Arsitektur Sistem Bus dan Penjelasannya
Struktur antar
hubungan BUS dan contohnya :
Sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100
saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi
khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran
bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran data, saluran
alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran distribusi daya
yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung.
a) Data Bus ( Saluran Data )
Saluran data memberikan
lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara
kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran.
Jumlah saluran diaktifkan dengan lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu
masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan
jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan
faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Contohnya
bila bus data lebarnya 8 bit dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU
harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.
Lintasan bagi
perpindahan data antar modul. Secara kolektif lintasan ini disebut bus
data. Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32
saluran.
Tujuan : agar mentransfer word dalam sekali
waktu.
Jumlah saluran dalam bus data
dikatakan lebar bus, dengan satuan bit, misal lebar bus 16 bit
b) Address
Bus ( Saluran Alamat )
·
-
Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus
data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU
akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat
akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran
alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya,
bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O
pada modul. Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data
pada bus data.
- Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU.
- Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses
suatu modul.
Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O
harus memiliki alamat hardware-nya.
c) Control Bus ( Saluran
Kontrol )
Saluran kontrol digunakan untuk
mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data. Karena data dan saluran
alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk
mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik
perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal
pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal
perintah menspesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran
kontrol meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read, transfer
ACK, bus request, bus grant, interrupt request, interrupt ACK, clock, reset.
Berikut ini adalah fungsi-fungsi yang terdapat
pada control bus ( saluran control ):
- Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.
- Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU.
- Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses
suatu modul.
- Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus
memiliki alamat.
Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O
harus memiliki alamat hardware-nya
Di sistem komputer berbasis mikroprosesor,
terdapat 3 jalur yang menjadi tempat mengalirnya proses.
1.
Bus
Data yang berfungsi mengalirkan data dari/ke mikroprosesor
2.
Bus
Alamat/Address yang berfungsi mengalamati suatu proses dari/ke memori
atau I/O
3.
Bus
Kontrol yang berfungsi mengatur proses instruksi yang terjadi dari/ke
mikroprosesor.
Bus Alamat meminta
alamat memori dari sebuah memori atau alamat I/O dari suatu peranti I/O. Jika
I/O dialamati, maka bus alamat akan memiliki 16 bit alamat dari 0000H sampai
FFFFH. Alamat ini disebut juga port number. Port number akan memilih 1
dari 64K (65535) peranti I/O yang berbeda. Jika alamat memori dialamati, maka
Bus Alamat akan berisi alamat memori tersebut. Lebar alamat memori tergantung
dari tipe mikroprosesor yang dipakai (sekali lagi dalam satuan bit).
Bus Data berfungsi
mengalirkan data dari/ke mikroprosesor ke/dari alamat memori tujuan atau alamat
I/O tujuan. Besar kecepatan transfer bus data bervariasi sesuai dengan
mikroprosesor yang dipakai.
Bus Kontrol
berisikan instruksi yang mengatur operasi apakah
itu read atau write. Ada 4 tipe kontrol yaitu :
·
-
MRDC (Memory Read Control) yang menyatakan transfer data dari memori ke
mikroprosesor
·
-
MWTC (Memory Write Control) yang menyatakan transfer data dari mikroprosesor ke
memori
·
-
IORC (I/O Read Control) yang menyatakan transfer data dari peranti I/O ke
mikroprosesor
·
-
IOWC (I/O Write Control) yang menyatakan transfer data dari mikroprosesor ke
peranti I/O.
Hubungan ketiganya adalah, misalnya jika kita
ingin mentransfer data dari mikroprosesor ke memori. Pertama, bus alamat akan
mengalamati address tujuan. Lalu bus kontrol akan memberi sinyal MWTC
= 0. Barulah bus data akan mentransfer data ke alamat tujuan.
– Sistem BUS
1. Penghubung
bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya
2. Komponen
komputer :
3. CPU
– Transfer data antar komponen komputer.
1. Data
atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU
melalui perantara bus
2. Melihat
hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus
3. Kecepatan
komponen penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen busyang
baik
– Mikroprosesor
1. Melakukan
pekerjaan secara paralel
2. Program
dijalankan secara multitasking
3. Sistem bus tidak
hanya lebar tapi juga cepat
Penjelasan Arsitektur Bus Jamak
Tradisional :
Prosesor,
cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi
karena modul – modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang
tinggi.
Pada arsitektur
berkinerja tinggi, modul – modul I/O diklasifikasikan menjadi dua,
·
Memerlukan
transfer data berkecepatan tinggi
·
Memerlukan
transfer data berkecepatan rendah.
Modul dengan
transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi
pula,
Modul yang tidak
memerlukan transfer data cepat disambungkan pada bus ekspansi
Penjelasan
Arsitektur Bus Jamak Kinerja Tinggi :
Prosesor,
cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi
karena modul – modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang
tinggi. Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul – modul I/O diklasifikasikan
menjadi dua, yaitu yang memerlukan transfer data berkecepatan tinggi dan
berkecepatan rendah. Modul dengan transfer berkecepatan tinggi disambungkan dengan
bus berkecepatan tinggi pula, sedangkan modul yang tidak memerlukan transfer
data cepat disambungkan pada bus ekspansi. Keuntungan hierarki bus jamak
kinerja tinggi adalah bus lebih terintegrasi dengan prosesor. Perubahan pada
arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus.
Sumber :