Input Output

2

Input :Memasukkan data dari luar kedalam mikroprosesorContoh: Keyboard, mouse

Output:Menampilkan dataContoh: Monitor, printer

Unit Input/Output dalam bekerja memerlukan sinyal kontrol

3

Modul I/O:Interface bagi sistem bus untuk mengendalikan satu atau lebihperangkat

Alasan perangkat I/O tdk terhubung langsung ke sistem BUS• Bervariasinya metode operasi piranti peripheral• Kecepatan transfer data piranti peripheral umumnya lebih

lambat daripada laju transfer data pada CPU maupunmemori.

• Format data dan panjang data pada piranti peripheralseringkali berbeda dengan CPU, sehingga perlu adanyamodul yang berfungsi untuk menyelaraskannya.

4

Sistem I/O

5

Fungsi Modul I/O

• Bertanggung jawab atas pengendalianperangkat luar

• Bertanggung jawab pula dalam pertukaran dataantara perangkat luar tersebut dengan memoriutama ataupun dengan register–register dalamCPU.

6

Tugas Modul I/O

• Kontrol dan pewaktuan.• Komunikasi CPU.• Komunikasi perangkat eksternal.• Pem-buffer-an data.• Deteksi kesalahan.

7

Contoh Kontrol dan Pewaktuan

Pemindahan data dari peripheral ke CPU melaluisebuah modul I/O dapat meliputi langkah–langkah1. Permintaan dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke

modul I/O.2. Modul I/O memberi jawaban atas permintaan CPU.3. Apabila perangkat eksternal telah siap untuk transfer data,

maka CPU akan mengirimkan perintah ke modul I/O.4. Modul I/O akan menerima paket data dengan panjang tertentu

dari peripheral.5. Selanjutnya data dikirim ke CPU setelah diadakan sinkronisasi

panjang data dan kecepatan transfer oleh modul I/O sehinggapaket–paket data dapat diterima CPU dengan baik.

8

Komunikasi CPU dan I/O

1. Command Decoding, yaitu modul I/O menerima perintah–perintahdari CPU yang dikirimkan sebagai sinyal ke kontrol bus. Misalnya,sebuah modul I/O untuk disk dapat menerima perintah: Read sector,Scan record ID, Format disk.

2. Data, pertukaran data antara CPU dan modul I/O melalui bus data.3. Status Reporting, yaitu pelaporan kondisi status modul I/O maupun

perangkat peripheral, umumnya berupa status kondisi Busy atauReady. Juga status bermacam–macam kondisi kesalahan (error).

4. Address Recognition, bahwa peralatan atau komponen penyusunkomputer dapat dihubungi atau dipanggil maka harus memilikialamat yang unik, begitu pula pada perangkat peripheral, sehinggasetiap modul I/O harus mengetahui alamat peripheral yangdikendalikannya.

9

Komunikasi Dengan Perangkat Eksternal

10

Buffering

Tujuan Utama:Mendapatkan penyesuaian data sehubunganperbedaan laju transfer data dari perangkatperipheral dengan kecepatan pengolahan padaCPU

11

Deteksi Kesalahan

Apabila pada perangkat peripheral terdapatmasalah sehingga proses tidak dapat dijalankan,maka modul I/O akan melaporkan kesalahantersebut.

Misalnya informasi kesalahan pada peripheralprinter seperti: kertas tergulung, tinta habis,kertas habis, dan lain – lain. Teknik yang

12

Contoh Modul I/O

Intel 8255 A IC PPI(Programmable PeripheralInterface)

13

I/O Terprogram

Perintah I/O:1. Perintah control.Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral danmemberitahukan tugas yang diberikan kepadanya.

2. Perintah test.Perintah ini digunakan CPU untuk menguji berbagai kondisi statusmodul I/O dan peripheralnya. CPU perlu mengetahui perangkatperipheralnya dalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untukmengetahui operasi–operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksikesalahannya.

14

I/O Terprogram

Perintah I/O:3. Perintah read.Perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paket datakemudian meletakkannya dalam buffer internal. Paket data dikirimmelalui bus data setelah terjadi sinkronisasi data maupun kecepatantransfernya.

4. Perintah write.Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan modul I/Ountuk mengambil data dari bus data untuk diberikan padaperangkat peripheral yang merupakan tujuan dari data tersebut.

15

INTERUPT-DRIVEN I/O

Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telahmenyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagaiberikut :1. Perangkat I/O akan mengirimkan sinyal interupsi ke

CPU.2. CPU menyelesaikan operasi yang sedang

dijalankannya kemudian merespon interupsi.3. CPU memeriksa interupsi tersebut, kalau valid maka

CPU akan mengirimkan sinyal acknowledgment keperangkat I/O untuk menghentikan interupsinya.

16

INTERUPT-DRIVEN I/O

Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telahmenyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagaiberikut :4. CPU mempersiapkan pengendalian transfer ke routine

interupsi. Hal yang dilakukan adalah menyimpan informasiyang diperlukan untuk melanjutkan operasi yang tadidijalankan sebelum adanya interupsi. Informasi yangdiperlukan berupa:

a. Status prosesor, berisi register yang dipanggil PSW (programstatus word).b. Lokasi intruksi berikutnya yang akan dieksekusi.Informasi tersebut kemudian disimpan dalam stack pengendalisistem.

17

INTERUPT-DRIVEN I/O

Pengolahan interupsi saat perangkat I/O telahmenyelesaikan sebuah operasi I/O adalah sebagaiberikut :5. Kemudian CPU akan menyimpan PC (program counter)

eksekusi sebelum interupsi ke stack pengendali bersamainformasi PSW. Selanjutnya mempersiapkan PC untukpenanganan interupsi.

6. Selanjutnya CPU memproses interupsi sempai selesai.7. Apabila pengolahan interupsi selasai, CPU akan memanggil

kembali informasi yang telah disimpan pada stack pengendaliuntuk meneruskan operasi sebelum interupsi.

18

Direct Memory Access

Teknik yang dijelaskan sebelumnya yaitu I/Oterprogram dan Interrupt-Driven I/O memilikikelemahan, yaitu proses yang terjadi pada modulI/O masih melibatkan CPU secara langsung.Hal ini berimplikasi pada :• Kelajuan transfer I/O yang tergantung pada

kecepatan operasi CPU.• Kerja CPU terganggu karena adanya interupsi

secara langsung.

19

Direct Memory Access

Prinsip kerja DMA adalah• CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada

DMA,• CPU hanya akan terlibat pada awal proses

untuk memberikan instruksi lengkap padaDMA dan pada akhir proses saja.

20

Konfigurasi Modul Direct Memory Access

21

Perangkat Eksternal

Kategori:• Human Readable, yaitu perangkat yang berhubungan

dengan manusia sebagai pengguna komputer. Contohnya:monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, disk drive.

• Machine readable, yaitu perangkat yang berhubungandengan peralatan. Biasanya berupa modul sensor dantranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatanatau sistem.

• Communication, yatu perangkat yang berhubungan dengankomunikasi jarak jauh. Misalnya: NIC dan modem.

22