Dalam sistem komputer memiliki tiga komponen utama yaitu: CPU, memori, dan device
Input/Output. Modul I/O adalah suatu
alat interface bagi sistem bus atau
switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat periferal.
Periferal adalah perangkat keras yang dihubungkan ke komputer untuk
meningkatkan kegunaannya. Beberapa perangkat yang umum digunakan adalah pencetak, pemindai, mikropon dan pengeras
suara.
Tujuan modul I/O adalah untuk menjembatani peripheral dengan
CPU dan memori dan untuk menjembatani CPU dan memori dengan satu atau beberapa peripheral. Berikut
illustrasi gambar 1 dari letak modul I/O:
 |
| Gambar 1 |
Modul
I/O bukan hanya sekedar sebagai modul penghubung , tetapi juga merupakan
piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan
bus komputer.
Modul
I/O
merupakan suatu bagian dari sistem komputer yang memiliki peran penting
sebagai pengontrolan sebuah perangkat luar atau lebih dan bertanggung
jawab
dalam pertukaran data perangkat luar dengan memori serta
register-register CPU.
Untuk mewujudkan hal tersebut dibutuhkan adanya interface internal
dengan komputer dan interface perangkat eksternal
agar menjalankan fungsi-fungsi pengontrolan yang telah dijelaskan
sebelumnya. Adapun fungsi dalam menjalankan tugas bagi modul I/O sebagai
berikut:
1. Kontrol dan Pewaktuan
Kontrol dan Pewaktuan (control and timing) merupakan hal
yang penting untuk mensikronkan tugas masing-masing bagian penyusun komputer.
Seperti dalam CPU yang biasanya melakukan suatu komunikasi dengan satu atau
lebih perangkat dengan
pola komunikasi yang tidak menentu atau beragam baik dengan perangkat internal
seperti memori primer atau memori sekunder maupun perangkat peripheral. Dalam
hal tersebut dibutuhkan fungsi kontrol dan pewaktuan agar proses tersebut bisa
berjalan.
2. Device Communication
Komunikasi perangkat merupakan fungsi modul I/O sebagai
media komunikasi dari device eksternal menuju CPU. Yang dilakukan modul I/O
berdasarkan fungsi ini adalah meneruskan komando dari CPU ke device, Meneruskan
status dari device ke CPU, dan meneruskan data dari device ke CPU.
3. Buffering
Buffering bertujuan mendapatkan penyesuaian data sehubungan
perbedaan laju transfer data dari perangkat periferal dengan kecepatan
pengolahan pada CPU. Biasanya laju transfer dari perangkat periferal lebih
lambat dibanding kecepatan CPU.
4. Deteksi Kesalahan
Fungsi deteksi kesalahan akan bekerja apabila proses dari
perangkat periferal mengalami masalah. Maka modul I/O akan melakukan report
terkait dengan masalah tersebut. Contoh kesalahan terjadi seperti paper jam, bad
sector, Kertas habis, terjadi perubahan bit-bit data, dll.
Struktur
modul I/O ke CPU melalui bus sistem komputer
terbagi atas tiga salauran, yaitu saluran data, saluran alamat, dan
saluran
kontrol. Dan yang menjadi hal yang terpenting atas hal ini adalah blok
logika
I/O yang berhubungan dengan perangkat periferal, terdapat fungsi
pengaturan dan switching pada blok tersebut. Adapun illustrasi gambar 2
yang menunjukkan bentuk diagram sebagai berikut:
 |
| Gambar 2 |
Jenis perangkat ada yang berfungsi input dan ada yang
berfungsi sebagai output. Contoh device yang berfungsi sebagai input adalah
mouse, keyboard, scanner, joystick dll. Sedangkan device yang berfungsi output
seperti monitor, proyektor, printer, dll. Ada
istilah
interrupt dalam sistem komputer. Interrupt adalah mekanisme untuk
menghentikan sementara waktu urutan eksekusi program yang normal jika
kondisi
tertantu telah terjadi atau ada program lain yang lebih mendesak untuk
dieksekusi. Penyebab terjadinya interrupt biasanya terjadi karena 4 hal
yaitu
program (overflow,division by zero, akses illegal ke memori, dll),
timer,
I/O(eksekusi telah selesai atau ada kesalahan), hardware failurei
(memory
parity error, power failure, dll).Gambar 3 di bawah ini menunjukkan
siklus proses interrupt pada sistem komputer sebagai berikut:
 |
| Gambar 3 |
BUS adalah saluran komunikasi yang menghubungkan dua device atau lebih. BUS biasanya bersifat
broadcast dimana data menyebar ke seluruh device yang terhubung ke bus. Dalam
satu waktu hanya satu device yang dapat mengirimkan data, tetapi device yang
membaca data boleh lebih dari satu. Bentuk fisik BUS seperti jalur paralel (50 hingga ratusan)
pada PCB (printed circuit board), Pita kabel (seperti
kabel
untuk hardisk), Konektor strip pada mother board, dan sekumpulan kabel.
Berikut skema proses hubungan bus dengan sistem yang ada dalam komputer
pada gambar 4 di bawah ini:
 |
| Gambar 4 |
Dari illustrasi gambar 4 menjelaskan bahwa sistem bus
merupakan jalur yang menghubungkan komponen utama komputer seperti CPU,
memori,dan I/O. Struktur
BUS terdiri atas tiga macam yaitu BUS data, BUS alamat, dan BUS kontrol. BUS
data berfungsi membawa data antar bagian utama komputer, data yang dimaksud
bisa dalam bentuk data atau instruksi. BUS alamat berfungsi mengidentifikasi
asal dan destinasi data. Misal CPU dapat membaca data yang ada di memori jika
alamat data tersebut telah ditentukan. Dan BUS kontrol berfungsi sebagai
pengatur pengaksesan dan penggunaan jalur data dan alamat dan memberikan timing.
Perlu
diketahui bahwa elemen BUS design terdiri beberapa hal yaitu Tipe(Dedicated dan
Multiplexed), metode Arbitration(Centralized dan Distributer), timing(Syncronous
dan Asynchronous), Lebar BUS (address dan data), tipe transfer data(read,
writer, read-modify-write, read-after-write, dan block).
Reference by:
[STA03] Stalling, William. 2003. "Computer Organization and Architecture : Designing for Performance".6th edition.
Rangkuman Modul I/O dan BUS
4/
5
Oleh
Arian