Raspberry Pi

• Pengertian Raspberry Pi – Apa Itu Raspberry Pi?

Raspberry Pi atau yang biasanya disebut Raspi adalah komputer single-board yang dibuat oleh Raspberry Pi Foundation.

Raspberry Pi Foundation merupakan sebuah badan amal yang dibentuk untuk tujuan mengenalkan kembali keterampilan komputer tingkat rendah pada anak-anak di Inggris.

Raspberry Pi merupakan komputer dengan ukuran kecil, hampir seukuran sebuah kartu kredit.

Raspberry Pi dilengkapi dengan prosesor, RAM dan port hardware yang khas yang bisa anda temukan pada banyak komputer.

Hal ini membuat Anda bisa melakukan banyak hal seperti pada sebuah komputer pada umumnya.

Anda dapat melakukan hal-hal seperti mengedit dokumen, memutar video, memutar musik, coding dan banyak hal lainnya.

Dengan ukuran yang bisa dibilang mini dengan spesifikasi terbatas, Raspberry Pi tidak akan se-powerfull seperti PC desktop.

Tetapi karena harganya yang terjangkau, maka Anda bisa mengoprek dan memodifikasi dengan mudah.

Sistem operasi yang digunakan untuk Raspberry Pi adalah Raspbian OS yang didasarkan dari Debian.

Meskipun sistem operasi yang didukung adalah Raspbian, Anda juga dapat menginstal sistem operasi lain seperti Ubuntu Core, Ubuntu MATE, Pirate OS, OSMC, RISC OS, Windows, dan banyak lagi.

• Berikut beberapa contoh proyek raspberry pi 

1. Membuat konsol game kreasimu sendiri
2. Membuat Media Smart TV
3. Menciptakan Cloud Server
4. Membuat Picrowave
5. Mesin Penambang Bitcoin
6. Sensor Kelembaban dan Suhu
7. Pembuatan CCTV
8. TV Mobil Layar Sentuh
9. Robot Buttler
10. Smart Home

Referensi :

https://androbuntu.com/2019/01/11/pengertian-raspberry-pi/

https://news.ralali.com/13-proyek-raspberry-pi/

Pipelining & RISC (Reduced Instruction Set Computer)

1. Pipelining
Pipelining merupakan suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersama tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara kontinu pada unit pemrosesan. Dengan cara ini, maka unit pemrosesan selalu bekerja. Teknik pipeline ini dapat diterapkan pada berbagai tingkatan dalam sistemkomputer. Bisa pada level yang tinggi, misalnya program aplikasi, sampai pada tingkat yang rendah, seperti pada instruksi yang dijalankan oleh microprocessor.

Terdapat beberapa tahapan dalam pipelining yaitu:
–  Mengambil instruksi dan membuffferkannya
–  Ketika tahapan kedua bebas tahapan pertama mengirimkan instruksi yang dibufferkan tersebut
–  Pada saat tahapan kedua sedang mengeksekusi instruksi ,tahapan pertama memanfaatkan siklus memori yang tidak dipakai untuk mengambil dan membuffferkan instruksi berikutnya.
Karena untuk setiap tahap pengerjaan instruksi, komponen yang bekerja berbeda, maka dimungkinkan untuk mengisi kekosongan kerja di komponen tersebut.Sebagai contoh :
Instruksi 1: ADD  AX, AX
Instruksi 2: ADD EX, CX
Setelah CU menjemput instruksi 1 dari memori (IF), CU akan menerjemahkan instruksi tersebut(ID). Pada menerjemahkan instruksi  1 tersebut, komponen IF tidak bekerja. Adanya teknologi pipeline menyebabkan IF akan menjemput instruksi 2 pada saat ID menerjemahkan instruksi 1. Demikian seterusnya pada saat CU menjalankan instruksi 1 (EX), instruksi 2 diterjemahkan (ID).

Pipelining memiliki beberapa keuntungan, diantaranya yaitu:
– Waktu siklus prosesor berkurang, sehingga meningkatkan tingkat instruksi dalam kebanyakan  kasus( lebih cepat selesai).
– Beberapa combinational sirkuit seperti penambah atau pengganda dapat dibuat lebih cepat dengan menambahkan lebih banyak sirkuit. Jika pipelining digunakan sebagai pengganti, hal itu dapat menghemat sirkuit & combinational yang lebih kompleks.
– Pemrosesan dapat dilakukan lebih cepat, dikarenakan beberapa proses dilakukan secara bersamaan dalam satu waktu.
Sedangkan kerugian dari pipelining yaitu:
– Pipelined prosesor menjalankan beberapa instruksi pada satu waktu. Jika ada beberapa cabang yang mengalami penundaan cabang (penundaan memproses data) dan akibatnya proses yang dilakukan cenderung lebih lama.
– Instruksi latency di non-pipelined prosesor sedikit lebih rendah daripada dalam pipelined setara. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa intruksi ekstra harus ditambahkan ke jalur data dari prosesor pipeline.
– Kinerja prosesor di pipeline jauh lebih sulit untuk meramalkan dan dapat bervariasi lebih luas di antara program yang berbeda.
– Karena beberapa instruksi diproses secara bersamaan ada kemungkinan instruksi tersebut sama-sama memerlukan resource yang sama, sehingga diperlukan adanya pengaturan yang tepat agar proses tetap berjalan dengan benar.
– Sedangkan ketergantungan terhadap data, bisa muncul, misalnya instruksi yang berurutan memerlukan data dari instruksi yang sebelumnya.
– Kasus Jump, juga perlu perhatian, karena ketika sebuah instruksi meminta untuk melompat ke suatu lokasi memori tertentu, akan terjadi perubahan program counter, sedangkan instruksi yang sedang berada dalam salah satu tahap proses yang berikutnya mungkin tidak mengharapkan terjadinya perubahan program counter.
2. RISC (Reduced Instruction Set Computer)
Adalah komputasi kumpulan instruksi yang disederhanakan. RISC merupakan sebuah arsitektur komputer atau arsitektur komputasi modern dengan instruksi-instruksi dan jenis eksekusi yang paling sederhana. Arsitektur ini digunakan pada komputer dengan kinerja tinggi, seperti komputer vektor. Selain digunakan dalam komputer vektor, desainini juga diimplementasikan pada prosesor komputer lain, seperti pada beberapa mikroprosesor Intel 960, Itanium (IA64) dari Intel Corporation, Alpha AXP dari DEC, R4x00dari MIPS Corporation, PowerPC dan Arsitektur POWER dari International Business Machine.Selain itu, RISC juga umum dipakai pada Advanced RISC Machine (ARM) dan StrongARM (termasuk di antaranya adalah Intel XScale), SPARC dan UltraSPARC dari Sun Microsystems, serta PA-RISC dari Hewlett-Packard.
Ada beberapa elemen penting dalam arsitektur RISC, yaitu :
–  Set instruksi yang terbatas dan sederhana
–  Register general-purpose yang berjumlah banyak, atau pengguanaan teknologi kompiler untuk mengoptimalkan pemakaian regsiternya.
–  Penekanan pada pengoptimalan pipeline instruksi.
Ciri-ciri RISC
–  Instruksi berukuran tunggal.
–  Ukuran yang umum adalah 4 byte.
–  Jumlah mode pengalamatan data yang sedikit, biasanya kurang dari lima buah.
–  Tidak terdapat pengalamatan tak langsung.
–  Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika .

Referensi
http://andi-granderist.blogspot.co.id/2013/01/pipelining-risc-dan-prosesor-paralel.html
http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/390/jbptunikompp-gdl-sindrianil-19458-10-9-pipeli-g.pdf
http://irpanpebriyansyah.blogspot.co.id/2013/01/tugas-ke4-pipelining-dan-risc-dengan.html
https://triazis13.wordpress.com/2016/12/26/pipelining-risc-reduced-instruction-set-computer/

Arsitektur Family Komputer IBM PC

IBM (International Business Machines) merupakan sebuah perusahaan hardware yang mengembangkan software – software yang sudah ada seperti UNIX dan WINDOWS. IBM PC diperkenalkan pada 12 Agustus 1981, dan “dipensiunkan” pada tanggal 2 April 1987.

1. Family IBM PC & Turunannya

IBM PC memiliki beberapa keluarga, yakni :

• IBM 4860 PCjr
• IBM 5140 Convertible Personal Computer (laptop)
• IBM 5150 Personal Computer (PC yang asli)
• IBM 5155 Portable PC (sebenarnya merupakan PC XT yang portabel)
• IBM 5160 Personal Computer/eXtended Technology
• IBM 5162 Personal Computer/eXtended Technology Model 286 (sebenarnya merupakan PC AT)
• IBM 5170 Personal Computer/Advanced Technology

      2. Konfigurasi Mikrokomputer Dasar

Micro Computer (Mikro Komputer) disebut juga dengan nama personal computer (komputer personal) . ukuran main memory komputer mikro sekarang berkisar dari 16 MB sampai lebih dari 128 MB, dengan konfigurasi operand register 8 bit, 16 bit, atau 32 bit. Kecepatan komputer mikro sekarang berkisar 200 Mhz sampai dengan 500 Mhz.Komputer mikro umumnya adalah single-user (pemakainya tunggal), yaitu satu komputer hanya dapat digunakan untuk satu pemakai saja untuk tiap saat.

– Chipset adalah set dari chip yang mendukung kompatibel yang mengimplementasikan berbagai fungsi tertentu seperti pengontrol interupt, pengontrol bus dan timer.
– Chip khusus yang di sebut koprosesor yang beroperasi bersama dengan CPU guna         meningkatkan falitasny

Komponen IBM PC
– Sistem kontrol BUS : Pengontrol BUS, Buffer Data, dan Latches Alamat
– Sistem kontrol interuppt : Pengontrol Interuppt
– Sistem kontrol RAM & ROM : Chip RAM & ROM, Decoder Alamat, dan Buffer
– Sistem kontrol DMA : Pengontrol DMA
– Timer : Timer Interval Programmable
– Sistem kontrol I/O : Interface Paralel Programmable


Referensi

https://salahh.blogspot.co.id/2011/12/ibm-pc-keluarganya.html
https://id.wikipedia.org/wiki/IBM_PC
https://www.extremetech.com/computing/92640-ibm-personal-computer-its-30-year-legacy-slideshow
http://icikomputer.blogspot.co.id/2015/09/arsitektur-famili-komputer-ibm.html
https://triazis13.wordpress.com/2016/12/26/arsitektur-family-komputer-ibm-pc/

UNIT INPUT / OUTPUT

Unit Input/Output (I/O) adalah bagian dari sistem mikroprosesor yang digunakan oleh mikroprosesor itu untuk berhubungan dengan dunia luar.

• Unit input adalah unit luar yang digunakan untuk memasukkan data dari luar ke dalam mikroprosesor ini, contohnya data yang berasal dari keyboard atau mouse.
• Unit output biasanya digunakan untuk menampilkan data, atau dengan kata lain untuk menangkap data yang dikirimkan oleh mikroprosesor, contohnya data yang akan ditampilkan pada layar monitor atau printer.

Bagian input (masukan) dan juga keluaran (output) ini juga memerlukan sinyal kontrol, antara lain untuk baca I/O (Input/Ouput Read [IOR]) dan untuk tulis I/O (Input/Output Write [IOW]). berikut ini adalah mekanisme kerja I/O.

1. Sistem BUS

System bus  dalam arsitektur komputer merujuk pada bus yang digunakan oleh sistem komputer untuk menghubungkan semua komponennya dalam menjalankan tugasnya. Sebuah bus adalah sebutan untuk jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh CPU melalui perantara sistem bus.

Beberapa bus utama dalam sistem komputer modern adalah sebagai berikut:

• Bus prosesor. Bus ini merupakan bus tercepat dalam sistem dan menjadi bus inti dalam chipset dan motherboard. Bus ini utamanya digunakan oleh prosesor untuk meneruskan informasi dari prosesor ke cache atau memori utama ke chipset kontrolir memori (Northbridge, MCH, atau SPP). Bus ini juga terbagi atas beberapa macam, yakni Front-Side Bus, HyperTransport bus, dan beberapa bus lainnya. Sistem komputer selain Intel x86 mungkin memiliki bus-nya sendiri-sendiri. Bus ini berjalan pada kecepatan 100 MHz, 133 MHz, 200 MHz, 266 MHz, 400 MHz, 533 MHz, 800 MHz, 1000 MHz atau 1066 MHz. Umumnya, bus ini memiliki lebar lajur 64-bit, sehingga setiap detaknya ia mampu mentransfer 8 byte.

• Bus AGP(Accelerated Graphic Port). Bus ini merupakan bus yang didesain secara spesifik untuk kartu grafis. Bus ini berjalan pada kecepatan 66 MHz (mode AGP 1x), 133 MHz (mode AGP 2x), atau 533 MHz (mode AGP 8x) pada lebar jalur 32-bit, sehingga bandwidth maksimum yang dapat diraih adalah 2133 MByte/s. Umumnya, bus ini terkoneksi ke chipset pengatur memori (Northbridge, Intel Memory Controller Hub, atau NVIDIA nForce SPP). Sebuah sistem hanya dapat menampung satu buah bus AGP. Mulai tahun 2005, saat PCI Express mulai marak digunakan, bus AGP ditinggalkan.

• Bus PCI(Peripherals Component Interconnect). Bus PCI tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus peripheral. Bus ini memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi. Bus ini berjalan pada kecepatan 33 MHz dengan lebar lajur 32-bit. Bus ini ditemukan pada hampir semua komputer PC yang beredar, dari mulai prosesor Intel 486 karena memang banyak kartu yang menggunakan bus ini, bahkan hingga saat ini. Bus ini dikontrol oleh chipset pengatur memori (northbridge, Intel MCH) atau Southbridge (Intel ICH, atau NVIDIA nForce MCP).
• Bus PCI Express (Peripherals Component Interconnect Express)
• Bus PCI-X (Peripherals Component Interconnect Express)
• Bus ISA (Industry Standard Architecture)
• Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute)
• Bus MCA (Micro Channel Architecture)
• Bus SCSI (Small Computer System Interface). Bus ini diperkenalkan oleh Macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan antarmuka standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, harddisk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuran besar
• Bus USB (Universal Serial Bus). Bus ini dikembangkan oleh tujuh vendor komputer, yaitu Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern Telecom. Bus ini ditujukan bagi perangkat yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer karena tidak akan efisien jika perangkat yang berkecepatan rendah dipasang pada bus berkecepatan tinggi seperti PCI. Keuntungan yang didapat dari bus USB antara lain : tidak harus memasang jumper, tidak harus membuka casing untuk memasang peralatan I/O, hanya satu jenis kabel yang digunakan, dapat mensuplai daya pada peralatan I/O, tidak diperlukan reboot.
• Bus 1394. Bus yang mempunyai nama FireWirememiliki kecepatan tinggi diatas SCSI dan PCI. Bus 1394 sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Bus ini tidak hanya populer perangkat komputer tetapi juga perangkat elektronik seperti kamera digital, VCR, dan televisi.

2. Standar I/O Interface

Dibawah ini merupakan beberapa standar I/O Interface pada komputer:

1. Parallel Interface (LPT)

Parallel port adalah port komunikasi dari komputer yang datanya dikirim dengan sistem parallel, artinya data 8 bit dikirim langsung bersama-sama dari bit 0 sampai bit 7. Parallel port juga dikenal dengan Printer Port atau Centronics Port. Parallel Port menggunakan koneksi jenis DB-25 Female. LPT sendiri diambil dari singkatan kata Line Printer.

Parallel Port pertama kali diperkenalkan pada tahun 1970 oleh Robert Howard and Prentice Robinson dari Centronics. Interfacing port dari Centronics ini kemudian dengan cepat menjadi standar industri. Parallel Port diimplementasikan pada komputer IBM pertama kali pada tahun 1981.

Parallel port dua arah mulai di pakai IBM pada tahun 1987, kemudian Hewlet Packard (HP) juga memperkenalkan versi dua arah yang dikenal sebagai Bitronics, yang dipakai pada LaserJet 4 di tahun 1992. Antarmuka Bitronics dan antarmuka Centronics kemudian digantikan oleh standar IEEE 1284 pada tahun 1994.



     2. Serial Interface (COM)

Serial port adalah port komunikasi dari komputer yang datanya dikirim dengan sistem serial, artinya data 8 bit dikirim bergantian dari bit 0 sampai bit 7. Dulu Serial Port menggunakan koneksi jenis DB-25 dan DB-9 Male, namun kini kebanyakan Serial Port menggunakan koneksi DB-9.

Serial Port menggunakan model transfer data serial dengan format UART (Universal Asyncronous Receiver Transmitter) yang artinya antara kedua sisi tidak ada clock sinkronisasi. Pada koneksi UART dikenal dengan 2 pin yang disebut Tx dan Rx. Tx adalah pin yang berfungsi sebagai pengirim data dan Rx adalah pin yang berfungsi sebagai penerima data.



   3. USB Interface

Universal Serial Bus (USB) : Sebuah bus I/O (input/output) yang dapat mentransfer data hingga 12 megabit per detik.

Selamat tinggal port paralel dan serial yang lamban, kini jamannya Universal Serial Bus (USB). Lebih cepat, lebih kuat dan lebih fleksibel serta benar-benar berazaskan Plug and Play. Bahkan USB versi 2.0 yang baru saja dikeluarkan mampu memberikan tingkat kinerja dan kecepatan yang sebanding dengan bus berkecepatan tinggi semacam IEEE 1394.

Beberapa hal yang perlu Anda ketahui tentang USB:

   Lebih cepat dibanding port paralel atau serial dengan kecepatan transfer hingga 12 mbps (bahkan untuk versi terbaru, bisa mencapai kecepatan 480 mbps)
Dapat mengkoneksikan hingga 127 periferal
Diterima secara luas, baik dari sisi hardware, software (baca: sistem operasi), ataupun pengguna
Membutuhkan Windows 98 ke atas untuk kompatibilitas secara penuh.



   4. PS/2 Interface

Konektor PS/2 adalah 6-pin mini-DIN konektor yang digunakan untuk menghubungkan beberapa keyboard dan mouse ke sistem komputer PC yang kompatibel. Namanya berasal dari IBM Personal System/2 series dari komputer pribadi, yang diperkenalkan pada tahun 1987.

Konektor mouse PS/2 ini menggantikan konektor DE-9 RS-232 yang lebih tua untuk serial mouse sedangkan konektor keyboard PS/2 menggantikan yang lebih besar 5-pin/180 ° konektor DIN digunakan dalam desain IBM PC/AT.

Interface PS/2 didesain untuk keyboard dan mouse elektrik dan menggunakan protokol komunikasi yang sama. Namun, keyboard sistem dan port mouse tidak dapat dipertukarkan karena dua perangkat ini menggunakan perintah yang berbeda.



    5. VGA Interface

Port VGA ini tersusun atas 3 baris dan memiliki jumlah 15 pin betina (female connector) yang berguna untuk menghubungkan VGA Card ke Monitor.



  6. Audio Interface

Port ini digunakan untuk menghubungkan perangkat seperti speaker, microphone, headset, dll.



   7. LAN Interface

Port ini digunakan untuk komunikasi antar komputer, sehingga komputer dapat saling berbagi informasi dengan komputer lainnya.




3. Pengaksesan peralatan I/O


Pengaksesan I/O terdiri dari dua cara yaitu :

1. Memory mapped I/O

Dimana pirabti I/O dihubungkan sebagai lokasi memory virtual dimana port I/O tergantung pada memori utama

Karakteristik memory mapped I/O antara lain :

• Port I/O dihubungkan ke bus alamat
• Piranti input sebagai bagian memory yang memberikan data ke bus data. Piranti output ssebagai bagian memori yang memiliki data tersimpan di dalamnya.

      2. I/O mapped I/O

Piranti I/O dihubungkan sebagai lokasi terpisah dengan lokasi memori, dimana port I/O tidak tergantung pada memori utama.

karakteristik I/O mapped I/O :

• Port I/O tidak tergantung memori utama
• Transfer informasi dilakukan di bawah kendali sinyal control yang menggunakan instruksi INPUT dan OUTPUT
• Operasi I/O tergantung sinyal kendali dari CPU
• Intruksi I/O mengaktifkan baris kendali read/write pada port I/O, sedangkan instruksi memori akan mengaktifkan baris kendali read/write pada memori
• Ruang memory dan ruang alamat I/O menyatu, sehingga dapat memiliki alamat yang sama.

Referensi :

https://sekaranindya.wordpress.com/2013/11/27/input-output/

https://id.wikipedia.org/wiki/Bus_sistem

http://souletz.blogspot.com/2013/12/pengertian-dan-jenis-io-port-computer.html

http://www.pintarkomputer.com/pengertian-dan-macam-macam-port-io/

http://hausenka.blogspot.co.id/2015/09/metode-pengaksesan-io.html

https://triazis13.wordpress.com/2016/12/17/unit-input-output/

Central Prossesing Unit (CPU)

CPU, singkatan dari Central Processing Unit adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menerima dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Prosesor sering digunakan untuk menyebut CPU pada umumnya. Adapun mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an, mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi aspek penting dalam penerapan CPU.

Pada sebuah CPU terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu:

1. Sistem Bus
            Sistem Bus dalam arsitektur komputer merujuk pada bus yang digunakan oleh sistem komputer untuk menghubungkan semua komponennya dalam menjalankan tugasnya. Sebuah bus adalah sebutan untuk jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh CPU melalui perantara sistem bus.

Hasil gambar untuk sistem bus

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa pada suatu sistem bus terdapat 3 jenis bus yaitu:
– Address Bus
Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca.Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.

– Data Bus
Adalah jalur‐jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing‐masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.

– Control Bus
Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 samapai 10 jalur paralel.v

2. ALU(Arithmetic And Logic Unit)
           ALU adalah salah satu bagian dalam dari sebuah mikroprosesor yang berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritmetika dan logika. Contoh operasi aritmetika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. tugas utama dari ALU (Arithmetic And Logic Unit)adalah melakukan semua perhitungan aritmetika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan operasi arithmatika dengan dasar pertambahan, sedang operasi arithmatika yang lainnya, seperti pengurangan, perkalian, dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi arithmatika ini disebut adder. Tugas lalin dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika (logical operation) meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu:a. sama dengan (=)
b. tidak sama dengan (<>)

c. kurang dari (<)

d. kurang atau sama dengan dari (<=)

e. lebih besar dari (>)

f. lebih besar atau sama dengan dari (>=)

Fungsi-fungsi yang didefinisikan pada ALU adalah Add (penjumlahan), Addu (penjumlahan tidak bertanda), Sub (pengurangan), Subu (pengurangan tidak bertanda), and, or, xor, sll (shift left logical), srl (shift right logical), sra (shift right arithmetic), dan lain-lain.

3. Central Logic Unit
Bertugas mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada di sistem komputer, yaitu :
– mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output
– mengambil instruksi-instruksi dari memori utama
– mengambil data dari memori utama untuk diproses
– mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta
mengawasi kerja dari ALU
– mengirim hasil proses ke memori utama untuk disimpan dan pada saatnya disajikan ke alat
output.

4. Set Register
Salah satu perbedaan pokok antara satu komputer dengan komputer lainnya adalah pada sifat set registernya.
Set register dapat dibedakan menjadi dua:
– set register tujuan khusus (special purpose)
– set register tujuan umum (general purpose)
Instruction Register (IR) atau Program Counter (PC) – untuk menyimpan alamat instruksi yang sedang dijalankan. Memory Address Register (MAR) untuk menyimpan alamat memori yang akan diakses. Memory Buffer Register (MBR) untuk menampung data pada saat operasi pemuatan maupun penyimpanan data. Indexs Register (IR) untuk menyimpan indeks, misalnya untuk mengakses elemen dalam array. Flag Register atau Processor-Status Bits, misalnya untuk menyimpan indikasi hasil operasi aritmatika dan logika,
seperti:
– P (hasil Positif)
– Z (hasil Zero/Nol)
– N (hasil Negatif)
– C (Carry out)
– V (Over Flow)
– Dan lainnya

Referensi
http://jamilah.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/35151/ARKOM.pdf
https://id.wikipedia.org/wiki/Unit_aritmatika_dan_logika
http://missnuroxfordutomo.blogspot.co.id/2011/04/pengertian-cpu-dan-fungsinya.html
http://siswantongeblog.blogspot.co.id/2015/10/sistem-bus.html
https://triazis13.wordpress.com/2016/11/07/central-processing-unit-cpu/

ARSITEKTUR SET INSTRUKSI

1. Pengertian Set Instruksi
          Set Instruksi didefinisikan sebagai suatu aspek dalam arsitektur komputer yang dapat dilihat oleh para pemrogram, atau dengan kata lain Kumpulan dari instruksi-instruksi yang berbeda yang dapat dijalankan oleh CPU disebut set Instruksi (Instruction Set). Operasi dari CPU ditentukan oleh instruksi-instruksi yang dilaksanakan atau dijalankannya. Instruksi ini sering disebut sebagai instruksi mesin (mechine instructions) atau instruksi komputer (computer instructions)Secara umum, ISA ini mencakup jenis data yang didukung, jenis instruksi yang dipakai, jenis register, mode pengalamatan, arsitektur memori, penanganan interupsi, eksepsi, dan operasi I/O eksternalnya (jika ada).

• Jenis-Jenis Instruksi

1. Data procecessing: Arithmetic dan Logic Instructions
           Data processing adalah jenis pemrosesan yang dapat mengubah data menjadi informasi atau pengetahuan.Setelah diolah, data ini biasanya mempunyai nilai yang informative, maka istilah pemrosesan data sering dikatakan sebagai sistem informasi.

2. Data storage: Memory instructions
           Sering disebut sebagai memori komputer, merujuk kepada komponen komputer, perangkat komputer, dan media perekaman yang mempertahankan data digital yang digunakan untuk beberapa interval waktu. Dalam penggunaan kontemporer, memori komputer merujuk kepada bentuk media penyimpanan berbahan semikonduktor, yang dikenal dengan sebutan Random Access Memory (RAM).Akan tetapi, istilah “computer storage” sekarang secara umum merujuk kepada media penyimpanan massal seperti halnya hard disk.

3. Data Movement: I/O instructions
           Proses data movement ini adalah memindahkan (dapat dikatakan membackup juga) data – data dari database yang berupa data, indeks, grand, schema, dan lain – lain ketempat baru. Data movement terdiri dari 2 bagian besar yaitu: Load & Upload dan Export & Import. Load berfungsi untuk memasukan data / transaksi ke sebuah table. Sedangkan upload berfungsi untuk membuat dari data table ke fisik / file.

4. Control: Test and branch instructions
          CU diimplementasikan sebagai sebuah microprogram yang disimpan di dalam tempat penyimpanan kontrol (control store).Control Unit – CU) adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/ kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU tersebut.

2. Teknik Pengalamatan

A.Immediate Addressing (Pengalamatan Segera)
– Pengalamatan yang paling sederhana.
– Operand benar-benar ada dalam instruksi atau bagian dari intsruksi
– Operand sama dengan field alamat
– Umumnya bilangan akan disimpan dalam bentuk complement dua
– Bit paling kiri sebagai bit tanda
– Ketika operand dimuatkan ke dalam register data, bit tanda digeser ke kiri hingga maksimum word data

Keuntungan :
– Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand
– Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhanakan akan cepat

Kekurangan :
– Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field

Contoh :
– ADD 7 ; tambahkan 7 pada akumulator

B. Direct Addressing (Pengalamatan Langsung)

– Teknik ini banyak digunakan pada komputer lama dan komputer kecil
– Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulus khusus

Kelebihan :
– Field alamat berisi efektif address sebuah operand

Kekurangan :
– Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word

Contoh :
– ADD A ; tambahkan isi pada lokasi alamat A ke akumulator

C. Indirect Addressing (Pengalamatan tak langsung)
– Merupakan mode pengalamatan tak langsung
– Field alamat mengacu pada alamat word di alamat memori, yang pada gilirannya akan berisi alamat operand yang panjang

Kelebihan :
– Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi

Kekurangan :
– Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat proses operasi

Contoh :
– ADD (A) ; tambahkan isi memori yang ditunjuk oleh isi alamat A ke akumulator

D. Register addressing (Pengalamatan Register)
– Metode pengalamatan register mirip dengan mode pengalamatan langsung
– Perbedaanya terletak pada field alamat yang mengacu pada register, bukan pada memori utama
– Field yang mereferensi register memiliki panjang 3 atau 4 bit, sehingga dapat mereferensi 8 atau 16 register general purpose
Keuntungan :
– Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak diperlukan referensi memori

– Akses ke register lebih cepat daripada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepat
Kerugian :
– Ruang alamat menjadi terbatas

 E. Register indirect addressing (Pengalamatan tak-langsung register)– Metode pengalamatan register tidak langsung mirip dengan mode pengalamatan tidak langsung
– Perbedaannya adalah field alamat mengacu pada alamat register
– Letak operand berada pada memori yang dituju oleh isi register
– Keuntungan dan keterbatasan pengalamatan register tidak langsung pada dasarnya sama dengan pengalamatan tidak langsung
– Keterbatasan field alamat diatasi dengan pengaksesan memori yang tidak langsung sehingga alamat yang dapat direferensi makin banyak
– Dalam satu siklus pengambilan dan penyimpanan, mode pengalamatan register tidak langsung hanya menggunakan satu referensi memori utama sehingga lebih cepat daripada mode pengalamatan tidak langsung

F.Displacement addressing
– Menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan pengalamatan register tidak langsung
– Mode ini mensyaratkan instruksi memiliki dua buah field alamat, sedikitnya sebuah field yang eksplisit
– Operand berada pada alamat A ditambahkan isi register
Tiga model displacement
– Relative addressing : register yang direferensi secara implisit adalah Program Counter (PC)
– Alamat efektif didapatkan dari alamat instruksi saat itu ditambahkan ke field alamat
– Memanfaatkan konsep lokalitas memori untuk menyediakan operand-operand berikutnya
Base register addressing : register yang direferensi berisi sebuah alamat memori dan field alamat berisi perpindahan dari alamat itu
– Referensi register dapat eksplisit maupun implisit
– Memanfaatkan konsep lokalitas memori
Indexing  : field alamat mereferensi alamat memori utama, dan register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat tersebut
– Merupakan kebalikan dari mode base register
– Field alamat dianggap sebagai alamat memori dalam indexing
– Manfaat penting dari indexing adalah untuk eksekusi program-pprogram iteratif

Contoh :
– Field eksplisit bernilai A dan field imlisit mengarah pada register

G.Stack addressing

– Stack adalah array lokasi yang linier = pushdown list = last-in-firs-out
– Stack merupakan blok lokasi yang terbaik
– Btir ditambahkan ke puncak stack sehingga setiap blok akan terisi secara parsial
– Yang berkaitan dengan stack adalah pointer yang nilainya merupakan alamat bagian paling atas stack
– Dua elemen teratas stack dapat berada di dalam register CPU, yang dalam hal ini stack pointer mereferensi ke elemen ketiga stack
– Stack pointer tetap berada dalam register
– Dengan demikian, referensi-referensi ke lokasi stack di dalam memori pada dasarnya merupakan pengalamatan register tidak langsung

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

Kelengkapan set instruksi
Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)
Kompatibilitas : Source code compatibility dan Object code Compatibility
Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai berikut:

Operation Repertoire: Berapa banyak dan operasi apa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya .
Data Types: tipe/jenis data yang dapat olah Instruction Format: panjangnya, banyaknya alamat, dsb.
Register: Banyaknya register yang dapat digunakan
Addressing: Mode pengalamatan untuk operand.

Referensi :
http://eprints.binadarma.ac.id/883/1/ARSITEK%20KOMPUTER%205.pdf
http://adi-lecture.blogspot.co.id/2013/02/set-instruksi-dan-pengalmatan.html
https://mazzeko.wordpress.com/2014/11/29/arsitektur-dan-dessain-set-instruksi/
https://triazis13.wordpress.com/2016/11/06/arsitektur-set-instruksi/

ORGANISASI KOMPUTER DASAR

1. Struktur Dasar Komputer

         Struktur dasar komputer adalah suatu susunan yang menggambarkan hubungan antar komponen dalam sebuah sistem komputer.

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 mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem komputer, seperti teknologi hardware, sinyal kontrol, interface, teknologi memori.

2. Organisasi Komputer

       Organisasi Komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem komputer, seperti teknologi hardware, sinyal kontrol, interface, teknologi memori.

Organisasi dasar dari sebuah komputer dapat ditunjukkan pada blok diagram di bawah ini :


Keterangan :

         CPU mengendalikan urutan dari semua pertukaran informasi dalam komputer dan dengan dunia luar melalui unit I/O. Sedangkan unit memori terdiri dari sejumlah besar lokasi yang menyimpan program dan data yang sedang aktif digunakan CPU. Ketiga unit tersebut dihubungkan dengan berbagai macam bus.

          Bus adalah sekelompok kawat atau sebuah jalur fisik yang berfungsi menghubungkan register-register dengan unit-unit fungsional yang berhubungan dengan tiap-tiap modul. Informasi saling dipertukarkan di antara modul dengan melalui bus.1.


REFERENSI :
http://www.academia.edu/6818662/ORGANISASI_and_ARSITEKTUR_KOMPUTER
http://radmarssy.wordpress.com/2007/02/07/struktur-dasar-komputer/
http://dina_agustin.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/23842/ORGANISASI+KOMPUTER+DASAR%5
https://triazis13.wordpress.com/2016/10/10/dasar-organisasi-komputer/