Recent post
Archive for November 2015
Pengertian Bus adalah bagian dari
sistem komputer yang berfungsi untuk memindahkan data antar bagian – bagian
dalam sistem komputer. Data dipindahkan dari piranti masukan ke CPU, CPU ke memori, atau
dari memori ke piranti keluaran.
Bus beroperasi pada kecepatan dan lebar yang berbeda. PC awal mempunyai bus
dengan kecepatan 4.77 MHz dan lebar 8 bit yang dikenal dengan bus ISA (Industry
Standard Architecture). Kemudian bus diperbaiki menjadi lebar 16 bit dengan
kecepatan 8 MHz. Pada tahun 1990 Intel memperkenalkan bus PCI (Pheriperal
Component Interconnect), semula dengan lebar 32 bit, sekarang lebar
bus 64 bit dan di-run pada kecepatan 133 MHz.
Sedangkan jenis-jenis bus itu
sendiri juga dikelompokkan berdasarkan masingmasing kriteria, tapi disini akan
di jelaskan Jenis Bus berdasarkan fungsinya. Langsung saja berikut Jenis-jenis
Bus Berdasarkan Fungsi :
v Data Bus :
- Berfungsi untuk mentransfer data, membawa data dari dan ke perangkat atau
periferal
- Terdiri atas beberapa jalur penghantar, 8, 16, 32 bahkan 64 bahkan lebih
jalur paralel
- Data ditransmisikan dalam dua arah, yaitu dari CPU atau mikroprosesor ke
unit memori atau modul I/O dan sebaliknya.
- Semakin lebar bus maka semakin besar data yang dapat ditransfer sekali
waktu.
v Control Bus:
- Berfungsi untuk mensinkronkan proses penerimaan dan pengiriman data.
- Untuk mengatur memori atau port agar siap ditulis atau dibaca.
- Sinyal Kontrol: RD, WR, IO/M
- Sinyal Read dan write : untuk mengakses data ke dan dari perangkat
v Address Bus:
- membawa informasi untuk mengetahui lokasi suatu perangkat atau periferal
- Untuk memilih lokasi memori atau port yang akan ditulis atau dibaca
- Untuk menentukan rute data, bersumber dari mana, tujuannya ke mana.
- Bersifat searah, cpu memberikan alamat yang bertujuan untuk menentukan
periferal mana yang dituju. Contoh memori mana yang dituju atau I/O mana yang dituju.
- Semakin besar bus alamat, akan semakin banyak range lokasi yang dapat
dialamati.
- Jumlah alamat yang dapat dituju pada Bus alamat adalah sebanyak 2n.
n jumlah jalur Bus alamat.
. A. PENGERTIAN
SISTEM BUS
Sistem Bus adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai
Suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem.
Karakteristik penting sebuah bus adalah bahwa bus merupakan media transmisi
yang dapat digunakan bersama. Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang
berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah komponen pada bermacam-macam
tingkatan hirarki sistem komputer.
Suatu Komputer tersusun atas beberapa komponen penting
seperti CPU, memori, perangkat Input/Output. setiap computer saling berhubungan
membentuk kesatuan fungsi. Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan
komponen computer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen
komputer sangatlah mendominasi kerja suatu computer. Data atau program yang
tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus,
begitu juga kita dapat melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan
system bus.
B. STRUKTUR SISTEM BUS
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.
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 diakitakan denang 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. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap
instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori
dalam setiap siklus instruksinya.
2. 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.
3. Saluran Kontrol
Saluran kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke
saluran alamat dan penggunaan data dan saluran alamat. 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 mespesifikasikan 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.
C. CONTOH SISTEM BUS
Banyak perusahaan yang mengembangakan bus-bus
antarmuka terutama untuk perangkat peripheral. Diantara jenis bus yang beredar
di pasaran saat ini adalah, PCI, ISA,USB, SCSI, FuturaBus+, FireWire, dan
lain-lain. Semua memiliki keunggulan, kelemahan, harga, dan teknologi yang
berbeda sehingga akan mempengaruhi jenis-jenis penggunaannya.
- Bus ISA : Industri computer personal lainnya merespon perkembangan ini dengan mengadopsi standarnya sendiri, bus ISA (Industry Standar Architecture), yang pada dasarnya adalah bus PC/AT yang beroperasi pada 8,33 MHz. Keuntungannya adalah bahwa pendekatan ini tetap mempertahankan kompatibilitas dengan mesin-mesin dan kartu-kartu yang ada.
- Bus PCI : Peripheral Component Interconect (PCI) adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit.
- Bus USB : Semua perangkat peripheral tidak efektif apabila dipasang pada bus kecepatan tinggi PCI, sedangkan banyak peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer. Sebagai solusinya tujuh vendor computer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northen Telecom) bersama-sama meranccang bus untuk peralatan I/O berkecepatan rendah. Standar yang dihasilakan dinamakan Universal Standard Bus (USB).
- Bus SCSI : Small Computer System Interface (SCSI) adalah perangkat peripheral eksternal yang dipo[ulerkan oleh macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan interface standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, hard disk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuan besar. SCSI menggunakan interface paralel dengan 8,16, atau 32 saluran data.
- Bus P1394 / Fire Wire : Semakin pesatnya kebutuhan bus I/O berkecepatan tinggi dan semakin cepatnya prosesor saat ini yang mencapai 1 GHz, maka perlu diimbangi dengan bus berkecepatan tinggi juga. Bus SCSI dan PCI tidak dapat mencukupi kebutuhan saat ini. Sehingga dikembangkan bus performance tinggi yang dikenal dengan FireWire (P1393 standard IEEE). P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya, yaitu sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Pada kenyataan P1394 tidak hanya popular pada system computer, namun juga pada peralatan elektronik seperti pada kamera digital, VCR, dan televise. Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel.
D. PERKEMBANGAN SISTEM BUS
1.
Omnibus
(PDP-8)
Omnibus(PDP-8) merupakan sistem bus yang diciptakan pada tahun
1964.Omnibus adalah jenis bus yang digunakan pada computer DEC PDP-8. Sistem
ini terdiri atas 96 buah lintasan dengan sinyal yang terpisah, lintasan ini
digunakan untuk membawa sinyal – sinyal kontrol, alamat maupun data. Semua
komponen yang menggunakan jalur Bus Omnibus penggunaannya dikontrol oleh CPU.
2.
Unibus
(PDP-11)
PDP-11
adalah serangkaian 16-bit minicomputer yang dijual oleh Digital Equipment Corp
dari tahun 1970, salah satu suksesi produk di PDP seri ke 1990-an. The-PDP
11 menggantikan PDP-8 di banyak aplikasi
real-time , walaupun kedua lini produk tinggal di paralel selama lebih dari 10 tahun. TPDP 11
memiliki fitur unik beberapa inovatif, dan
lebih mudah untuk program dibandingkan pendahulunya dengan penggunaan
dari register umum.
3.
Multibus
(8086)
Multibus adalah komputer bus standar
yang digunakan dalam sistem industri. Ini dikembangkan oleh Intel Corporation
dan diadopsi sebagai IEEE bus 796Spesifikasi Multibus itu penting karena itu
kuat, dipikirkan dengan baik distandardkan dengan industri yang faktor bentuk
relatifnya besar sehingga perangkat yang kompleks dapat dirancang di atasnya.
Standar industri yang jelas dan terdokumentasi dengan baik memungkinkan
industri Multibus-kompatibel untuk tumbuh di bidang itu. Ada banyak perusahaan
membuat kandang kartu dan lampiran untuk itu. Banyak orang lain membuat CPU ,
memori, dan papan perifer lainnya. Pada tahun 1982 ada lebih dari 100 Multibus
board dan sistem produsen . Sistem yang kompleks ini dibangun dari rak
komersial off-- hardware. Hal ini juga memungkinkan perusahaan untuk berinovasi
dengan merancang sebuah board Multibus eksklusif dan kemudian
mengintegrasikannya dengan vendor hardware lain untuk menciptakan sebuah
sistem.
4.
Bus PC IBM
(PC/XT)
IBM PC/XT adalah sebuah komputer
mikro buatan IBM yang dirilis pada tanggal 8 Maret 1983. Komputer ini diperkuat
dengan menggunakan hard disk berkapasitas 10 Megabyte. IBM PC XT memiliki
fitur-fitur yang tidak dimiliki oleh IBM PC standar (5150). IBM PC XT memiliki
delapan buah slot sehingga meningkatkan kemampuan ekspansinya, kapasitas
power-supply yang lebih besar, memori yang dapat dibongkar/pasang (karena
semuanya berupa soket), dan dapat mendukung hingga 640 KB RAM tanpa slot
ekspansi memori, selain tentunya sebuah hard disk.
Desain motherboard IBM PC/XT berbeda dengan desain
motherboard IBM PC yang asli. IBM PC/XT ini menawarkan beberapa perangkat keras
yang masih digunakan hingga saat ini, yakni keyboard 101 tombol (Enhanced
Keyboard) yang menggantikan model keyboard IBM 83 tombol.
5.
Bus ISA
(PC/AT)
Bus ISA adalah sebuah arsitektur bus
dengan bus data selebar 8-bit yang diperkenalkan dalam IBM PC 5150 pada tanggal
12 Agustus 1981. Bus ISA diperbarui dengan menambahkan bus data selebar menjadi
16-bit pada IBM PC/AT pada tahun 1984, sehingga jenis bus ISA yang beredar pun
terbagi menjadi dua bagian, yakni ISA 16-bit dan ISA 8-bit. ISA merupakan bus
dasar dan paling umum digunakan dalam komputer IBM PC hingga tahun 1995,
sebelum akhirnya digantikan oleh bus PCI yang diluncurkan pada tahun 1992.
6.
Bus EISA
(80386)
Bus EISA pada dasarnya adalah versi
32-bit dari bus ISA yang biasa. Tidak seperti MCA dari IBM yang benar-benar
baru (arsitektur serta desain slotnya), pengguna masih dapat menggunakan kartu
ISA 8-bit atau 16-bit yang lama ke dalam slot EISA, sehingga hal ini memiliki
nilai tambah: kompatibilitas ke belakang (backward compatibility). Seperti
halnya bus MCA, EISA juga mengizinkan konfigurasi kartu EISA secara otomatis
dengan menggunakan perangkat lunak, sehingga bisa dibilang EISA dan MCA adalah
pelopor "plug-and-play", meski masih primitif.
7.
Microchannel
(PS/2)
Arsitektur Mikro Channel adalah
milik 16 - atau 32-bit parallel bus komputer diciptakan oleh IBM pada tahun
1980 untuk digunakan pada baru mereka PS / 2 komputer. Arsitektur Micro-Channel
dirancang oleh insinyur IBM Chet Heath dan pertama kali diperkenalkan pada
akhir high PS / 2 seri mesin pada tahun 1987, perlahan-lahan menyebar ke IBM
line. Pada tahun 1988 Intel membuat chipset i82310KKL. Untuk sementara waktu,
MCA dapat ditemukan di PS / 2, RS/6000 , AS/400 , dan bahkan beberapa
System/370 mainframe . Namun, sebagian besar sistem ini kemudian didesain ulang
untuk menggabungkan PCI . MCA tidak lagi digunakan dalam desain baru.
8.
Bus PCI
Pengertian PCI (Peripheral Component
Interconnect) adalah bus yang didesain untuk menangani beberapa perangkat
keras. PCI juga adalah suatu bandwidth tinggi yang populer, prosesor
independent bus itu dapat berfungsi sebagai bus mezzenine atau bus periferal.
Standar bus PCI ini dikembangkan oleh konsorsium PCI Special Interest Group
yang dibentuk oleh Intel Corporation dan beberapa perusahaan lainnya, pada tahun
1992. Tujuan dibentuknya bus ini adalah untuk menggantikan Bus ISA/EISA yang
sebelumnya digunakan dalam komputer IBM PC atau kompatibelnya. Komputer lama
menggunakan slot ISA, yang merupakan bus yang lamban. Sejak kemunculan-nya
sekitar tahun 1992, bus PCI masih digunakan sampai sekarang, hingga keluar versi terbarunya yaitu PCI Express.
9.
Bus SCSI
Bus SCSI adalah sebuah antarmuka bus
berkinerja tinggi yang didefinisikan oleh panitia ANSI X3T9.2 (American
National Standarts Institute). Antarmuka ini digunakan untuk menangani
perangkat input / output atau perangkat media penyimpanan. Perangkat yang umum
menggunakan SCSI adalah hard disk, CD-ROM, scanner atau printer.
10. Nubus
(macintosh)
NuBus adalah sebuah bus komputer
paralel 32-bit, yang aslinya dikembangkan di MIT sebagai bagian dari proyek
stasiun kerja NuMachine, dan digunakan oleh Apple Computer, NeXT Computer dan
Texas Instruments. Bus ini sekarang tidak terlalu luas lagi digunakan di luar
pasar embedded.
11. USB
Universal Serial Bus (USB) adalah
salah satu standar interkoneksi antara komputer dengan peralatan eksternal yang
mampu mendukung kecepatan di atas 1 Mbps. (bandingkan dengan serial yang cumin
20 Kbps) - USB mempunyai beberapa kelebihan, diataranya : penggunaannya mudah,
mendukung 3 tipe kecepatan, adanya powerdown, USB mensuply daya ke peralatan
USB dengan arus sebesar 500 mA, USB bersifat multiplatform.
12. Firewire
FireWire adalah adalah merek dagang
Apple sekaligus nama yang paling populer untuk standar kabel data antar-muka berseri
IEEE 1394. Sony memperkenalkan IEEE 1394 dengan nama i.Link. Meski namanya
berbeda-beda, ketiganya (FireWire, IEEE 1394 dan i.Link) sama-sama menunjuk
pada jenis kabel data yang mampu mengirim data dengan kecepatan sangat cepat,
sampai pada rata-rata 400 megabit per detik (Mbps). FireWire diklaim sebagai
saluran penghantar data yang paling cepat dan stabil diantara saluran lain
seperti USB.
13. Bus VME
VMEbus adalah bus komputer standar,
awalnya dikembangkan untuk Motorola 68000 garis CPU , tetapi kemudian banyak
digunakan untuk banyak aplikasi dan standar oleh IEC sebagai ANSI / IEEE
1014-1987.Hal ini secara fisik berdasarkan Eurocard ukuran, mekanis dan
konektor ( DIN 41612 ), tetapi menggunakan sistem sinyal sendiri, yang Eurocard
tidak mendefinisikan.Ini pertama kali dikembangkan pada tahun 1981 dan terus
untuk melihat secara luas saat ini. VME adalah sebuah arsitektur komputer.
Istilah VME adalah singkatan dari VERSAmodule Eurocard dan didefinisikan
pertama kalinya oleh suatu grup manufaktur pada tahun 1980. Grup ini terdiri
dari Motorola, Mostek, dan Signetics yang bekerja sama mendefinisikan standar
bus VME
14. Bus Camac
CAMAC (Computer Automated
Measurement and Control) adalah standar bus untuk akuisisi data dan kontrol
yang digunakan dalam nuklir dan fisika partikel eksperimen dan industri. Bus
memungkinkan pertukaran data antara plug-in modul dan controller , yang
kemudian interface ke PC atau ke-CAMAC antarmuka VME.
E.Kelemahan Bus Sistem
Apabila terdapat banyak perangkat I
/O atau sistem memory yang dihubungkan ke BUS Data maka akan dapat menurunkan
kinerja dari sistem keseluruhan, hal ini dikarenakan :
o
Timbulnya
propagation delay
o
Timbulnya
permasalahan Bottleneck