ORGANISASI SISTEM BUS

Makalah Ini Diajukan Untuk MemenuhiTugas Mata Kuliah Struktur dan Organisasi KomputerProdi Teknik Informatika

Dosen Pengampu:Muslim Alamsyah, S.Kom., MM.

Oleh:1. Muhammad Nufail(NIM : 2014.6904.0096)2. Novian Budi Darma(NIM : 2014.6904.0060)3. Moh. Burhanuddin Syahputra(NIM : 2014.6904.0071)4. M. Saiful Arif(NIM : 2014.6904.0077)5. Fitriatul Laili(NIM : 2014.6904.0021)6. Akhmad Sirojul Munir(NIM : 2014.6904.0004)7. Rochmawati(NIM : 2014.6904.0062)

Fakultas TeknikProdi Teknik InformatikaUNIVERSITASYUDHARTAPASURUAN2015

DAFTAR ISI

DAFTAR ISIiiBAB I PEMBAHASAN1A.Pengertian Bus1B.Struktur Sistem Bus11)Data Bus (Saluran Data)22)Address Bus (Saluran Alamat)23)Control Bus (Saluran Kontrol)3C.Interkoneksi Bus61.Memori62.Modul I/O63.CPU6D.Elemen-Elemen Rancangan Bus71.Jenis-jenis Sistem Bus72.Metode Arbitrasi93.Timing94.Lebar Bus95.Jenis Transfer Data9E.Keterkaitan dan Contoh Sistem Bus9BAB II KESIMPULAN11

iiBAB IPEMBAHASANA. Pengertian BusBus adalah bagian dari sistem komputer yang berfungsi untuk memindahkan data antar bagian bagian dalam sistem komputer. Data dipindahkan dari piranti masukan ke CPU, CPU ke memori, atau dari memori ke piranti keluaran. Bus merupakan Jalur komunikasi yang dibagi pemakai suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem. Jadi Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya.Bus beroperasi pada kecepatan dan lebar yang berbeda. PC awal mempunyai bus dengan kecepatan 4.77 MHz dan lebar 8 bit yang dikenal dengan bus ISA (Industry Standard Architecture). Kemudian bus diperbaiki menjadi lebar 16 bit dengan kecepatan 8 MHz. Pada tahun 1990 Intel memperkenalkan bus PCI (Pheriperal Component Interconnect), semula dengan lebar 32 bit, sekarang lebar bus 64 bit dan di-run pada kecepatan 133 MHz. Sebuah bus yang menghubungkan komponen-komponen utama komputer disebut sebagai Bus System. Biasanya sebuah Bus System terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Bus System dapat dibedakan atas:1. Data Bus (Saluran Data)2. Address Bus (Saluran Alamat)3. Control Bus (Saluran Kendali)B. Struktur Sistem BusSebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung. 1) Data Bus (Saluran Data)Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran. Jumlah saluran diaktifkan dengan lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Contohnya bila bus data lebarnya 8 bit dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.Lintasan bagi perpindahan data antar modul. Secara kolektif lintasan ini disebut bus data. Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluran dengan tujuan agar mentransfer word dalam sekali waktu.Jumlah saluran dalam bus data dikatakan lebar bus, dengan satuan bit, misal lebar bus 16 bit2) Address Bus (Saluran Alamat) Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul. Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data. Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU. Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul. Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat.Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya.3) Control Bus (Saluran Kontrol)Saluran kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah menspesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read, transfer ACK, bus request, bus grant, interrupt request, interrupt ACK, clock, reset.Berikut ini adalah fungsi-fungsi yang terdapat pada control bus (saluran control): Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data. Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU. Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul. Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat.Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya.

Gambar 1.1 Sistem BusDi sistem komputer berbasis mikroprosesor, terdapat 3 jalur yang menjadi tempat mengalirnya proses.1. Bus Data yang berfungsi mengalirkan data dari/ke mikroprosesor2. Bus Alamat/Address yang berfungsi mengalamati suatu proses dari/ke memori atau I/O3. Bus Kontrol yang berfungsi mengatur proses instruksi yang terjadi dari/ke mikroprosesor.Diilustrasikan pada gambar berikut :

Gambar 1.2 Hubungan Bus Data, Bus Address dan Bus KontrolBus Alamat meminta alamat memori dari sebuah memori atau alamat I/O dari suatu peranti I/O. Jika I/O dialamati, maka bus alamat akan memiliki 16 bit alamat dari 0000H sampai FFFFH. Alamat ini disebut juga port number. Port number akan memilih 1 dari 64K (65535) peranti I/O yang berbeda. Jika alamat memori dialamati, maka Bus Alamat akan berisi alamat memori tersebut. Lebar alamat memori tergantung dari tipe mikroprosesor yang dipakai (sekali lagi dalam satuan bit).Bus Data berfungsi mengalirkan data dari/ke mikroprosesor ke/dari alamat memori tujuan atau alamat I/O tujuan. Besar kecepatan transfer bus data bervariasi sesuai dengan mikroprosesor yang dipakai.Bus Kontrol berisikan instruksi yang mengatur operasi apakah itu read atau write. Ada 4 tipe kontrol yaitu : MRDC (Memory Read Control) yang menyatakan transfer data dari memori ke mikroprosesor MWTC (Memory Write Control) yang menyatakan transfer data dari mikroprosesor ke memori IORC (I/O Read Control) yang menyatakan transfer data dari peranti I/O ke mikroprosesor IOWC (I/O Write Control) yang menyatakan transfer data dari mikroprosesor ke peranti I/O.Hubungan ketiganya adalah, misalnya jika kita ingin mentransfer data dari mikroprosesor ke memori. Pertama, bus alamat akan mengalamati address tujuan. Lalu bus kontrol akan memberi sinyal MWTC = 0. Barulah bus data akan mentransfer data ke alamat tujuan. Sistem BUS1. Penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya2. Komponen komputer :3. CPU Memori Perangkat I/O Transfer data antar komponen komputer.1. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus2. Melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus3. Kecepatan komponen penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen busyang baik Mikroprosesor1. Melakukan pekerjaan secara paralel2. Program dijalankan secara multitasking3. Sistem bus tidak hanya lebar tapi juga cepatC. Interkoneksi BusKomputer terdiri dari satu set komponen atau modul dari tiga tipe dasar yang berkomunikasi satu sama lain, yaitu :1. MemoriMemori umumnya terdiri atas N word memori dengan panjang yang sama. Masingmasing word diberi alamat numerik yang unik (0, 1, 2, N-1). Word dapat dibaca maupun ditulis pada memori dengan kontrol Read dan Write. Lokasi bagi operasi dispesifikasikan oleh sebuah alamat.2. Modul I/OOperasi modul I/O adalah pertukaran data dari dan ke dalam komputer. Berdasakan pandangan internal, modul I/O dipandang sebagai sebuah memori dengan operasi pembacaan dan penulisan. Seperti telah dijelaskan pada bab 6 bahwa modul I/O dapat mengontrol lebih dari sebuah perangkat peripheral. Modul I/O juga dapat mengirimkan sinyal interrupt.3. CPUCPU berfungsi sebagai pusat pengolahan dan eksekusi data berdasarkan routineroutine program yang diberikan padanya. CPU mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian sistem komputer.

Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul-modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data. Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori. CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori. I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O. CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O. I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMASampai saat ini terjadi perkembangan struktur interkoneksi, namun yang banyak digunakan saat ini adalah sistem bus.D. Elemen-Elemen Rancangan BusRancangan suatu bus dapat dibedakan atau diklasifikasikan oleh elemen-elemen sebagai berikut :1. Jenis-jenis Sistem BusSaluran bus dapat dipisahkan menjadi dua tipe umum, yaitu :a. DedicatedSuatu saluran bus dedicated secara permanen diberi sebuah fungsi atau subset fisik komponen-komponen komputer.Sebagai contoh dedikasi fungsi adalah penggunaan alamat dedicated terpisah dan saluran data yang merupakan suatu hal yang umum bagi bus. Namun, hal ini bukanlah hal yang penting. Misalnya, alamat dan informasi data dapat ditransmisikan melalui sejumlah saluran yang sama dengan menggunakan saluran address valid control. Pada awal pemindahan data, alamat ditempatkan pada bus dan address valid control diaktifkan. Pada saat ini, setiap modul memiliki periode waktu tertentu untuk menyalin alamat dan menentukan apakah alamat tersebut merupakan modul beralamat. Kemudian alamat dihapus dari bus dan koneksi bus yang sama digunakan untuk transfer data pembacaan atau penulisan berikutnya. b. Time MultiplexAdalah metode penggunaan saluran yang sama untuk berbagai keperluan. Keuntungan time multiplexing adalah memerlukan saluran yang lebih sedikit, yang menghemat ruang dan biaya. Kerugiannya adalah diperlukannya rangkaian yang lebih kompleks di dalam setiap modul. Terdapat juga penurunan kinerja yang cukup besar karena event-event tertentu yang menggunakan saluran secara bersama-sama tidak dapat berfungsi secara paralel. Dedikasi fisik berkaitan dengan penggunaan multiple bus, yang masing-masing bus itu terhubung dengan hanya sebuah subset modul. Contoh yang umum adalah penggunaan bus I/O untuk menginterkoneksi seluruh modul I/O, kemudian bus ini dihubungkan dengan bus utama melalui sejenis modul adapter I/O. Keuntungan yang utama dari dedikasi fisik adalah throughput yang tinggi karena hanya terjadi kemacetan lalu lintas data yang kecil. Kerugiannya adalah meningkatnya ukuran dan biaya sistem.2. Metode ArbitrasiMetode arbitrasi adalah metode pengaturan dari penggunaan bus, dan dapat dibedakan atas : Tersentralisasi : menggunakan arbiter sebagai pengatur sentral Terdistribusi : setiap bus memiliki access control logic3. TimingTiming berkaitan dengan cara terjadinya event yang diatur pada bus system, dan dapat dibedakan atas : SynchronousTerjadinya event pada bus ditentukan oleh clock (pewaktu) AsynchronousTerjadinya sebuah event pada bus mengikuti dan tergantung pada event sebelumnya4. Lebar BusSemakin lebar bus data, semakin besar bit yang dapat ditransfer pada suatu saat.5. Jenis Transfer DataTransfer data yang menggunakan bus di antaranya adalah :1. Operasi Read2. Operasi Write3. Operasi Read Modify Write4. Operasi Read After Write5. Operasi BlockE. Keterkaitan dan Contoh Sistem BusSebuah komputer memiliki beberapa bus agar dapat berjalan. Banyaknya bus yang terdapat dalam sistem, tergantung dari arsitektur sistem komputer yang digunakan. Sebagai contoh, sebuah komputer PC dengan prosesor umumnya Intel Pentium 4 memiliki bus prosesor (Front-Side Bus), bus AGP, bus PCI, bus USB, bus ISA (yang digunakan oleh keyboard dan mouse), dan bus-bus lainnya.Bus disusun secara hierarkis karena setiap bus yang memiliki kecepatan rendah akan dihubungkan dengan bus yang memiliki kecepatan tinggi. Setiap perangkat di dalam sistem juga dihubungkan ke salah satu bus yang ada. Sebagai contoh, kartu grafis AGP akan dihubungkan ke bus AGP. Beberapa perangkat lainnya (utamanya chipset atau kontrolir) akan bertindak sebagai jembatan antara bus-bus yang berbeda. Contoh sebuah kontrolir bus SCSI dapat mengubah sebuah bus menjadi bus SCSI, baik itu bus PCI atau bus PCI Express.

BAB IIKESIMPULAN

Bus adalah bagian dari sistem komputer yang berfungsi untuk memindahkan data antar bagian bagian dalam sistem komputer. Data dipindahkan dari piranti masukan ke CPU, CPU ke memori, atau dari memori ke piranti keluaran. Bus merupakan Jalur komunikasi yang dibagi pemakai suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem. Jenis bus dapat dibedakan atas dua bagian, yaitu :1. DedicatedMerupakan metode di mana setiap bus (saluran) secara permanen diberi fungsi atau subset fisik komponen komputer.2. Time MultiplexedMerupakan metode penggunaan bus yang sama untuk berbagai keperluan, sehingga menghemat ruang dan biaya.Struktur sistem bus terbagi menjadi tiga, yaitu : Data Bus (saluran Data), Address Bus (saluran alamat) dan Control Bus (saluran kontrol). Komputer terdiri dari satu set komponen atau modul dari tiga tipe dasar (prosesor, memori, i / o) yang berkomunikasi satu sama lain. Pada dasarnya, komputer adalah jaringan modul bacis. Sehingga harus ada jalan untuk menghubungkan modul.Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modulmodul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data :Memori ke CPU :CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori.CPU ke Memori :CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.I/O ke CPU :CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.CPU ke I/O :CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O.I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA

11