Sabtu, 01 Desember 2012

ORGANISASI dan ARSITEKTUR KOMPUTER Input Output


Macam-macam Input Device
A. Keyboard
Penciptaan keyboard komputer diilhami oleh penciptaan mesin ketik yang dasar rancangannya di buat dan di patenkan oleh Christopere Lathan pada tahun 1868 dan banyak dipasarkan pada tahun 1877 oleh Perusahaan Remington. Keyboard computer pertama disesuaikan dari kartu pelunbang(punch card) dan teknologi pengiriman tulisan jarak jauh(teletype). Tahun 1946 komputer ENIAC menggunakn pembaca kartu pembuat lubang(punched card reader) sebagai alat input dan output,
Bila mendengar kata “keyboard” maka pikiran kita tidak lepas dari adanya sebuah kompyter, karena keyboard merupakan sebuahpapan yeng terdiri dari tombol-tombol untuk mengetikkan kalimat dan symbol-simbol khisus lainnya pada computer. Keyboard dalam bahasa Indonesia artinya papan tombol jari atau papan tuts, Pada keyboard terdapat tombol-tombol huruf (alphabet A-Z, a-z, angka(numeric), 0-9, tombol dan karakter khusus seperti : ` ~ @ # $ % ^ & * ( ) _ - + = / , . ? “ ‘ : ; \ |, tombol fungsi (F1-F12), serta tobol-tobol khusus lainnya yantg jumlah seluruhnya adalah 104 tuts. Sedangkan pada mesin ketik jumlah tutsnya adalah 52 tuts. Bemtuk keyboard umumnya persegi panjang, tetapi saat ini model keyboard sangat variatif. Dahulu orang banyak yang menggunakan mesin ketik baik yang biasa maupun mesin ketik listrik. Keyboard mempunyai kesamaan bentuk dan fungsi dengan mesin ketik. Perbedaannya terletak pada hasil output atau tampilannya. Bila kita menggunakan mesin ketik, kita tidak dapat menghapus atau membatalkan apa-apa saja yang sudah diketikan dan setiap satu huruf atau symbol kita ketikan maka hasilnya langsung kita liat pada kertas.tidak demikian dengan keyboard. Apa yang kita ketikan hasil atau keluarannya dapat kita lihat dilayar monitor terlebih dahulu, kemudian kita dapat memodifikasi atau melakukan perubahan-perubahan bentuk tulisan ,kesalahan ketikan dan lainnya.
Keyboard dihubungkan ke computer dengan sebuah kabel yang terdapat pada keyboard. Ujung kabel tersebut dimasukan kedalam port yang terdapat pada CPU computer.

B. Mouse
Pada dasarnya, penunjuk (pointer) yang dikenal dengan sebutan ”Mouse” dapat digerakan kemana saja berdasarkan arah gerakan bola kecil yang terdapat dalam mouse. Jika kita membuka dan mengeluarkan bola kecil yang terdapat dibelakang mouse, maka akan terlihatdua pengendali gerak didalamnya. Kedua pengendali gerak tersebut dapat bergerak bebas dan mengendalikan pergerakan penunjuk yang satu kearah horizontal (mendatar) dan satu lagi Vertikal (atas dan bawah ).
Jika kita hanya menggerakan pengendali horizontal maka penunjuk hanya akan bergrak secara horizontal saj pada layar monitor computer. Dan sebaliknya jika penunjuk vertical yang digerakan, maka penunjuk hanya bergrak secara vertical saja dilayar monitor.jika keduanya kita gerakan maka gerakan penunjuk (pointer) akan menjadi diagonal. Jika bola kecil dimasukan kembali, maka bola itu akan menyentuh dan menggerakan kedua pengendali gerak tersebut sesuai dengan arah mouse yang kita gerakan.
Pada sebagian besar mouse terdapat tiga tombol, tetapi umumnya hanya dua tombol yang berfungsi, yaitu tombol paling kiri dan yang paling kanan. Pengaruh dari penekanan tombol atau yang di kenal dengan istilah “click” ini tergantung pada object (daerah) yang kita tunjuk. Computer akan mengabaikan penekanan tombol (click) bila tidak mengenai area atau object yang tidak penting. Kemudian dalam penggunaan mouse juga kita kenal dengan istilah “Drag” yang artinya menggeser atau menarik. Apabila kita menekan tombol paling kiri tanpa
melepaskannya dan sambil menggesernnya, salah satu akibatnya object tersebut berpindah atau menjadi pindah (tersalin) ke object lain dan terdapat kemungkinan lainnya. Kemungkinan-kemungkinan ini tergantung pada jenis program aplikasi apa yang kita jalankan. Mouse terhubung dengan computer dengan sebuah kabel yang terdapat pada mouse. Ujung kabel tersebut dimasukan pada port yang terdapat di CPU computer.

C. Scanner
Scanner adalah suatu alat elektronik yang fungsinya mirip dengan mesin foto kopi. Mesin foto kopi hasilnya dapat langsung kamu lihat pada kertas sedangkan scanner hasilnya ditampilakn pada layar monitor computer dahulu kemudian baru dapat dirubah dan dimodifikasi sehingga tampilan dan hasilnya menjadi bagus yang kemudian dapat disimpan sebagai file tekx, dokuman dan gambar.
Bentuk dan ukuran scanner bermacam-macam, ada yang besarnya seukuran dengan kertas folio, ada juga yang seukuran postcard, bahkan yang terbaru berbentuk pena yang baru diluncurkan oleh perusahaan WizCom Technologies Inc. scanner berukuran pena tersebut bisa menyimpan hingga 1000 halaman teks cetak dan kemudian mentranfernya ke sebuah computer pribadi (PC). Scanner berukuran pena tersebut dinamakan “Quicklink”. Pena scanner itu berukuran panjang enam inci dan beratnya sekitar tiga ons. Scanner tersebut menurut WizCom dapat melakukan
pekerjaannya secara acak lebih cepat dari scanner yang berbentuk datar. Data yang telah diambil dengan scanner itu, bisa dimasukkan secara langsung ke semua aplikasi computer
yang mengenali teks ASCII. Perbedaan tiap scanner dari merbagai merk terletak pada pemakaian teknologi dan resolusinya. Pemakaian tekologi misalnya penggunaan tombol digital dan teknik pencahayaan.

Macam-macam Output Device
A. Printer
Klasifikasi dasar printer adalah :
a. Character printer yang mencetak satu karakter setiap kali.Contohnya yang paling umum adalah dot matrix printer.
b. Line printer yang mencetak seluruh baris setiap kali.
c. Page printer (image printer) yang mencetak seluruh halaman setiap kali.
Metode dasar penghasilan cetakan:
a. Impact atau non-impact printing.Impact printer memukulkan atau membenturkan pita tinta ke kertas,sedangkan non-impact printer menggunakan metode printer lain,misalnya thermal atau elektrostatik.
b. Shaped character printing atau dot-matrix printing.Shaped character printing mempunyai hasil cetakan yang lebih baik dari dot-matrix printing.
Kecepatan cetak (print speed):
a. Low speed (kecepatan rendah) : 10 cps / 300 lpm
Dot matrix impact character printer.Ini adalah jenis printer berkecepatan rendah yang paling sering digunakan,dan sering disebut dengan nama “dot matrix printer”.
Daisywheel printer ini adalah jenis lain printer berkecepatan rendah yang terkenal,yang akan digunakan jika kita memerlukan kualitas cetakkan yang tinggi. Inkjet printer ini adalah printer berkecepatan rendah yang tidak gaduh,karena menggunakan cara penembakan percikan tinta yang sangat halus ke atas kertas.
b. High speed (Kecepatan tinggi) : 300 lpm – 3000 lpm
Line printer.Ini adalah impact shaped-character printer yang mencetak keseluruhan baris setiap kalinya.
Page printer ini adalah printer yang mencetak tampilan sebesar halaman penuh setiap kalinya.

B. Graph Plotter
Graph plotter digunakan untuk tujuan (penggunaan) ilmiah dan perekayasaan.Salah satu aplikasi khususnya adalah CAD (Computer Aided Design),dimana desain mesin atau arsitektural diciptakan oleh computer dan dikeluarkan (outputnya pada graph plotter). Perangkat ini memberikan bentuk output yang sama sekali berbeda,dan ia mempunyai keragaman aplikasi.
Dua jenis dasarnya adalah:
a. Flatbed type.Penanya bergerak keatas,turun,menyilang,atau menyamping.
b. Drum type.Penenya bergerak keatas,turun,dan menyilang. Kertasnya bergerak menyamping.

C. Monitor
A. PEMBAGIAN MONITOR BERDASARKAN JENIS
Pada dasarnya monitor terbagi 3 kelompok yaitu :

1. MONITOR DIGITAL
Monitor digital adalah monitor yang menggunakan sinyal digital dalam pengiriman data dari video card ke monitor.Sinyal digital ini adalah sinyal yang diwakili oleh data 0 dan 1.Yang termasukan monitor jenis ini adalah monitor Monochrome Display Adapter (MDA),Color Graphic.Adapter (CGA) dan Enhanced Graphic Adapter (EGA). Monitor monochrome mendukung hanya modus 7 (teks 80x25).Ukuran characternya 9x14,jumlah scan line 350 baris dan nomor portnya 380 Hex sampai 3BB Hex.Monitor CGA diperkenalkan pada tahun 1981 (IBM PC) mendukung
modus grafik 4 warna dan modus teks 16 warna. Jumlah scan line 200 baris,ukuran character-nya 8x8,dan nomor portnya 3D0 hex sampai 3DF Hex.Monitor EGA memiliki resolusi maksimum 640x480 dengan 2 warna. Memiliki nomor port 3C0 Hex dan jumlah scan line 350 baris sehingga dapat menampilkan character dalam ukuran 8x14.

2. MONITOR ANALOG
Monitor analog adalah monitor yang menggunakan sinyal analog dalam pengiriman datanya.Sinyal analog adalah sinyal yang dapat berisi sembarang nilai antara nilai maksimum dan minimum.Contoh monitor analog adalah Video graphic Array Adapter (VGA)yang dikenalkan pada IBM PS/2.Nomor portnya sama dengan EGA,scan line 400 baris sehingga dapat membentuk ukuran character 9x16.Resolusi maksimum adalah 640x480 dengan 16 warna.

3. MONITOR MULTISCANING
Monitor multiscaning adalah monitor yang dapat menerima dua bentuk sinyal,digital ataupun analog.Monitor ini menggabungkan kemampuan yang dimilki monitor analog dan monitor digital,sehingga dapat dipasangkan dengan video card yang bermacam-macam.Mendukung modus Super VGA,modus yang lebih tinggi dari modus yang dimiliki VGA.

B. PEMBAGIAN MONITOR BERDASARKAN TEKNOLOGI
Berdasarkan teknologinya,monitor dapat dibagi atas :

1. MONITOR SUPER VGA
Monitor Super VGA lebih baik d yang lebih tinggi.Tidak ada standar untuk monitor Super VGA sehingga tidak jarang dijumpai 2 monitor Super VGA yang tidak sama resolusinya.
Tidak standarnya monitor Super VGA diikuti oleh tidak standarnya video card yang mendukung Super VGA,seperti : Tseng ET-4000,Trident,Oak Technology dan lain-lain.Masing-masing card mempunyai nomor modus tersendiri dan tidak seragam seperti halnya modus monochrome hingga VGA.Untuk mengatasi hal ini maka dibuatlah standar VESA (Video Electronic Standards Association).

2. MONITOR LOW RADIATION
Tidak semua electron yang ditembakan tabung monitor dapat diserap oleh lapisan phosphor yang terdapat pada monitor tersebut.Sebagian ada yang berhasil lolos keluar dari monitor.Elektron yang keluar tersebut membangkitkan medan magnet disekitar bagian depan monitor.Hal ini berbahaya bagi kesehatan mata.Disamping umumnya jarak monitor dengan mata kurang dari 1 meter.Untuk mencegah hal ini,dibuat monitor dengan daya magnetisasi yang kecil. Beberapa contoh monitor low radiation adalah SPC CM-1200V Syncmaster 3, Philips 4CM2799.

3. GREEN MONITOR
Green Monitor adalah monitor yang memiliki sifat-sifat hemat energi pemakaian listrik dan memakai bahan-bahan yang dapat didaur ulang.Monitor demikian dirancang dengan memakai komponen hemat listrik dan memiliki kemampuan untuk auto-off,yang dapat mati sendiri jika setelah beberapa saat tidak digunakan.Bahan-bahan yang digunakan membuat monitornya menggunakan bahan yang dapat didaur ulang,terutama bahan dari plastic.

4. MONITOR MULTIFUNGSI
Monitor Multifungsi adalah monitor yang dapat digunakan untuk tujuan lain,selain untuk menampilkan output dari computer,misalnya monitor yang dapat berfungsi juga sebagai televisi,penayangan video dan lain-lain.Dewasa ini monitor demikian banyak digunakan untuk multimedia dimana sebuah computer dapat dihubungkan dengan berbagai macam peralatan lain seperti pengolah data.teks,grafik,animasi,audio,dan video,CD player,sound card,laser disc dan lain-lain.

C. PEMBAGIAN MONITOR BERDASARKAN ADAPTER VIDEO
Perkembangan Adapter video mulai dari yang pertama monitor monochrome dan berlanjut dengan diciptakan adapter video untuk monitor XVGD(Extended Video Graphics Display) hingga kini mengalami beberapa tahapan sebagai berikut :

1. Monocrome Display Adapter (MDA)
MDA merupakan suatu adapter video untuk jenis 1 warna (biasanya hijau) dan hanya mempunyai resolusi 80 kolom x 25 baris saja,dan hanya dapat mengolah data teks tidak dapat mengolah grafik.Di peta memori computer PC,memori MDA terletak pada segmen B000 Hex,sebesar 4 Kb.

2. Color Graphics Adapter(CGA)
CGA dikembangkan sejak tahun 1981.CGA mendukung modus grafik dan dapat menampilkan warna,baik pada modus teks ataupun modus grafik.Resolusi tertinggi 640x200 baris.Di peta memori computer PC,memori CGA terletak pada segmenB800 Hex,sebesar 16 Kb.

3. Hercules Graphics Card (HGC)
HGC merupakan adapter video untuk jenis monitor monochrome.Adapter ini merupakan penyempurnaan MDA,karena dapat menampilkan grafik.HGC dirancang oleh Van Suwannukul dari Hercules Computer Technology.Resolusi tertinggi adalah 720x348 pixel.Di peta memori computer PC,letak memori HGC sama dengan untuk MDA.

4. Enhanced Graphic Adapter (EGA)
EGA merupakan pengembangan dari CGA dengan resolusi dari tata warna yang lebih baik.Awalnya card EGA IBM memiliki memori 64 Kb,kemudian diperluas menjadi 128 Kb.Jadi ada 3 macam adapter card EGA.Resolusi tertinggi yang dapat ditampilkan adalah 640xx350 pixel,Di peta memori computer PC,memori EGA terletak pada segmen A000 Hex.

5. Profesional Graphics Adapter (PGA)
Pada saat yang sama dikeluarkan EGA,IBM memperkenalkan PGA. PGA memiliki kemampuan untuk menampilkan grafik 3 dimensi.Adapter ini dapat menjalankan 60 bingkai animasi per detik.Resolusi maksimumnya adalah 640x480 pixel. PGA merupakan adapter khusus untuk aplikasi CAD/CAM.Selanjutnya PGA tidak diproduksi karena harganya mahal dan tergolong lambat.

6. Multi Color Graphics Array (MCGA)
MCGA merupakan adapter video untuk computer PS/2 model 25 dan 30.Pada resolusi 320x200 pixel,warna yang dapat ditampilkan adalah 256 warna dari 262.144 palet warna yang tersedia.

7. Video Graphics Array (VGA)
VGA dikenalkan tahun 1987,dan sekarang menjadi standar monitor.Awalnya VGA dibuat untuk computer PS/2,tetapi dalam perkembangan selanjutnya dapat digunakan pada computer PC/XT dan PC/AT.Resolusi maksimumnya adalah 720x400 pixel dalam 2 warna sedangkan pada resolusi 640x480 pixel dapat ditampilkan 256 warna.

8. Display Adapter
Adapter ini dibuat untuk PS/2 dan mempunyai resolusi yang lebih tinggi dari VGA,dapat menampilkan 256 warna pada resolusi maksimum 1024x768 pixel pada modus grafik,sedangkan pada modus teks dapat ditampilkan 146 kolom x 51 baris.

9. Super Video Graphic Array (SVGA)
SVGA pada dasarnya sama dengan 8514,tetapi SVGA biasa disebut pada adapter non IBM.SVGA daoat digunakan pada PC/XT/AT,bukan untuk PS/2.Resolusi maksimum SVGA yang umum adalah 1024x768 pixel dengan 256 warna.

10. Extended Graphics Adapter (XGA)
XGA merupakan adapter keluaran terakhir yang memiliki resolusi yang paling tinggi (lebih dari 1024x768 pixel).

D. RESOLUSI DAN DOT PITCH
Resolusi adaah ukuran yang menyatakan jumlah pixel yang dapat ditampilkan di layar.Semakin tinggi resolusi suatu monitor akan semakin halus pula gambar yang ditampilkannya.Dotpitch adalah jarak antara 2 kesatuan phosphor merah-hijau-biru,atau jarak antara 1 titik pixel dengan titik pixel lainnya.Dot pitch ditentukan dalam ukuran seperseratus millimeter.

E. VERTICAL SCAN RATE (REFRESH RATE) & HORIZONTAL SCAN RATE
Refresh rate merupakan satuan berapa banyak sinaran/pancaran electron kembali memulai dari posisi awalnya dari kiri atas monitor tiap detik.Refresh rate mempunyai 2 macam jenis,yaitu interlaced dan Non Interlaced.Pada system Interlaced,proses scaning akan dilakukan dalam 2 kali lewatan,baris ganjil dan seterusnya.Pada umumnya system interlaced akan menghasilkan cukup banyak flicker adalah suatu proses yang terjadi dimana jika frekwensi penembakan electron terlalu sedikit,maka ketika penembakan berikutnya tiba,bayangan sinar yang sebelunya masih belum hilang secara sempurna sehingga diperoleh efek berkedip.
Horizontal scan rate dihitung dengan cara mengailkan jumlah baris perlayar dengan besarnya refresh rate.Misal : sebuah monitor dngan resolusi 640x480 dengan refresh rate 60 Hz.maka diperlukan 28.800 scan per detik.disamping itu ada waktu yang hilang saat antara scanning berhenti di suatu baris dan sinaran dihentikan untuk pindah ke baris berikutnya dan proses dimulai lagi dari awal,besarnya skitar 10% sehingga secara keseluruhan Horizontal scan raet adalah 28.800 +(28.800*10%) = 31.700 scan per detik (31,7 KHz).Pada resolusi 800x600 dengan refresh rate 72 Hz,diperlukan monitor yang mampu memberikan Horizontal scan rate sebesar 47,5 KHz.Pada resolusi 1042x768 dengan refresh rate 72 Hz,Horizontal scan rate yang diperlukan 59 KHz.



Masalah Dalam Input Output

Pengiriman data dengan kecepatan dan format yang berbeda
Lambat
Perlu modul I/O

Modul I/O

Penghubung dari CPU dan Memory
Penghubung satu atau lebih periperal

Perangkat Ekternal

Monitor
Modem
Printer
Mouse
NIC

Fungsi I/O Modul

Control & Timing
CPU Communication
Device Communication
Data Buffering
Error Detection

Langkah I/O

CPU memeriksa status dari I/O modul device
I/O mengirim balik status
Jika siap, CPU akan meminta transfer data
Perangkat akan mengirimkan data ke I/O modul
I/O modul akan mengirimkan data ke CPU
Variasi Output

I/O Module Decisions

Hide or reveal device properties to CPU
Support multiple or single device
Control device functions or leave for CPU
Also O/S decisions

Teknik Input Output

Programmed
Interrupt driven
Direct Memory Access (DMA)

I/O Commands

CPU issues address
CPU issues command

Addressing I/O Devices

Under programmed I/O data transfer is very like memory access (CPU viewpoint)
Each device given unique identifier
CPU commands contain identifier (address)


I/O Mapping

Memory mapped I/O
Isolated I/O

Interrupt Driven I/O

Overcomes CPU waiting
No repeated CPU checking of device
I/O module interrupts when ready

Interrupt Driven I/O Basic Operation

CPU issues read command
I/O module gets data from peripheral whilst CPUdoes other work
I/O module interrupts CPU
CPU requests data
I/O module transfers data

CPU Viewpoint

Issue read command
Do other work
Check for interrupt at end of each instruction cycle
If interrupted:-
Save context (registers)
Process interrupt
.Fetch data & store


Multiple Interrupts

Each interrupt line has a priority
Higher priority lines can interrupt lower priority lines
If bus mastering only current master can interrupt


DMA Function

Additional Module (hardware) on bus
DMA controller takes over from CPU for I/O


DMA Operation

CPU tells DMA controller
CPU carries on with other work
DMA controller sends interrupt when finished
DMA controller deals with transfer

DMA Transfer Cycle Stealing

.DMA controller takes over bus for a cycle
Transfer of one word of data
Not an interrupt
CPU does not switch context
CPU suspended just before it accesses bus
Slows down CPU but not as much as CPU doing transfer


I/O Channels

I/O devices getting more sophisticated
e.g. 3D graphics cards
CPU instructs I/O controller to do transfer
I/O controller does entire transfer
Improves speed

Small Computer Systems Interface (SCSI)
SCSI - 1

Early 1980s
8 bit
5MHz
Data rate 5MBytes.s-1
Seven devices

SCSI - 2

1991
16 and 32 bit
10MHz
Data rate 20 or 40 Mbytes.s-1
(Check out Ultra/Wide SCSI)

Configuring SCSI

Bus must be terminated at each end
Usually one end is host adapter
Plug in terminator or switch(es)


IEEE 1394 FireWire

High performance serial bus
Fast
Low cost
Easy to implement
Also being used in digital cameras, VCRs and TV

FireWire Configuration

Daisy chain
Up to 63 devices on single port
Up to 1022 buses can be connected with bridges
Automatic configuration
No bus terminators
May be tree structure

Tidak ada komentar:

Posting Komentar