Komputer
merupakan perangkat elektronik yang sudah tidak asing lagi di kalangan
anak-anak hingga orang dewasa, tentunya dengan tingkat pemahaman dan penggunaan
yang berbeda-beda. Arsitektur Von Neumann menggambarkan
komputer dengan empat bagian utama: Unit Aritmatika dan
Logis (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil
(secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat,
“bus”.
A. Organisasi
Komputer
Organisasi
Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit-unit operasional
dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam
merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek organisasional adalah
teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori,
dan sinyal–sinyal kontrol.
B. Arsitektur
Komputer
Arsitektur
Komputer lebih cenderung pada kajian atribut–atribut sistem komputer
yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set
instruksi,aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.
C. CPU
(Central Prosessing Unit)
Unit
Pengolah Pusat atau CPU (Central processing Unit) berperan
untuk memproses perintah yang diberikan oleh pengguna komputer, mengelolanya
bersama data-data yang ada di komputer. Unit atau peranti pemprosesan juga akan
berkomunikasi dengan peranti input , output dan storage untuk melaksanakan
instruksi yang saling terkait.
Dalam
arsitektur von Neumann yang asli, , kedua unit ini terletak dalam satu sirkuit
terpadu (IC – Integrated Circuit), yang biasanya disebut CPU (Central
Processing Unit).
Unit
Aritmatika dan Logika,
atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat yang melakukan
pelaksanaan dasar seperti pelaksanaan aritmatika (tambahan, pengurangan, dan
semacamnya), pelaksanaan logis (AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan
(misalnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan). Pada unit
inilah dilakukan “kerja” yang sebenarnya.
Unit
kontrol menyimpan
perintah saat ini yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk
melaksanaan dan mendapatkan kembali informasi (dari memori) yang diperlukan
untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori
yang sesuai. Unit ini berfungsi mengontrol pembacaan instruksi program
komputer.
D. Memori
Memori
adalah sebuah array yang besar dari word atau byte,
yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan,atau bahkan jutaan.
Setiap word atau bytemempunyai alamat tersendiri. Main memory berfungsi
sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU atau perangkat
I/O. Main-memory termasuk tempat penyimpanan data yang
sementara (volatile), artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan.
Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan
manajemen memori seperti: menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan
siapa yang menggunakannya; memilih program yang akan di-load ke memori; dan
mengalokasikan dan mendealokasikan memoryspace sesuai
kebutuhan. Main memory dapat dibayangkan sebagai kumpulan
kotak-kotak yang masing dapat menyimpan suatu penggal informasi baik berupa
data maupun instruksi. Umumnya
1 byte
memory terdiri dari 8 bit dan tiap bit diwakili oleh 1 atau 0.
Kombinasi bit dalam1 byte tersebut membentuk suatu kode yang mewakili isi dari
lokasimemory. Kode yang digunakan untuk mewakilinya tergantung dari
komputer yang digunakan,dapat membentuk sistem kode BCD (Binary-Coded
Decimal), sistem kode SBCDIC (Standard Binary Coded Decimal Interchange
Code), sistem kode EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange
Code) atau sistem kode ASCII (American Standard Code for Information
Interchange).
- Memori dikelompokkan menjadi 2 yaitu:
Ø RAM
(Random Access Memory)
RAM
(Random Access Memory ) adalah memori yang dapat dibaca atau
ditulisi. Data dalam sebuah RAM bersifat volatile, artinya data akan terhapus
bila catu daya dihilangkan. Karena sifat RAM yang volatile ini, maka program
computer tidak tersimpan di RAM. RAM hanya digunakan untuk mcnyimpaii data
sementara.
Struktur
dari RAM, dibagi menjadi:
1. Input
Storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan lewat
alat
input;
2. Program
Storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi program
yang
akan diproses;
3. Working
Storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan
hasil
dari pengolahan;
4. Output
Storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan datayang
akan ditampilkan ke alat output.
Ø ROM
(Read Only Memory)
Memori
ini hanya dapat dibaca saja, programer tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM.
Isi ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya berupa sistem operasi yang terdiri
dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti
program untuk mengatur penampilan karakter, pengisian tombol kunci dan bootstrap
program.
Bootstrap program diperlukan pada waktu
pertama kali sistem komputer diaktifkan, yang proses ini disebut dengan
istilah booting, yang terdiri dari:
1. Cold
booting, yaitu proses mengaktifkan sistem komputer pertama kali untuk
mengambil
bootsrap program dari keadaan listrik komputer mati.
2. Warm
booting, yaitu proses pengulangan pengambilan bootstrapprogram
dalam
keadaan komputer masih hidup.
Instruksi
yang tersimpan di ROM disebut dengan microinstruction atau microcodeatau
disebut juga firmware. Isi dari ROM tidak boleh hilang atau rusak,
karena dapat menyebabkan sistem komputer tidak berfungsi. ROM bersifat non
volatile, artinya isinya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.
Jenis-jenis
ROM:
1. PROM (Programmable
Read Only Memory), yaitu ROM yang dapat diprogram
sekali
saja dan tidak dapat diubah kembali
2. EPROM (Erasable
Programmable Read Only Memory), yaitu ROM yang dapat
dihapus
dengan sinar ultra violet serta dapat diprogram kembali berulang-ulang
3. EEPROM (Electrically
Erasable Programmable Read Only Memory), yaitu
ROM
yang dapat dihapus secara elektronik dan dapat diprogram kembali.
E. I/O
Port
Alat-alat
input/output tidak dilekatkan langsung dengan bus tetapi melalui suatu I/O port
atau I/O interface. Alat-alat input/output dapat berkomunikasi
dengan CPU dengan cara mengirimkan informasi yang akan dikomunikasikan lewat
bus. Informasi yang dikirim dari alat input/output (peripheral device)
kemain memory atau ke register di CPU diletakan di I/O port dan
dikirimkan lewat data bus. Demikian juga bila informasi dari main
memory akan dikirimkan ke peripheral device juga melalui data bus dan
diterima di I/O port. Cara ini disebut juga dengan program-controlled I/O.
Cara ini banyak diterapkan pada alat I/O yang hanya dapat menangani satu
karakter atau 1 byte atau 1 word saja tiap saat misalnya keyboard.
F. Instruksi
Perintah
yang dibicarakan di atas bukan perintah seperti bahasa manusiawi. Komputer
hanya mempunyai perintah sederhana dalam jumlah terbatas yang dirumuskan dengan
baik. Perintah biasa yang dipahami kebanyakan komputer ialah “menyalin isi sel
123, dan tempat tiruan di sel 456″, “menambahkan isi sel 666 ke sel 042, dan
tempat akibat di sel 013″, dan “jika isi sel 999 adalah 0, perintah berikutnya
anda di sel 345″.
Instruksi
diwakili dalam komputer sebagai nomor – kode untuk “menyalin” mungkin menjadi
001, misalnya. Suatu himpunan perintah khusus yang didukung oleh komputer
tertentu diketahui sebagai bahasa mesin komputer. bahasa mesin,
seperti assembler (bahasa tingkat rendah); di sisi lain,
bahasa seperti prolog didasarkan pada prinsip abstrak yang jauh dari
detail pelaksanaan sebenarnya oleh mesin (bahasa tingkat tinggi).
G. Pengalamatan
Pengalamatan adalah bagaimana cara menunjuk dan
mengalamati suatu lokasi memori pada sebuah alamat di mana operand akan
diambil. Mode pengalamatan diterapkan pada set instruksi, dimana pada umumnya
instruksi terdiri dari opcode (kode operasi) dan alamat.
Setiap mode pengalamatan memberikan fleksibilitas khusus yang sangat penting.
Mode pengalamatan ini meliputi direct addressing, indirect
addressing, dan immediate addressing.
1. Direct
Addresing
Dalam
mode pengalamatan direct addressing, harga yang akan dipakai
diambil langsung dalam alamat memori lain. Contohnya: MOV A,30h. Dalam
instruksi ini akan dibaca data dari RAM internal dengan alamat 30h dan kemudian
disimpan dalam akumulator. Mode pengalamatan ini cukup cepat, meskipun harga
yang didapat tidak langsung seperti immediate, namun cukup cepat karena
disimpan dalam RAM internal. Demikian pula akan lebih mudah menggunakan mode
ini daripada mode immediate karena harga yang didapat bisa dari lokasi memori
yang mungkin variabel.
Kelebihan
dan kekurangan dari Direct Addresing antara lain :
Kelebihan
· Field alamat
berisi alamat efektif sebuah operand.
Kelemahan
· Keterbatasan field alamat
karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan
panjang word.
2. Indirect
Addresing
Mode
pengalamatan indirect addressing sangat berguna karena dapat
memberikan fleksibilitas tinggi dalam mengalamati suatu harga.Mode ini pula
satu-satunya cara untuk mengakses 128 byte lebih dari RAM internal pada
keluarga 8052. Contoh: MOV A,@R0. Dalam instruksi tersebut, 89C51 akan
mengambil harga yang berada pada alamat memori yang ditunjukkan oleh isi dari
R0 dan kemudian mengisikannya ke akumulator. Mode pengalamatan indirect
addressing selalu merujuk pada RAM internal dan tidak pernah merujuk pada
SFR. Karena itu, menggunakan mode ini untuk mengalamati alamat lebih dari 7Fh
hanya digunakan untuk keluarga 8052 yang memiliki 256 byte spasi
RAM internal.
Kelebihan
dan kekurangan dari Indirect Addresing antara lain :
Kelebihan
· Ruang
bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi.
Kekurangan
· Diperlukan
referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat
preoses operasi.
3. Immediate
Addresing
Mode
pengalamatan immediate addressing sangat umum dipakai karena
harga yang akan disimpan dalam memori langsung mengikuti kode operasi dalam
memori. Dengan kata lain, tidak diperlukan pengambilan harga dari alamat lain
untuk disimpan. Contohnya: MOV A,#20h. Dalam instruksi tersebut, akumulator
akan diisi dengan harga yang langsung mengikutinya, dalam hal ini 20h. Mode ini
sangatlah cepat karena harga yang dipakai langsung tersedia.
Kelebihan
dan kekurangan dari Immedieate Addresing antara lain :
Keuntungan
· Tidak
adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh
operand.
· Menghemat
siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat.
Kekurangan
- Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat.
DAFTAR
PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputer