4.cpu dan input output device
DESCRIPTION
lajd cvfTRANSCRIPT
Central Processing Unit (CPU)
1. Pengertian Central Processing Unit (CPU)
CPU merupakan komponen terpenting dari sistem komputer. CPU adalah komponen
pengolah data yang berdasarkan instruksi-intruksi yang diberikan. CPU terdiri dari beberapa
komponen yang sebagai bagian dari struktur CPU. Adapun beberapa komponen-komponen
CPU, yaitu:
a. Arithmetic and Logic Unit (ALU)
ALU bertugas untuk melakukan operasi aritmatika dan operasi logika berdasar
instruksi yang ditentukan. ALU juga sering disebut machine language (mesin bahasa) karena
bagian ini mengerjakan instruksi-instruksi bahasa mesin yang diberikan. ALU terdiri dari dua
bagian, yaitu unit aritmatika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki
spesifikasi tersendiri. Tugas utama ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika
yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmatika
dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakam disebut adder. Tugas
lain ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi
program. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator
logika tertentu, yaitu sama dengan(=), tidak sama dengan (≠), kurang dari (<), kurang dari
sama dengan (≤), lebih besar dari(>), dan lebih besar sama dengan (≥).
b. Control Unit
Komponen ini sudah pasti terdapat dalam semua CPU. CPU bertugas mengontrol
komputer sehingga terhadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-
fungsi operasinya. Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol , yaitu mengambil instruksi-
instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk
perhitungan aritmatika atau perbandingakan logika, maka unit kendali akan mengirim
instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori
utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Adapun tugas dari
unit kontrol , sebagai berikut :
Mengatur dan mengendalikan alat-alat masukan (input) dan keluaran (output).
Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama
Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.
Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika
serta mengawasi kerja dari ALU.
Menyimpan hasil proses ke memori utama.
c. Registers
Register merupakan media penyimpan internal yang mempunyai kecepatan akses cukup
tinggi yang digunakan untuk menyimpan data atau instruksi ang sedang diproses. Memori ini
bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk
pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak
bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai
CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan
mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.
d. CPU Interconnections
CPU interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan
komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register serta juga dengan bus-
bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama,
pranti masukan (input) dan keluaran (output).
2. Cara Kerja CPU
Saat data atau instruksi dimasukkan ke processing devices. Pertama kali diletakkan di
MAA melalui input storage, namun apabila berbentuk instruksi ditampung oleh control unit
di program storage, namun apabila berbentuk data ditampung di working storage. Jika
register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka contol unit akan mengambil
instruksi dari program storage untuk ditampungkan ke instruction register, sedangkan alamat
memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di program counter. Sedangkan data
diambil oleh control unit dari working storage untuk ditampung di general purpose register
(operand register). Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah aritmatika dan
logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksinyang
ditetapkan. Hasilnya akan ditampung di akumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai,
maka control unit akan mengambil alih hasil pengolahan di akumulator untuk ditampug
kembali ke working storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka contol unit akan
menjemput hasil pengolahan dari working storage untuk ditampung ke output storage. Lalu
selanjutnya dari output storage hasil pengolahan akan ditampilkan ke output devices.
3. Fungsi CPU
CPU memiliki fungsi untuk menjalankan program-program yang disimpankan dalam
memori utama dengan cara mengambil instruksi-instruksi , menguji instruksi tersebut dan
mengeksekusinya satu persatu alur perintah.
Input/Output Devices
1. Pengertian Input/Output Devices
Perangkat Input/Output(I/O) merupaka suatu perangkat yang sangat penting.
Perangkat ini adalah sebagai jembatan penghubung antara pengguna dengan komputer. Tanpa
adanya perangkat ini, pengguna tidak akan bisa berinteraksi dengan komputer. Pengguna juga
tidak dapat memberikan perintah-perintah dan tidak dapat menampilkan hasil dari perintah-
perintah itu.
Perangkat masukan (input) merupakan suatu perangkat yang dapat digunakana untuk
menerima data yang akan diolah ke dalam komputer. Perangkat ini merupakan perangkat
yang sangat penting karena dengan perangkat ini pengguna bisa berinteraksi dengan
komputer agar komputer melaksanakan perintah-perintah yang diinputkan.
Perangkat keluaran (output) merupakan perangkat yang dipakai untuk menampilkan
hasil proses. Perangkat output merupakan perangkat yang terdiri atas alat-alat yang
menterjemahkan perintah yang telah diproses oleh komputer ke dalam bentuk yang telah
dimengerti oleh manusia.
2. Cara Kerja Input/Output
Dalam sejumlah perangkat input/output atau modul I/O memiliki fungsi atau
persyaratan utama. Adapun persyaratan utama tersebut adalah kontrol dan timing, komunikasi
prosesor, komunikasi perangkat, data buffering dan deteksi kesalahan.
Secara umum cara kerja dari modul I/O adalah selama periode dalam waktu tertentu,
prosesor dapat berkomunikasi dengan satu buah atau lebih dari perangkat eksternal dengan
pola yang tidak menentu tergantung kebutuhan program I/O. Perangkat internal seperti
memori utama dan sistem bus harus dipakai bersama-sama antar sejumlah aktifitas, termasuk
diantaranya I/O data. Dengan demikian fungsi I/O meliputi persyaratan kontrol dan timing
untuk mengkoordinasikan arus lalu lintas antara perangkat internal dengan perangkat
eksternal seperti perangkat I/O.
Pertama, prosesor akan meminta modul I/O untuk memeriksakan jawaban tentang
status perangkat I/O tersebut. Jika perangkat sedang beroperasi dan siap mengirimkan data,
prosesor akan meminta transfer data tersebut. Setelah data diterima, maka akan diproses oleh
prosesor maka sebuah instruksi akan dikirimkan prosesor ke perangkat I/O. Umumnya
perintah-perintah ini dikirim sebagai sinyal bagi bus kontrol. Apabila perangkat I/O tersebut
dalam keadaan READY, maka prosesor akan melanjutkan transfer data. Apabila perangkat
I.O dalam keadaan BUSY, maka prosesor akan menghentikan transfer data tersebut.
3. Jenis-Jenis Input/Output Devices (I/O)
3.1 Input Devices ( Perangkat Masukan)
Perangkat input meru;akan perangkat yang digunakan untuk memasukkan atau
menerima data yang akan diolah didalam CPU. Perangkat input digolongkan menjadi dua
golongan, yaitu perangkat input langsung dan perangkat input tak langsung. Perangkat input
yang dimasukkan langsung dan diproses oleh CPU tanpa melalui media lain. Sedangkan
perangkat input tidak langsung yaitu perangkat yang dimasukkan tidak langsung diproses
oleh CPU tetapi direkan terlebih dahulu ke suatu media yang berbentuk simpanan luar
(external memory). Contohnya , pita magnetik dan disk magnetik.
Contoh perangkat input langsung adalah keyboard, mouse, light pen, joystick, touch
screen, microfon, scanner, trackball, dan kamera.
a. Keyboard
Keyboard merupakan sekumpulan tombol yang tersusun pada suatu tempat seperti
mesin ketik yang umumnya mempunyai tombol antara 85 hingga 120 tombol yang terdiri atas
huruf (A,a,B,b,C,c,D,d,.....,Z,z) angka (0,1,2,.....,9), simbol atau biasa dinamakan karakter
khusus(@,%,$.&,...., dan sebagainya) serta tombol-tombol fungsi (F1,F2,F3,....,F12). Namun
untuk keperluan khusus keyboard hanya memiliki beberapa tombol saja. Jumlah tombol yang
ada pada PC berbeda bergantung pada PC yang digunakan. PC dekstop biasanya mempunyai
101, 104, 110, atau 118 tombol. Sedangkan pada notebook atau laptop, jumlah tombolnya
bisa semakin sedikit karena mempunyai ruang yang kecil.
Penekanan tombol pada keyboard bisa dilakukan secara sendiri-sendiri atau pun
beberapa sekaligus untuk menunjukkan maksud tertentu. Misalnya, CTRL+ALT+DEL,
ALT+huruf tertentu, CTRL+break, dan sebagainya.
b. Mouse
Mouse merupakan perangkat input yang digunakan untuk memasukkan data dengan
cara menekan tombol klik. Perangkat yang didesain sesuai dengan bentuk lekuk tangan ini
umumnya memiliki dua tombol utama yaitu klik kiri dan klik kanan. Pada bagian bawah
terdapat bola kecil yang digunakan untuk menggerakan penunjuk (pointer). Mouse biasanya
digunakan di atas permukaan yang rata. Apabila mouse digerakkan ke kanan secara otomatis
penunjuk akan bergerak ke arah kanan layar.
Ada tiga tipe dasar mouse yaitu :
Mekanis : memiliki bola karet di dalam sisi bawah mouse dan berotasi ke segala arah.
Sensor mekanisnya mendeteksi gerakan bola lalu sensornya mengirimkan sinyal
untuk menggerakkan kursor pada layar.
Optomekenis : Mouse optomekenis sama seperti mouse mekanis yang baru , dan ada
yang menggunakan sensor optik untuk mendeteksi gerakan bola.
Optik : Mouse optik harus digerakkan di atas permukaan atau alas tertentu dengan
jaringan yang dapat dibaca mouse.
c. Light Pen
Light pen digunakan dengan cara menunjuk ujung alat ke monitor komputer yang
peka terhadap cahaya. Apabila pena ditempelkan dan digerakkan oada layar komputer maka
satu isyarat elektronik akan dihantarkan dan akan dimengerti oleh program tersebut. Biasanya
digunakan untuk bidang reka bentuk pengeluaran (computering aided manufacturing – CAM)
atau membuat grafik dan gambar di dalam perencanaan menggunakan komputer ( computer
aided design- CAD).
d. Joystick
Joystick merupakan suatu alat yang digunakan sebagai pengganti tombol-tombol
keyboard dalam sebuah permainan video game sehingga memudhkan pengguna untuk
memainkan game tersebut. Bagi pengguna game, joystick akan amat sangat dibutuhkan untuk
memudahkan pengguna manuver-manuver yang dilakukan oleh penggunaan keyboard dan
mouse.
Jenis joystick yang digunakan pada komputer juga sangat banyak, termasuk jenis
khusus yang digunakan untuk permainan balap mobil atau motor yang dilengkapi dengan
roda kemudi dan pedal.
e. Touch Screen
Touch screen atau layar sentuh memungkinkan penggunaan untuk menyentuhkan jari
tangan pada pilihan tombol, grafik atau label. Tempat yang disentuh merupajan lokasi di
mana suatu pilihan atau perintah dieksekusi. Touch screen ini digunakan secara luas pada
kios-kios informasi yang banyak ditemukan di lapangan parkir, airport dan department store.
Touch screen memungkinkan pengguna untuk berinteraksi dengan peralatan yang sangat
kecil seperti jam casio dengan fasilitas layar sentuh dan dengan komputer seorang pengguna
bisa berinteraksi dengan hanya menyentuh layar monitor.
f. Microfon
Microfon merupakan alat input dengan cara mengeluarkan suara. Ini biasanya untuk
aplikasi multimedia atau lebih popular untuk keperluan audio. Selain berfungsi senagai salah
satu alat sumber input yang semakin popular, audio juga mampu berperan sebagai output.
Output audio bisa dalam bentuk musik, suara atau juga kesan khas audio. Speaker merupakan
komponen yang mewujudkan komputer mengeluarkan audio yang bisa diterima oleh
pengguna.
g. Scanner
Scanner merupakan suatu alat yang berfungsi seperti mesin fotocopy, yaitu dengan
cara memasukkan data melalui pencahayaan dan selanjutnya diterjemahkan dalam bentuk
digital. Sensitif kepada cahaya dan dapat menterjemahkan teks, barcode, gambar dan
sebagainya. Hasil scanner ditampilkan pada layar monitor komputer terlebih dahulu
kemudian baru dapat diubah dan dimodifikasi sehingga tampilan dan hasilnya menjadi bagus
yang kemudian disimpan sebagai file teks, dokumen dan gambar.
h. Track Ball
Track ball merupakan perangkat penunjuk seperti mouse, namun terdapat bola yang
digunakan untuk menggerakkan kursor di atasnya.
i. Kamera
Saat ini perangkat input yang sedang banyak digunakan adalah menggunakan kamera
baik kamera video yang datanya berjenis analog dan nantinya bisa dikonversikan menjadi
data digital, maupun kamera digital yang datanya bisa langsung berjenis digital. Jenis kamera
ini sudah banyak tersedia di pasaran dan hailnya berupa data gambar atau video yang
dilengkapi dengan suara.
3.2 Output Devices (Perangkat Keluaran)
Perangkat output merupakan perangkat yang dipakai untuk menampilkan hasil dari
proses. Perangkat ouput ini biasanya terdiri dari alat-alat yang menterjemahkan perintah yang
telah diproses oleh komputer ke dalam bentuk yang dimengerti manusia. Data-data atau
perintah-perintah yang telah diproses oleh komputer biasanya dalam bentuk kode biner yang
diwakili oleh angka 0 dan 1 yang perlu diterjemhkan dalam bentuk yang lebih dipahami dan
berguna untuk manusia.
Terdapat dua jenis perangkat output yang utama yaitu yang bersifat softcopy,
misalnya monitor, speaker dan data projector dan yang bersifat hardcopy, misalnya printer
dan plotter.
a. Monitor (VDU)
Monitor atau Visual Display Units (VDU) digunakan untuk antarmuka secara visual
dengan komputer dan tampilannya seperti sebuah televisi.
Monitor adalah peralatan yang memungkinkan komputer untuk menampilkan
informasi balik ke pengguna dalam bentuk teks maupun grafik. Monitor mempunyai ukuran
yang bervariasi 14”, 15”, 17” dan lainnya. Semakin besar ukurannya maka semakin mahal
pula dan semakin luas pula gambar yang dapat ditampilkan pada monitor.
Monitor memiliki beberapa variasi bentuk resolusi screen yang berbeda yang merujuk
pada beberapa titik yang bisa ditampung dalam koordinat X dan Y (640 x 140, atau 800 x
600), dan refresh rate yang menunjukkan berapa kali per detik suatu gambar dapat
ditampilkan pada screen (60 Hz berarti 60 kali per detik).
Monitor dengan resolusi screen yang lebih tinggi misalnya 1024 x 768 membutuhkan
monitor yang lebar yaitu 21” (misalnya jika ditampilkan dalam moniotr berukuran 14” maka
gambarnta akan kelihatan sangat kecil), dan juga membutuhkan refresh rate yang lebih tinggi
misalnya 72 Hz. Hal ini dimaksud untuk mencegah tampilan gambar pada screen terlihat
berkedip (flickering). Secara umum, monitor terbagi menjadi dua yaitu monitor CRT dan
LCD.
Monitor CRT (Cathode ray Tube)
Layar monitor CRT berbentuk seperti layar televisi yang digunakan untuk komputer
jenis dekstop. Monitor CRT jenisnya monokrom dan warna. Monokrom warna yang paling
popular adalah hijau, kuning, dan putih. Setiap pixel terdiri dari satu dot (titik) sehingga
memberikan image yang tajam. Sedangkan monitor warna, warna monitor ditentukan oleh
warna fosfor pada layar CRT. Setiap pixel terbentuk dari tiga titik. Monitor monoktom
mempunyai fosfor warna tunggal (putih). Monitor warna menggunakan tiga fosfor berwarna
merah, hijau dan biru (Red, Green, Blue – RGB). Gabungkan tiga fosfor membentuk satu
pixel maka terdapat tiga pancaran bagi tiga warna yang menembak dengan kekuatan-
kekuatan lain untuk membentuuk warna-warna yang berlainan.
Monitor LCD (Liquid Crystal Display)
Layar monitor LCD berbentuk pipih dan sering disebut monitor kristal cair. LCD ini
kebanyakan digunakan pada notebook atau laptop, namun saat ini komputer dekstor juga
mulai memakai LCD ini alasannya untuk menghemat penggunaan energi listrik.
Sistem kerja monitor LCD jauh berbeda dengan monitor CRT. LCD menggunakan
cairan kristal khusus yang berpencar apabila dilalui oleh sinyal listrik sehingga menghasilkan
bentuk dan warna. Kelemahan dari LCD adalah harganya sangat mahal dan komponen fisik
yang amat rentan terhadap gangguan. Namun, LCD juga memiliki beberapa kelebihan
diantaranya adalah memerlukan daya yang rendah (tegangan yang digunakan hanya 12 volt),
bentuk fisiknya kecil dan ramping sehigga mudah ditempatkan serta tidak menghasilkan
radiasi.
b. Speaker
Speaker pada komputer berfungsi sama dengan fungsi speaker pada perangkat audio
sistem. Yang membedakannnya secara garis besar hanyalah ukurannya. Speaker pada
komputer dibuat seefisien mungkin agar tidak terlalu memerlukan banyak tempat. Pengguna
terkadang menghubungkan output sound dengan perangkat speaker lainnya untuk
memberikan kepuasan.
c. Data Projector
Data projector merupakan suatu perangkat yang mengambil image dari layar
komputer dan diproyeksikan ke layar yang lebih besar.
d. Printer
Printer merupakan perangkat pencetak dan merupakan perangkat hardcopy yang
dihasilkan dari hasil pemrosesan komputer dan input dari penggunanya. Jenis cetakan juga
dalam bentuk kertas bercetak dan transparan.
Terdapat tiga macam hasil cetakan dari printer yaitu printer dot-matrik, printer tinta,
dan printer laser.
Printer Dot-Matrik
Printer ini mempunyai pengetuk-pengetuk kecil berbentuk melintang yang dinamai
pin. Pencetak dot-matrik mempunyai 9 pin berarti pengetukannya 5 titik secara berulang-
ulang sehingga hasilnya tampak lebih padat. Printer ini juga bisa menghasilkan cetakan
warna dengan sekurang-kurangnya 3 warna. Meskipun kualitas hasilnya kurang bagus,
namun kelebihan printer ini adalah dapat mencetak pada kertas lebih dari satu kertas karbon.
Printer Tinta
Printer ini bekerja dengan cara menyemprotkan atau menyemburkan tinta yang ada di
dalam cartridge ke kertas. Hasil cetakan akan lebih baik dari pada printer dot-matrik karena
lebih halus. Hasil semprotan ke kertas tergantung pada kualitas tinta dan printer yang
digunakan. Hasil yang kurang bagus akan menjadikan semprotan pada kertas tidak cepat
kering dan bisa menimbulkan noda pada kertas.
Printer Laser
Printer laser bekerja seperti mesin fotocopy yang menyemprotkan serbuk tinta dengan
model pencahayaan dan kualitas hasil printer laser paling bagus namun harga printer ini dan
serbuk tintanya juga paling mahal.
e. Plotter
Plotter hampir sama dengan printer, namun biasanya digunakan untuk mencetak
gambar, grafik desain teknik yang ukurannya lebih besar. Plotter juga mengalami
perkembangan yang cukup pesat, yang dimulai hanya dengan menggunakan pena sebagai alat
cetak, hingga saat ini telah menggunakan inkjet dan bubuk tinta (laser jet).