penyimpanan berukuran besar  (disk dan pita) serta multi media (CD ROM, Video, Audio).

C. Small Computer System Interface (SCSI)

•       Dipopulerkan oleh Macintosh tahun 1984

•       SCSI merupakan interface standar untuk drive CDROM, peralatan audio dan perangkat penyimpanan ekstrenal berukuran besar