ARSITEKTUR SET INSTRUKSI DAN DESIGN SET INSTRUKSI

BAB IV

ARSITEKTUR SET INSTRUKSI DAN DESIGN SET INSTRUKSI

Set instruksi (instruction set) adalah sekumpulan lengkap instruksi yang dapat di mengerti oleh sebuah CPU, set instruksi sering juga disebut sebagai bahasa mesin (machine code), karna aslinya juga berbentuk biner kemudian dimengerti sebagai bahasa assembly, untuk konsumsi manusia (programmer), biasanya digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti oleh manusia.

Sebuah instruksi terdiri dari sebuah opcode, biasanya bersama dengan beberapa informasi tambahan seperti darimana asal operand-operand dan kemana hasil-hasil akan ditempatkan. Subyek umum untuk menspesifikasikan di mana operand-operand berada (yaitu, alamat-alamatnya) disebut pengalamatan.

Pada beberapa mesin, semua instruksi memiliki panjang yang sama, pada mesin-mesin yang lain mungkin terdapat banyak panjang berbeda. Instruksi-instruksi mungkin lebih pendek dari, memiliki panjang yang sama seperti, atau lebih panjang dari panjang word. Membuat semua instruksi memiliki panjang yang sama lebih muda dilakukan dan membuat pengkodean lebih mudah tetapi sering memboroskan ruang, karena semua instruksi dengan demikian harus sama panjang seperti instruksi yang paling panjang.

Di dalam sebuah instruksi terdapat beberapa elemen-elemen instruksi:

1.      Operation code (op code)

2.      Source operand reference

3.      Result operand reference

4.      Xext instruction preference

Format instruksi (biner):

Missal instruksi dengan 2 alamat operand : ADD A,B A dan B adalah suatu alamat register.

Beberapa simbolik instruksi:

ADD               : Add (jumlahkan)

SUB                : Subtract (Kurangkan)

MPY/MUL     : Multiply (Kalikan)

DIV                 : Divide (Bagi)

LOAD             : Load data dari register/memory

STOR              : Simpan data ke register/memory

MOVE             : pindahkan data dari satu tempat ke tempat lain

SHR                : shift kanan data

SHL                : shift kiri data .dan lain-lain

Cakupan jenis instruksi:

Data processing           : Aritmetik (ADD, SUB, dsb); Logic (AND, OR, NOT,    SHR, dsb);     konversidata

Data storage (memory)  : Transfer data (STOR, LOAD, MOVE, dsb)

Data movement              : Input dan Output ke modul I/O

Program flow control    : JUMP, HALT, dsb.

Bentuk instruksi:

-          Format instruksi 3 alamat

Mempunyai bentuk umum seperti : [OPCODE][AH],[AO1],[AO2]. Terdiri dari satu alamt hasil, dan dua alamat operand, misal SUB Y,A,B Yang mempunyai arti dalam bentuk algoritmik : Y := A – B dan arti dalam bentuk penjelasan : kurangkan isi reg a dengan isi reg B, kemudian simpan hasilnya di reg Y. bentuk bentuk pada format ini tidak umum digunakan di dalam computer, tetapi tidak dimungkinkan ada pengunaanya, dalam peongoprasianya banyak register sekaligus dan program lebih pendek.

Contoh:
A, B, C, D, E, T, Y adalah register
Program: Y = (A – B) / ( C + D × E)
SUB Y, A, B              Y := A – B
MPY T, D, E               T := D × E
ADD T, T, C               T := T + C
DIV Y, Y, T               Y:= Y / T
Memerlukan 4 operasi

-          Format instruksi 2 alamat

Mempunyai bentuk umum : [OPCODE][AH],[AO]. Terdiri dari satu alamat hasil merangkap operand, satu alamat operand, missal : SUB Y,B yang mempunyai arti dalam algoritmik : Y:= Y – B dan arti dalam bentuk penjelasan : kurangkan isi reg Y dengan isi reg B, kemudian simpan hasillnya di reg Y. bentuk bentuk format ini masih digunakan di computer sekarang, untuk mengoprasikan lebih sedikit register, tapi panjang program tidak bertambah terlalu banyak.

Contoh :
A, B, C, D, E, T, Y adalah register
Program: Y = (A – B) / ( C + D × E)
MOVE Y, A               Y := A
SUB Y, B                   Y := Y – B
MOVE T, D                T := D
MPY T, E                    T := T × E
ADD T, C                   T := T + C
DIV Y, T                    Y:= Y / T
Memerlukan 6 operasi

-          Format instruksi 1 alamat

Mempunyai bentuk umum : [OPCODE][AO]. Terdiri dari satu alamat operand, hasil disimpan di accumulator, missal : SUB B yang mempunyai arti dalam algoritmik : AC:= AC – B dan arti dalam bentuk penjelasan : kurangkan isi Acc dengan isi reg B, kemudian simpan hasillnya di reg Acc. bentuk bentuk format ini masih digunakan di computer jaman dahulu, untuk mengoprasikan di perlukan satu  register, tapi panjang program semakin bertambah.

Contoh :
A, B, C, D, E, Y adalah register
Program: Y = (A – B) / ( C + D × E)
LOAD D                     AC := D
MPY E                        AC := AC × E
ADD C                       AC := AC + C
STOR Y                      Y := AC
LOAD A                     AC := A
SUB B                        AC := AC – B
DIV Y                                     AC := AC / Y
STOR Y                      Y := AC
Memerlukan 8 operasi

-          Format instruksi 0 alamat
Mempunyai bentuk umum : [OPCODE]. Terdiri dari semua alamat operand implicit, disimpan dalam bentuk stack. Operasi yang biasanya membutuhkan 2 operand, akan mengambil isi stack paling atas dan dibawahnya missal : SUB yang mempunyai arti dalam algoritmik : S[top]:=S[top-1]-S[top] dan arti dalam bentuk penjelasan : kurangkan isi stack no2 dari atas dengan isi stack paling atas, kemudian simpan hasilnya di stack paling atas, untuk mengoprasikan ada beberapa instruksi khusus stack PUSH dan POP.

Contoh :
A, B, C, D, E, Y adalah register
Program: Y = (A – B) / ( C + D × E)
PUSH A                      S[top] := A
PUSH B                      S[top] := B
SUB                            S[top] := A – B
PUSH C                      S[top] := C
PUSH D                      S[top] := D
PUSH E                      S[top] := E
MPY                           S[top] := D × E
ADD                           S[top] := C + S[top]
DIV                             S[top] := (A – B) /S[top]
POP Y                         Out := S[top]
Memerlukan 10 operasi

Set instruksi pada CISC:

Berikut ini merupakan karakteristik set instruksi yang digunakan pada beberapa computer yang memiliki arsitektur CISC

Perbandingan set instruksi

Beberapa computer CISC (Complex Instruction Set Computer) menggunakan cara implist dalam menentukan mode addressing pada setiap set instruksinya. Penentuan mode addressing dengan cara implicit memiliki arti bahwa pada set instruksi tidak di ada bagian yang menyatakan tipe dari mode addressing yang digunakan, deklarasi dari mode addressing itu berada menyatu dengan opcode. Lain hal nya dengan cara imsplisit, cara eksplisit sengaja menyediakan tempat pada set instruksi untuk mendeklarasikan tipe mode addressing. Pada cara eksplisit deklarasi opcode dan mode addressing berada terpisah.

Data pada tempat deklarasi mode addressing diperoleh dari logaritma basis dua jumlah mode addressing. Jika deklarasi mode addressing dilakukan secara implicit akan menghemat tempat dalam set instruksi paling tidak satu bit untuk IBM 3090 dan 6 bit untuk MC68040. Perubahan satu bit pada set instruksi akan memberikan jangkauan alamat memori lebih luas mengingat range memori dinyatakan oleh bilangan berpangkat dua.

ELEMEN-ELEMEN DARI INSTRUKSI MESIN (SET INSTRUKSI)

* Operation Code (opcode) : menentukan operasi yang akan dilaksanakan

* Source Operand Reference : merupakan input bagi operasi yang akan dilaksanakan

* Result Operand Reference : merupakan hasil dari operasi yang dilaksanakan

* Next instruction Reference : memberitahu CPU untuk mengambil (fetch) instruksi berikutnya setelah instruksi yang dijalankan selesai. Source dan result operands dapat berupa salah satu diantara tiga jenis berikut ini:

§  Main or Virtual Memory

§  CPU Register

§  I/O Device

DESAIN SET INSTRUKSI

Desain set instruksi merupakan masalah yang sangat komplek yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah:

1.      Kelengkapan set instruksi

2.      Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)

3.      Kompatibilitas : – Source code compatibility – Object code Compatibility

Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai berikut:

1.      Operation Repertoire: Berapa banyak dan operasi apa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya

2.      Data Types: tipe/jenis data yang dapat olah Instruction Format: panjangnya, banyaknya alamat, dsb.

3.      Register: Banyaknya register yang dapat digunakan 4.Addressing: Mode pengalamatan untuk operand

FORMAT INSTRUKSI 

* Suatu instruksi terdiri dari beberapa field yang sesuai dengan elemen dalam instruksi tersebut. Layout dari suatu instruksi sering disebut sebagai Format Instruksi (Instruction Format).

OPCODE OPERAND REFERENCE OPERAND REFERENCE JENIS-JENIS OPERAND 

* Addresses (akan dibahas pada addressing modes)
* Numbers : – Integer or fixed point – Floating point – Decimal (BCD)
* Characters : – ASCII – EBCDIC
* Logical Data : Bila data berbentuk binary: 0 dan 1

JENIS INSTRUKSI 

* Data processing: Arithmetic dan Logic Instructions
* Data storage: Memory instructions
* Data Movement: I/O instructions
* Control: Test and branch instructions

TRANSFER DATA 

* Menetapkan lokasi operand sumber dan operand tujuan.
* Lokasi-lokasi tersebut dapat berupa memori, register atau bagian paling atas daripada stack.
* Menetapkan panjang data yang dipindahkan.
* Menetapkan mode pengalamatan.
* Tindakan CPU untuk melakukan transfer data adalah :
a. Memindahkan data dari satu lokasi ke lokasi lain.
b. Apabila memori dilibatkan :
1. Menetapkan alamat memori.
2. Menjalankan transformasi alamat memori virtual ke alamat memori aktual.
3. Mengawali pembacaan / penulisan memori

Operasi set instruksi untuk transfer data :
* MOVE : memindahkan word atau blok dari sumber ke tujuan
* STORE : memindahkan word dari prosesor ke memori.
* LOAD : memindahkan word dari memori ke prosesor.
* EXCHANGE : menukar isi sumber ke tujuan.
* CLEAR / RESET : memindahkan word 0 ke tujuan.
* SET : memindahkan word 1 ke tujuan.
* PUSH : memindahkan word dari sumber ke bagian paling atas stack.
* POP : memindahkan word dari bagian paling atas sumber

ARITHMETIC

Tindakan CPU untuk melakukan operasi arithmetic :

1.      Transfer data sebelum atau sesudah.

2.      Melakukan fungsi dalam ALU.

3.      Menset kode-kode kondisi dan flag.

Operasi set instruksi untuk arithmetic :
1. ADD : penjumlahan 5. ABSOLUTE
2. SUBTRACT : pengurangan 6. NEGATIVE
3. MULTIPLY : perkalian 7. DECREMENT
4. DIVIDE : pembagian 8. INCREMENT
Nomor 5 sampai 8 merupakan instruksi operand tunggal. LOGICAL

* Tindakan CPU sama dengan arithmetic
* Operasi set instruksi untuk operasi logical :
1. AND, OR, NOT, EXOR
2. COMPARE : melakukan perbandingan logika.
3. TEST : menguji kondisi tertentu.
4. SHIFT : operand menggeser ke kiri atau kanan menyebabkan konstanta pada ujung bit.
5. ROTATE : operand menggeser ke kiri atau ke kanan dengan ujung yang terjalin.

CONVERSI

Tindakan CPU sama dengan arithmetic dan logical.
* Instruksi yang mengubah format instruksi yang beroperasi terhadap format data.
* Misalnya pengubahan bilangan desimal menjadi bilangan biner.
* Operasi set instruksi untuk conversi :
1. TRANSLATE : menterjemahkan nilai-nilai dalam suatu bagian memori berdasrkan tabel korespodensi.
2. CONVERT : mengkonversi isi suatu word dari suatu bentuk ke bentuk lainnya.

INPUT / OUPUT 

* Tindakan CPU untuk melakukan INPUT /OUTPUT :
1. Apabila memory mapped I/O maka menentukan alamat memory mapped.
2. Mengawali perintah ke modul I/O

* Operasi set instruksi Input / Ouput :
1. INPUT : memindahkan data dari pernagkat I/O tertentu ke tujuan
2. OUTPUT : memindahkan data dari sumber tertentu ke perangkat I/O
3. START I/O : memindahkan instruksi ke prosesor I/O untuk mengawali operasi I/O
4. TEST I/O : memindahkan informasi dari sistem I/O ke tujuan TRANSFER CONTROL

* Tindakan CPU untuk transfer control : Mengupdate program counter untuk subrutin , call / return.

* Operasi set instruksi untuk transfer control :
1. JUMP (cabang) : pemindahan tidak bersyarat dan memuat PC dengan alamat tertentu.
2. JUMP BERSYARAT : menguji persyaratan tertentu dan memuat PC dengan alamat tertentu atau tidak melakukan apa tergantung dari persyaratan.
3. JUMP SUBRUTIN : melompat ke alamat tertentu.
4. RETURN : mengganti isi PC dan register lainnya yang berasal dari lokasi tertentu.
5. EXECUTE : mengambil operand dari lokasi tertentu dan mengeksekusi sebagai instruksi
6. SKIP : menambah PC sehingga melompati instruksi berikutnya.
7. SKIP BERSYARAT : melompat atau tidak melakukan apa-apa berdasarkan pada persyaratan
8. HALT : menghentikan eksekusi program.
9. WAIT (HOLD) : melanjutkan eksekusi pada saat persyaratan dipenuhi
10. NO OPERATION : tidak ada operasi yang dilakukan.

CONTROL SYSTEM 

* Hanya dapat dieksekusi ketika prosesor berada dalam keadaan khusus tertentu atau sedang mengeksekusi suatu program yang berada dalam area khusus, biasanya digunakan dalam sistem operasi. * Contoh : membaca atau mengubah register kontrol.

JUMLAH ALAMAT (NUMBER OF ADDRESSES) 

* Salah satu cara tradisional untuk menggambarkan arsitektur prosessor adalah dengan melihat jumlah alamat yang terkandung dalam setiap instruksinya.
* Jumlah alamat maksimum yang mungkin diperlukan dalam sebuah instruksi :
1. Empat Alamat ( dua operand, satu hasil, satu untuk alamat instruksi berikutnya)
2. Tiga Alamat (dua operand, satu hasil)
3. Dua Alamat (satu operand merangkap hasil, satunya lagi operand)
4. Satu Alamat (menggunakan accumulator untuk menyimpan operand dan hasilnya)

Macam-macam instruksi menurut jumlah operasi yang dispesifikasikan
1. O – Address Instruction
2. 1 – Addreess Instruction.
3. N – Address Instruction
4. M + N – Address Instruction

Macam-macam instruksi menurut sifat akses terhadap memori atau register
1. Memori To Register Instruction
2. Memori To Memori Instruction
3. Register To Register Instruction

ADDRESSING MODES

Jenis-jenis addressing modes (Teknik Pengalamatan) yang paling umum:
* Immediate
* Direct
* Indirect
* Register
* Register Indirect
* Displacement
* Stack

Sumber :

http://kecoa-coklat.blogspot.com/2012/11/set-instruksi_6354.html

http://imahmaulana.blogspot.com/2012/11/set-instruksi-dan-pengalamatan.html

ARSITEKTUR KOMPUTER

Dalam blog saya kali ini saya akan membahas mengenai arsiktektur komputer.

PENGERTIAN ARSITEKTUR KOMPUTER

            Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. 

            Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya).        Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll). 

            Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah arsitektur von Neumann, CISC, RISC, blue Gene, dll.

            Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.

KLASIFIKASI ARSITEKTUR KOMPUTER 

1.Arsitektur Von Neumann

            Arsitektur von Neumann (atau Mesin Von Neumann) adalah arsitektur yang diciptakan oleh John von Neumann (1903-1957). Arsitektur ini digunakan oleh hampir semua komputer saat ini. Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian utama: Unit Aritmatika dan Logis (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil (secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat, “bus”.

2. Arsitektur RISC

            RICS singkatan dari Reduced Instruction Set Computer. Merupakan bagian dari arsitektur mikroprosessor, berbentuk kecil dan berfungsi untuk negeset istruksi dalam komunikasi diantara arsitektur yang lainnya. Reduced Instruction Set Computing (RISC) atau “Komputasi set instruksi yang disederhanakan” pertama kali digagas oleh John Cocke, peneliti dari IBM di Yorktown, New York pada tahun 1974 saat ia membuktikan bahwa sekitar 20% instruksi pada sebuah prosesor ternyata menangani sekitar 80% dari keseluruhan kerjanya. Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC ini adalah IBM PC/XT pada era 1980-an. Istilah RISC sendiri pertama kali dipopulerkan oleh David Patterson,pengajar pada University of California di Berkely.

3. Arsitektur CISC

            Complex instruction-set computing atau Complex Instruction-Set Computer (CISC) “Kumpulan instruksi komputasi kompleks”) adalah sebuah arsitektur dari set instruksi dimana setiap instruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah, seperti pengambilan dari memory, operasi aritmetika, dan penyimpanan ke dalam memory, semuanya sekaligus hanya di dalam sebuah instruksi. Karakteristik CISC dapat dikatakan bertolak-belakang dengan RISC.

4.Arsitektur Harvard

            Arsitektur Havard menggunakan memori terpisah untuk program dan data dengan alamat dan bus data yang berdiri sendiri. Karena dua perbedaan aliran data dan alamat, maka tidak  diperlukan multiplexing  alamat dan bus data. Arsitektur ini tidak hanya didukung dengan bus paralel untuk alamat dan data, tetapi juga menyediakanorganisasiinternal yang  berbeda sedemikian rupa instruksi dapat diambil dan dikodekan ketika dan data, tetapi juga menyediakan organisasi internal yang  berbeda sedemikian rupa instruksi dapaLebih lanjut lagi, bus data bisa saja memiliki ukuran yang berbeda  dari bus alamat. Hal ini memungkinkan pengoptimalan bus data dan bus alamat dalam pengeksekusian instruksi yang cepat.t diambil dan dikodekan ketika berbagai data sedang diambil dan dioperasikan. Sebagai contoh, mikrokontroler Intel keluarga MCS-51 menggunakan arsitektur Havard karena ada perbedaan kapasitas memori untuk program dan data, dan bus terpisah (internal) untuk alamat dan data.  Begitu juga dengan keluarga PIC dari Microchip yang menggunakan arsitektur Havard.

5.Arsitektur Blue Gene

            Blue Gene adalah sebuah arsitektur komputer yang dirancang untuk menciptakan beberapa superkomputer generasi berikut, yang dirancang untuk mencapai kecepatan operasi petaflop (1 peta = 10 pangkat 15), dan pada 2005 telah mencapai kecepatan lebih dari 100 teraflop (1 tera = 10 pangkat 12). Blue Gene merupakan proyek antara Departemen Energi Amerika Serikat (yang membiayai projek ini), industri (terutama IBM), dan kalangan akademi. Ada lima projek Blue Gene dalam pengembangan saat ini, di antaranya adalah Blue Gene/L, Blue Gene/C, dan Blue Gene/P.

MODEL-MODEL KOMPUTASI ARSITEKTUR KOMPUTER

1.      SISD

            Merupakan singkatan dari Single Instruction, Single Data adalah satu-satunya yang menggunakan arsitektur Von Neumann. Ini dikarenakan pada model ini hanya digunakan 1 processor saja. Oleh karena itu model ini bisa dikatakan sebagai model untuk komputasi tunggal. Sedangkan ketiga model lainnya merupakan komputasi paralel yang menggunakan beberapa processor. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.

2.      SIMD

            Merupakan singkatan dari Single Instruction, Multiple Data. SIMD menggunakan banyak processor dengan instruksi yang sama, namun setiap processor mengolah data yang berbeda. Sebagai contoh kita ingin mencari angka 27 pada deretan angka yang terdiri dari 100 angka, dan kita menggunakan 5 processor. Pada setiap processor kita menggunakan algoritma atau perintah yang sama, namun data yang diproses berbeda. Misalnya processor 1 mengolah data dari deretan / urutan pertama hingga urutan ke 20, processor 2 mengolah data dari urutan 21 sampai urutan 40, begitu pun untuk processor-processor yang lain. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan Cell Processor (GPU)

3.      MISD

            Merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Single Data. MISD menggunakan banyak processor dengan setiap processor menggunakan instruksi yang berbeda namun mengolah data yang sama. Hal ini merupakan kebalikan dari model SIMD. Untuk contoh, kita bisa menggunakan kasus yang sama pada contoh model SIMD namun cara penyelesaian yang berbeda. Pada MISD jika pada komputer pertama, kedua, ketiga, keempat dan kelima sama-sama mengolah data dari urutan 1-100, namun algoritma yang digunakan untuk teknik pencariannya berbeda di setiap processor. Sampai saat ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD.

4.      MIMD

            Merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Multiple Data. MIMD menggunakan banyak processor dengan setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda. Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga memasukkan komponen untuk model SIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.

SUMBER :

http://id.wikipedia.org/wiki/Arsitektur_komputer

http://vaisal.wordpress.com/2013/10/30/arsitektur-komputer/

http://muhamadsyani.wordpress.com/2012/12/28/arsitektur-komputer/

Struktur Dasar Komputer dan Organisasi Komputer

Struktur Dasar Komputer

            Sebuah komputer moderen/digital dengan program yang tersimpan di dalamnya merupakan sebuah system yang memanipulasi dan memproses informasi menurut kumpulan instruksi yang diberikan. Sistem tersebut dirancang dari modul-modul hardware seperti :

1. Register
2. Elemen aritmatika dan logika
3. Unit pengendali
4. Unit memori
5. Unit masukan/keluaran (I/O)

Komputer dapat dibagi menjadi 3 bagian utama, yaitu :

1. Unit pengolahan pusat (CPU)
2. Unit masukan/keluaran (I/O)
3. Unit memori

Suatu sistem komputer terdiri dari lima unit struktur dasar, yaitu:

·         Unit masukan (Input Unit)

·         Unit kontrol (Control Unit)

·         Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit / ALU)

·         Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit)

·         Unit keluaran (Output Unit)

            Control Unit dan ALU membentuk suatu unit tersendiri yang disebut Central Processing Unit (CPU).

            Hubungan antar masing-masing unit yang membentuk suatu sistem komputer dapat dilihat pada gambar berikut:

            Data diterima melalui Input Device dan dikirim ke Memory. Di dalam Memory data disimpan dan selanjutnya diproses di ALU. Hasil proses disimpan kembali ke Memory sebelum dikeluarkan melalui Output Device. Kendali dan koordinasi terhadap sistem ini dilakukan oleh Control Unit. Secara ringkas prinsip kerja komputer adalah Input – Proses – Output, yang dikenal dengan singkatan IPO.

Fungsi Utama dari masing-masing Unit akan dijelaskan berikut ini:

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.

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. Pengertian mengenai bus dapat dilihat di bagian bawah halaman ini.

Unit Logika & Aritmatika (Arithmetical & Logical Unit)
            Berfungsi untuk melaksanakan pekerjaan perhitungan atau aritmatika & logika seperti menambah, mengurangi, mengalikan, membagi dan memangkatkan. Selain itu juga melaksanakan pekerjaan seperti pemindahan data, penyatuan data, pemilihan data, membandingkan data, dll, sehingga ALU merupakan bagian inti dari suatu sistem komputer. Pada beberapa sistem komputer untuk memperingan dan membantu tugas ALU dari CPU ini diberi suatu peralatan tambahan yang disebut coprocessor sehingga khususnya proses perhitungan serta pelaksanaan pekerjaan pada umumnya menjadi lebih cepat. Pengertian mengenai coprocessor dapat dilihat di bagian bawah halaman ini.

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).

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).

Organisasi Komputer

            Organisasi Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit-unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturnya. Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal-sinyal kontrol.
            Organisasi Komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit‑unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem komputer.
contoh: sinyal kontrol, interface / antar muka, teknologi memori peripheral ( Perangkat keras / Hasdware adalah semua bagian fisik komputer dan dibedakan dengan data yang berada di dalamnya atau yang beroperasi di dalamnya, dan dibedakan dengan perangkat lunak (software) yang menyediakan instruksi untuk perangkat keras dalam menyelesaikan tugasnya.

 

Objek Organisasi Komputer

1.Unit-unit operasional komputer

adalah Hubungan antara komponen sistem komputer

Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka,teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal

2.Struktur & Fungsi Komputer

Struktur adalah sistem yang berinteraksi dengancara tertentu dengan dunia luar.

Fungsi adalah operasi dari masing-masing komponen yang merupakan bagian dari struktur

Fungsi dari Komputer :

·         Fungsi Operasi Pengolahan Data

·         Fungsi Operasi Penyimpanan Data

·         Fungsi Operasi Pemindahan Data

·         Fungsi Operasi Kontrol

3.Komputer Sebagai Mesin Multilevel

            Tingkatan bahasa dan mesin virtual yang mencerminkan kemudahan komunikasi antara manusia sebagai pemrogram dengan komponen elektronik dalam sebuah komputer sebagai pelaksana

Prinsip Mesin Multilevel :

Semakin tinggi level mesin, semakin mudah cara komunikasinya

logika multi level

  

Bahasa mesin yang memerlukan interpreter untuk diterjemahkan ke dalam mesin L(n-1)

Bahasa mesin yang memerlukan interpreter untuk diterjemahkan ke dalam mesin L1

Bahasa mesin yang memerlukan interpreter untuk diterjemahkan ke dalam mesin L0

Lingkup rekayasa elektronik, program langsung dijalankan oleh sirkuit elektronik.

Komputer sebagai Mesin 6 level

  

 

Level Bahasa Tingkat Tinggi

Level Bahasa Rakitan; bahasa aras rendah (assembler)

Level Mesin Sistem Operasi; interpretasi parsial oleh Sistem Operasi

Level Arsitektur Perangkat Instruksi; instruksi dasar mesin sesuai manual pabrik

Level Arsitektur Mikro; rangkaian dasar prosesor

Level logika digital; logika dibuat dalam logika gerbang

Fase Umum Perkembangan Komputer

Tahap Manual

            Ditemukan sistem penghitungan oleh manusia melalui hitungan jari, tanah liat. 9000 – 2500 SM : dikenal sistem perhitungan jam, kalender, rumus, dan fungsi hitungan. Berkembang seiring ditemukan beberapa sistem baru seperti perbankan, audit. Sampai sekarang masih dipakai.

Tahap Mekanikal

Pascaline (kalkulator Tradisional) oleh Blaise Pascal (1623 – 1662)
Logic Demonstrator ( mesin logika) oleh Charles Mahon (1777)

Babbage’s Analitycal Engine ( alat hitung/ kalkulator, oleh Charles Babbage (1833)

Tahap Mekanik Elektronik

Diawali dengan penemuan mesin tabulasi kartu plong pada tahun 1890 oleh Dr. Herman Holerith. Dari amerika membuat mesin ini untuk digunakan sensus penduduk dan kemudian bekerja sama mendirikan perusahaan IBM ( International Bussines Machine )

Tahap Elektronik

Ditandai dengan penemuan komputer pertama ABC (Anatasoff-Berry Computer) yang menggunakan tabung hampa udara (1942)
Dilanjut dengan MARK I oleh Howard Aiken (1944)

sumber :

http://antmountain.blogspot.com/2012/01/struktur-dasar-dan-organisasi-komputer.html

http://kaholeo.blogspot.com/2014/04/contoh-makalah-struktur-organisasi.html

ETIKA PENULISAN DI INTERNET

Internet merupakan sebuah sarana yg digunakan untuk bertukar informasi,mencari informasi maupun berkomunikasi banyak hal yang dapat kita lakukan dengan internet. Tetapi dalam menggunakan internet terutama dalam penulisan terdapat sebuah etika atau aturan-aturan yang harus di penuhi.

Terdapat beberapa alasan mengenai pentingnya etika dalam dunia maya adalah sebagai berikut:

·         Pengguna internet berasal dari berbagai negara yang memiliki budaya, bahasa, dan adat istiadat berbeda-beda.

·         Pengguna internet merupakan orang-orang yang hidup dalam dunia anonim, yang tidak mengharuskan pernyataan identitas asli dalam berinteraksi.

·         Berbagai fasilitas yang diberikan di internet memungkinkan seseorang untuk bertindak etis karena ada juga "penghuni" dunia maya yang suka iseng dan melakukan hal-hal yang tidak seharusnya dilakukan.

·         Pengguna internet selalu bertambah, yang artinya selalu ada "penghuni" baru yang kurang terbiasa dengan etika yang ada di dunia maya.

Beberapa etika dalam penulisan di internet:

• Dalam isi tulisannya hendaknya tidak mengandung unsur SARA (Suku Ras Agama dan Antar Golongan).

• Tidak berbau pornografi.

pornografi merupakan sesuatu hal yang tidak mendidik. karena dapat merusak pikiran seseorang untuk berbuat negatif.

• Tidak melanggar hak cipta.

sebaiknya tulisan tidak melanggar hak cipta seseorang, jika kita menulis dan mendapatkannya dari link,web,blogspot dll sebaiknya mencantumkan sumber referensinya.

• Jujur dalam mencantumkan nama sumber.
• Jangan menggunakan huruf yang bersifat menantang ataupun kurang mengenakan.
• Jangan menggunakan kecanggihan komputer untuk kejahatan.
• Sebaiknya memberikan informasi yang berguna dan bermanfaat.

sumber :

 http://zulkarnaen.wordpress.com/2008/02/20/etika-berinternet/

http://ambarazmi.wordpress.com

http://prety.student.umm.ac.id/download-as-pdf/umm_blog_article_87.pdf

TUGAS 2. ALIARKHAM JAYA

Catu daya (power supply) merupakan suatu rangkaian elektronik yang mengubah arus listrik bolak-balik (AC) menjadi arus listrik searah (DC). Catu daya ini berfungsi sebagai sumber tenaga listrik misalnya pada baterai atau accu.
catu daya yang saya bahas ini,adalah catu daya keluaran 5v
komponen-komponen yang diperlukan:

• Trafo, Kabel power, PCB, FeCl3, spidol, kertas, solder, timah, alat bor

Kedua, komponen-komponen yang kita gunakan diantaranya :

• Dioda bridge 4A

• Resistor 0.1 Ohm, 100 Ohm, 270 Ohm

• Kapasitor polar 4700uF / 50V

• Transistor TIP2955

• IC 7805 dan 7905

• Kapasitor 10 uF / 35V

• Fuse 2A

• LED merah dan hijau

 Gambar 1. Skema Rangkaian Catu Daya 5 Volt
flowchart:  
 
Gambar 2. Flowchart Catu Daya 5 Volt
Langkah-langkah pembuatan catu daya 5 Volt : 

1. Buatlah layout pada kertas seperti gambar skema rangkaian di atas.

1. Tempel kertas layout tersebut pada papan PCB, bor sesuai layout yang telah dibuat dengan menggunakan alat bor. Jika sudah selesai, lepas kertasnya.

1. Salin jalur hasil layout ke papan PCB dengan menggunakan spidol permanen.

1. Jemur papan PCB sampai spidol benar-benar kering.

1. Larutkan papan PCB ke dalam larutan FeCl3 hingga tembaganya hilang.

1. Susun dan solder komponen pada PCB sesuai dengan layout yang telah dibuat.

1. selesai sudah langkah-langkahnya.

 sumber : https://www.academia.edu/4523553/PEMBAHASAN_POWER_SUPPLY


  contoh skema rangkaian dan flowchart cara kerja catu daya 5 Volt :

Tugas 4 - Analisa Kelebihan dan Kekurangan Tugas 1,2 dan 3

Tugas 4 - Analisa Kelebihan dan Kekurangan Tugas 1,2 dan 3

Hasil analisis :

1. Tugas 1 - PERANCANGAN CATU DAYA

Pada tugas ini flowchart yang digunakan bebas, tidak terpatok pada bentuk bangun ruang yang masing-masing bangun ruang pada flowchart ada arti dan fungsinya masing-masing. Fokus tugas ini terletak pada pembahasan alat dan alir kerja alat atau rangkaian.

Sketsa dan ilustrasi dari sebuah rungan dalam suatu perancangan sangat mempunyai peranan penting dalam merangkai dan menentukan rancangan catu daya. Sebelum melakukan suatu perancangan maka harus terlebih dahulu membuat suatu gambar yang berupa diagram rencana,kebutuhan alat,cara kerja dari lat itu.

Kelebihan : 

·         disertai dengan rancangan catu daya

·         disertai petunjuk cara kerja alat

·         flowchart sederhana dan mudah dimengerti

Kekurangan :

·         alir kerja kurang spesifik

·         alir kerja tidak menggunakan standarisasi flowchart sesungguhnya

2. Tugas 2 -CATU DAYA (flowchart)

Pada tugas ini flowchart yang digunakan harus menggunakan metode looping, looping disini berarti memungkinkan alat atau rangkaian melakukan suatu pengulangan kerja ke proses kerja sebelumnya. Fokus tugas ini terletak pada pembahasan alat dan alir kerja alat atau rangkaian serta flowchartnya yang diharuskan menggunakan metode looping.

kelebihannya :

•  flowchart lebih lengkap dengan sistim loping  
• terdapat komponen alat 
• terdapat cara pembuatan alatnya

kelemahannya:

•  untuk orang awam susah dimengerti

3. Tugas 3 - Catu Daya Digital

Sama seperti tugas 2, tugas 3 pun menggunakan metode looping, tapi tidak hanya itu saja, disamping menggunakan metode looping, juga diharuskan menganalisa hasil tulisan .
Fokus tugas ini terletak pada pembahasan alat, alir kerja alat atau flowchart serta analisa rangkaian .

Analisa : 

catu daya pada tugas satu dan dua adalah catudaya analog sedangkan untuk tugas tiga saya membahas perkembangangan catu daya yaitu catu daya digital.

kelebihannya:

• disertai flowchart yang bisa dimengerti
• disertai konsep-konsep pembuatannya
• disertai komponennya 

kelemahannya:

• ·         perlu dipelajari lebih lanjut karena susah untuk dimengerti