Mode Format Pengalamatan

MODE FORMAT PENGALAMATAN

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

ADDRESSING MODE

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

Pengenalan Mode Pengalamatan

Mode pengalamatan adalah bagaimana cara menunjuk dan mengalamati suatu lokasi memori pada sebuah alamat di mana operand akan diambil.

Mode pengalamatan ini meliputi direct addressing, indirect addressing, dan immediate addressing.

1. Direct Addresing

Dalam mode pengalamatan direct addressing, harga yang akan dipakai diambil langsung dalam alamat memori lain. Contohnya: MOV A,30h. Dalam instruksi ini akan dibaca data dari RAM internal dengan alamat 30h dan kemudian disimpan dalam akumulator. Mode pengalamatan ini cukup cepat, meskipun harga yang didapat tidak langsung seperti immediate, namun cukup cepat karena disimpan dalam RAM internal. Demikian pula akan lebih mudah menggunakan mode ini daripada mode immediate karena harga yang didapat bisa dari lokasi memori yang mungkin variabel.

Kelebihan dan kekurangan dari Direct Addresing antara lain :

Kelebihan

• Field alamat berisi efektif address sebuah operand

Kelemahan

• Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word

2. Indirect Addresing

Mode pengalamatan indirect addressing sangat berguna karena dapat memberikan fleksibilitas tinggi dalam mengalamati suatu harga. Mode ini pula satu-satunya cara untuk mengakses 128 byte lebih dari RAM internal pada keluarga 8052. Contoh: MOV A,@R0. Dalam instruksi tersebut, 89C51 akan mengambil harga yang berada pada alamat memori yang ditunjukkan oleh isi dari R0 dan kemudian mengisikannya ke akumulator. Mode pengalamatan indirect addressing selalu merujuk pada RAM internal dan tidak pernah merujuk pada SFR. Karena itu, menggunakan mode ini untuk mengalamati alamat lebih dari 7Fh hanya digunakan untuk keluarga 8052 yang memiliki 256 byte spasi RAM internal.

Kelebihan dan kekurangan dari Indirect Addresing antara lain :

Kelebihan

• Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi

Kekurangan

• Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat preoses operasi

3. Immediate Addresing

Mode pengalamatan immediate addressing sangat umum dipakai karena harga yang akan disimpan dalam memori langsung mengikuti kode operasi dalam memori. Dengan kata lain, tidak diperlukan pengambilan harga dari alamat lain untuk disimpan. Contohnya: MOV A,#20h. Dalam instruksi tersebut, akumulator akan diisi dengan harga yang langsung mengikutinya, dalam hal ini 20h. Mode ini sangatlah cepat karena harga yang dipakai langsung tersedia.

Kelebihan dan kekurangan dari Immedieate Addresing antara lain :

Keuntungan

1. Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand
2. Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat

Kekurangan

1. Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat
2. Indexing adalah field alamat mereferensi alamat memori utama, dan register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat tersebut
3. Merupakan kebalikan dari mode base register
4. Field alamat dianggap sebagai alamat memori dalam indexing
5. Manfaat penting dari indexing adalah untuk eksekusi program-program iterative

Struktur Bus dan Macam-macam Bus

PCI bus merupakan bus utama yang terhubung dengan perangkat utama sebuah komputer, SCSI bus merupakan bus pada penyimpanan sekunder yang terdapat alat penyimpanan seperti disk, dan expansion bus merupakan bus untuk perangkat tambahan atau biasa disebut periferal sehingga bus ini juga disebut I/O bus. Struktur sederhana I/O bus dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Macam-macam bus:

Dalam bus, terdapat 3 macam bus yang mempunyai tugas masing-masing untuk hubungan antarmodul, yaitu :

• Bus Data – merupakan jalur-jalur perpindahan antarmodul dalam sistem komputer. Baik lebar maupun jumlah saluran menentukan kinerja sistem komputer.
• Bus Alamat – Untuk menandakan lokasi sumber dan tujuan pada proses transfer data. Pada saluran ini, CPU akan mengirim alamat memori yang akan ditulis atau dibaca.
• Bus kontrol – digunakan untuk menngotrol izin akses ke data bus dan address bus. Jadi sebelum data masuk/keluar untuk ditulis atau dibaca, akan dikontrol terlebih dahulu agar benar-benar valid.

Contoh bus:

• Bus ISA (Industry Standar Architecture) Vendor pemakai: IBM 
• Bus PCI Vendor pemakai: Intel 

Peripheral Component Interconnect (PCI) adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. PCI memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi seperti : video adaptor, NIC, disk controller, sound card, dan lain-lain. 

• Bus USB / Universal Standard Bus

Untuk peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer, 7 vendor komputer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern Telecom) bersama-sama merancang bus USB.

• Bus SCSI 

Small Computer System Interface (SCSI) adalah perangkat peripheral eksternal yang dipopulerkan oleh macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan interface standard untuk drive CD-ROM, peralatan audio, hard disk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuran besar. SCSI menggunakan interface paralel dengan 8, 16, atau 32 saluran data. 

• Bus P1394 / Fire Wire 

Bus performance tinggi yang dikenal dengan Fire Wire (P1394 standard IEEE). P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya, yaitu sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Pada kenyataanya P1394 tidak hanya populer pada sistem komputer, namun juga pada peralatan elektronik seperti pada kamera digital, VCR,dan televisi. Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel. 

Struktur & Interkoneksi Bus

Interkoneksi Bus

Bus merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih komponen komputer. Karakteristik utama dari bus yaitu sebagai media transmisi yang dapat digunakan bersama oleh sejumlah perangkat yang terhubung padanya. Karena digunakan bersama, diperlukan pengaturan agar tidak terjadi tabrakan data atau kerusakan data yang ditransmisikan. Walaupun digunakan scara bersamaaan, dalam satu waktu hanya ada sebuah perangkat yang dapat menggunakan bus.

Struktur Bus

Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran. Sebagai contoh bus data terdiri atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit. Secara umum fungsi saluran bus dikatagorikan menjadi tiga bagian, yaitu :

• Saluran data

Saluran data (data bus) adalah lintasan yang digunakan sebagai perpindahan data antar modul. Secara umum lintasan ini disebut bus data. Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32. Saluran ini bertujuan agar mentransfer word dalam sekali waktu. Jumlah saluran dalam bus data disebut lebar bus, dengan satuan bit, misal : lebar bus 16 bit.

• Saluran alamat

Saluran alamat (address bus) digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data. Saluran ini digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU. Juga digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul. Perlu diketahui, semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat. Misalnya mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya.

• Saluran kontrol.

Saluran kontrol (control bus) digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada. Karena bus data dan bus alamat digunakan oleh semua komponen maka diperlukan suatu mekanisme kerja yang dikontrol melalui bus kontrol ini. Sinyal–sinyal kontrol terdiri atas sinyal pewaktuan dan sinyal–sinyal perintah. Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan alamat, sedangkan sinyal perintah berfungsi membentuk suatu operasi.

Secara umum saluran kontrol meliputi :

-   Memory Write, memerintahkan data pada bus yang akan dituliskan ke dalam lokasi alamat.

-   Memory Read memerintahkan data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus data.

-   I/O Write, memerintahkan data pada bus dikirim ke lokasi port I/O.

-   I/O Read, memerintahkan data dari port I/O ditempatkan pada bus data.

-   Transfer ACK, menunjukkan data telah diterima dari bus atau data telah ditempatkan pada bus.

-   Bus Request, menunjukkan bahwa modul memerlukan kontrol bus.

-   Bus Grant, menunjukkan modul yang melakukan request telah diberi hak mengontrol bus.

-   Interrupt Request, menandakan adanya penangguhan interupsi dari modul.

-   Interrupt ACK, menunjukkan penangguhan interupsi telah diketahui CPU.

-   Clock, kontrol untuk sinkronisasi operasi antar modul.

-   Reset, digunakan untuk menginisialisasi seluruh modul.

Secara fisik bus adalah konduktor listrik yang dihubngkan secara paralel yang berfungsi menghubungkan modul–modul. Konduktor ini biasanya adalah saluran utama pada PCB motherboard dengan layout tertentu sehingga didapat fleksibilitas penggunaan. Untuk modul I/O biasanya dibuat slot bus yang mudah dipasang dan dilepas, seperti slot PCI dan ISA. Sedangkan untuk chips akan terhubung melalui pinnya.

Prinsip Operasi

Prinsip operasi bus adalah sebagai berikut :

-       Operasi pengiriman data ke modul lainnya :

1)     Meminta penggunaan bus.

2)       Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju.

-       Operasi meminta data dari modul lainnya :

1)     Meminta penggunaan bus.

2)     Mengirim request ke modul yang dituju melalui saluran kontrol dan alamat yang sesuai.

3)     Menunggu modul yang dituju mengirimkan data yang diinginkan.

Hierarki Multiple Bus

Bila terlalu banyak modul atau perangkat dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerja.

Faktor – faktor :

- Semakin besar delay propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaan bus.

- Antrian penggunaan bus semakin panjang.

- Dimungkinkan habisnya kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data.

Arsitektur Bus Jamak

Prosesor, cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul – modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi.

Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul – modul I/O diklasifikasikan menjadi dua, yaitu :

- Memerlukan transfer data berkecepatan tinggi

- Memerlukan transfer data berkecepatan rendah

- Modul dengan transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula,

- Modul yang tidak memerlukan transfer data cepat disambungkan pada bus ekspansi

Arsitektur Bus Jamak Kinerja Tinggi

Keuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi, yaitu :

- Bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor.

- Perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus.

Baca Juga : Struktur & Macam-macam bus

Perangkat Eksternal

Perangkat eksternal dapat dipasang melalui saluran, port, atau colokan tertentu. Pada komputer PC, saluran ini biasanya adalah saluran serial, saluran paralel, saluran USB, dan saluran PCMCIA. Dalam beberapa aplikasi, misalnya untuk menggabungkan dengan telepon seluler, dapat juga digunakan saluran inframerah.  Contoh nya :

• Port Komputer

Port komputer hardware berfungsi sebagai antarmuka sebuah komputer dengan komputer atau device lain.

• Port serial

Jenis ini mengirim dan menerima data 1 bit pada saat melalui kabel tunggal. Digunakan antara lain : LCD.

• Port Paralel

Dapat mengirim dan menerima sejumlah bit data pada satu saat melalui satu set kabel.      

• Universal Serial BUS

Pengembangan dari port serial. Sejumlah vendor dari devais standar seperti mouse dan printer telah beralih ke USB. USB lebih memudahkan berkoneksi, plug and play, dirancang tidak bergantung kepada expansion slot, bila dipasang copot, tidak perlu me-reboot komputer.

• USB hub

Sebuah USB hub selain dapat menampung sejumlah device, juga dapat menampung sejumlah USB hub.

• PCMCIA

Alat yang digunakan untuk menghubungkan komputer laptop (note book) dengan jaringan kabel , contohnya: 3 com.pcmcia ini sangat berguna sekali bagi pengguna note book agar terhubung dengan jaringan komputer.

• Hub\Switch

Alat yang digunakan untuk menghubungkan kabel-kabel pada sebuah jaringan komputer. jadi hub ini berfungsi sebagaikonsentrator dari sebuah jaringan selain itu, hub juga berfungsi untuk mengatur arus data yang masuk dan keluar server, bisa di ibaratkan hub ini seperti lampu lalulintas, bila tidak ada lampu lalulintas, dapat dipastikan banyak terjadi kemacetan atau tabrakan, ini pula dapat terjadi pada jaringan.

• Nir Kabel

Bluetooth, Infra merah, wireless, dll.

Sistem Komputer (Sistem Input, Proses, Output | Perangkat Eksternal | Struktur & Interkoneksi Bus)

PENGERTIAN INPUT, PROSES & OUTPUT

 Dalam sebuah sistem komputer , terdapat 3 Buah komponen perangkat keras (hardware), yaitu:

Input adalah komponen yang berfungsi memasukan data atau perintah kedalam komputer. Contoh input:

• Keyboard, berfungsi untuk memasukan data berupa karakter ,angka, symbol atau “Alphanumeric”.
• Mouse, berfungsi untuk mengarahkan/ menggerakkan cursor(Pointer).
• Scanner, berfungsi untuk men duplikat/ mengcopy teks/gambar dari kertas/foto dsb.
• Joystick, berfungsi memberikan masukan berupa control, namun biasanya dipakai dalam game.
• Camera digital, berfungsi untuk menangkap gambar/image.
• Microphone, berfungsi untuk menangkap suara/audio.
• Touch pad
• Track ball
• Light Pen

Proses adalah komponen yang berfungsi mengolah data ke dalam komputer setelah dari Input. Contoh dari proses adalah Processor.

Output adalah komponen yang berfungsi mengeluarkan data-data yang berbentuk informasi setelah dari proses. Contoh dari Output adalah:

• Monitor, berfungsi untuk menampilkan gambar, teks, symbol dsb
• Printer, Mencetak document yang telah kita buat
• Speaker, Mengeluarkan suara yang di input lewat microphone/ audio video.
• Infokus, berfungsi sama seperti monitor, namun media dapat di tampilkan ke dinding.

Baca Juga : Perangkat Eksternal