Komputer
a. Sejarah
perkembangan komputer
di Indonesia
dimulai pada tahun 1967. Sejak saat itu permintaan pemasangan dan penggunaan
peralatan komputer semakin meningkat terutama pada instansi-instansi Pemerintah
sehingga Pemerintah merasa perlu untuk mengadakan pengaturan pemanfa’atan
peralatan komputer dengan membentuk suatu badan yang dikenal dengan nama
BAKOTAN (Badan Koordinasi Otomatisasi Administrasi Negara) pada tanggal 4 Juli
1969 yang berfungsi sebagai konsultan bagi instansi-instansi yang akan membeli
atau menyewa peralatan komputer.
Sebagai konsekuensi
dari penggunaan peralatan komputer adalah perlu disediakannya tenaga kerja yang
mampu menangani tidak hanya peralatan komputernya tetapi juga seluruh faset
yang terlibat di dalam pengelolaan komputerisasi. Pengetahuan yang diberikan
dalam rangka penyediaan tenaga kerja itu adalah relatif terbatas. Ruang lingkup
pendidikannya diarahkan kepada merek/tipe mesin yang bersangkutan.
Masalah
komputerisasi dalam bidang pendidikan memasuki perguruan tinggi sebagai salah
satu mata pelajarannya terutama pada Fakultas Teknik (Jurusan Teknik Elektro),
Fakultas Ekonomi (Jurusan Manajemen). Kebanyakan materi yang diberikan adalah
pengenalan komputer dan komputerisasi.
Perkembangan Komputer Sebelum tahun 1940
Sejak dahulu
kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia juga
menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu manusia dalam
penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan hasil lebih cepat.
Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari
penemuanpenemuan manusia sejah dahulu kala berupa alat mekanik maupun
elektronik.
Perkembangan Komputer Saat ini
Komputer dan
piranti pendukungnya telah masuk dalam setiap aspek kehidupan dan pekerjaan. Komputer yang ada sekarang
memiliki kemampuan yang lebih dari sekedar perhitung matematik biasa.
Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarket yang mampu membaca kode
barang belanjaan, sentral telepon yang menangani jutaan panggilan dan
komunikasi, jaringan komputer dan internet yang menghubungkan berbagai tempat
di dunia. Bagaimanapun juga alat pengolah data dari sejak jaman purba sampai
saat ini bisa kita golongkan ke dalam 4 golongan besar. Peralatan manual: yaitu
peralatan pengolahan data yang sangat sederhana, dan faktor terpenting dalam
pemakaian alat adalah menggunakan tenaga tangan manusia.
1.
Peralatan Mekanik: yaitu peralatan yang sudah berbentuk
mekanik yang digerakkan dengan tangan secara manual
2.
Peralatan Mekanik Elektronik: Peralatan mekanik yang
digerakkan oleh secara otomatis oleh motor elektronik
3.
Peralatan Elektronik: Peralatan yang bekerjanya secara
elektronik penuh.
Beberapa peralatan
yang telah digunakan sebagai alat hitung sebelum ditemukannya
komputer :
1. Abacus
Muncul sekitar
5000 tahun yang lalu di Asia kecil dan masih digunakan di beberapa tempat
hingga saat ini, dapat dianggap sebagai awal mula mesin komputasi. Alat ini
memungkinkan penggunanya untuk melakukan perhitungan menggunakan bijibijian
geser yang diatur pada sebuh rak. Para pedagang di masa itu menggunakan abacus
untuk menghitung transaksi perdagangan. Seiring dengan munculnya pensil dan
kertas, terutama di Eropa, Abacus kehilangan popularitasnya.
2. Kalkulator roda
numerik - numerical wheel calculator
Setelah hampir
12 abad, muncul penemuan lain dalam hal mesin komputasi. Pada
tahun 1642, Blaise
Pascal (1623-1662), yang pada waktu itu berumur 18 tahun,
menemukan apa yang ia
sebut sebagai kalkulator roda numerik (numerical wheel
calculator) untuk
membantu ayahnya melakukan perhitungan pajak.
Kotak persegi kuningan
ini yang dinamakan Pascaline, menggunakan delapan roda
putar bergerigi untuk
menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Alat ini
merupakan alat
penghitung bilangan berbasis sepuluh. Kelemahan alat ini adalah
hanya terbataas untuk
melakukan penjumlahan.
3. Kalkulator roda
numerik 2
Tahun 1694,
seorang matematikawan dan filsuf Jerman, Gottfred Wilhem von
Leibniz (1646-1716)
memperbaiki Pascaline dengan membuat mesin yang dapat
mengalikan. Sama
seperti pendahulunya, alat mekanik ini bekerja dengan
menggunakan roda-roda
gerigi. Dengan mempelajari catatan dan gambar-gambar
yang dibuat oleh
Pascal, Leibniz dapat menyempurnakan alatnya.
4. Kalkulator Mekanik
Charles Xavier
Thomas de Colmar menemukan mesin yang dapat melakukan empat fungsi aritmatik
dasar. Kalkulator mekanik Colmar, arithometer, mempresentasikan pendekatan yang
lebih praktis dalam kalkulasi karena alat tersebut dapat melakukan penjumlahan,
pengurangan, perkalian, dan pembagian. Dengan kemampuannya, arithometer banyak
dipergunakan hingga masa Perang Dunia I. Bersama-sama dengan Pascal dan
Leibniz, Colmar membantu membangun era komputasi mekanikal.
Awal mula
komputer yang sebenarnya dibentuk oleh seorang profesor matematika Inggris,
Charles Babbage (1791-1871). Tahun 1812, Babbage memperhatikan kesesuaian alam
antara mesin mekanik dan matematika:mesin mekanik sangat baik dalam mengerjakan
tugas yang sama berulangkali tanpa kesalahan; sedang matematika membutuhkan
repetisi sederhana dari suatu langkah-langkah tertentu. Masalah tersebut
kemudain berkembang hingga menempatkan mesin mekanik sebagai alat untuk
menjawab kebutuhan mekanik. Usaha Babbage yang pertama untuk menjawab masalah
ini muncul pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan
perhitungan persamaan differensil. Mesin tersebut dinamakan Mesin Differensial.
Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat
melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis.
Setelah
bekerja dengan Mesin Differensial selama sepuluh tahun, Babbage tibatiba
terinspirasi untuk
memulai membuat komputer general-purpose yang pertama, yang disebut Analytical
Engine. Asisten Babbage, Augusta Ada King (1815-1842) memiliki peran penting
dalam pembuatan mesin ini. Ia membantu merevisi rencana, mencari pendanaan dari
pemerintah Inggris, dan mengkomunikasikan spesifikasi Anlytical Engine kepada
publik. Selain itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini
memungkinkannya membuat instruksi untuk dimasukkan ke dlam mesin dan juga
membuatnya menjadi programmer wanita yang pertama. Pada tahun 1980, Departemen
Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA
sebagai penghormatan kepadanya.
Pada 1889,
Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk
melakukan penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih cepat
untuk melakukan perhitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat. Sensus sebelumnya
yang dilakukan di tahun 1880 membutuhkan waktu tujuh tahun untuk menyelesaikan
perhitungan. Dengan berkembangnya populasi, Biro tersebut memperkirakan bahwa
dibutuhkan waktu sepuluh tahun untuk menyelesaikan perhitungan sensus.
Pada masa
berikutnya, beberapa insinyur membuat p enemuan baru lainnya. Vannevar Bush
(1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan
differensial di tahun 1931. Mesin tersebut dapat menyelesaikan persamaan
differensial kompleks yang selama ini dianggap rumit oleh kalangan akademisi.
Mesin tersebut sangat besar dan berat karena ratusan gerigi dan poros yang
dibutuhkan untuk melakukan perhitungan. Pada tahun 1903, John V. Atanasoff dan
Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik yang menerapkan aljabar
Boolean pada sirkuit elektrik. Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja
George Boole (1815-1864) berupa sistem biner aljabar, yang menyatakan bahwa
setiap persamaan matematik dapat dinyatakan sebagai benar atau salah. Dengan
mengaplikasikan kondisi benar-salah ke dalam sirkuit listrik dalam bentuk
terhubung-terputus, Atanasoff dan Berry membuat komputer elektrik pertama di
tahun 1940. Namun proyek mereka terhenti karena kehilangan sumber pendanaan.
Perkembangan Komputer Setelah tahun 1940
Perkembangan komputer
setelah tahun 1940 dibagi lagi menjadi 5 generasi.
1.
Komputer generasi pertama ( 1940-1959 ).
Komputer generasi pertama ini menggunakan
tabung vakum untuk memproses dan menyimpan data. Ia menjadi cepat panas dan
mudah terbakar, oleh karena itu beribu-ribu tabung vakum diperlukan untuk
menjalankan operasi keseluruhan komputer. Ia juga memerlukan banyak tenaga
elektrik yang menyebabkan gangguan elektrik di kawasan sekitarnya.
Komputer generasi pertama ini 100% elektronik dan
membantu para ahli dalam menyelesaikan masalah perhitungan dengan cepat dan
tepat.
Beberapa komputer generasi pertama :
a. ENIAC
(Electronic Numerical Integrator And Calculator )
dirancang oleh Dr John
Mauchly dan Presper Eckert pada tahun 1946.
Komputer generasi ini
sudah mulai menyimpan data yang dikenal sebagai konsep
penyimpanan data
(stored program concept) yang dikemukakan oleh John Von
Neuman.
b. EDVAC Computer
(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)
Penggunaan tabung
vakum juga telah dikurangi di dalam perancangan komputer EDVAC (Electronic
Discrete Variable Automatic Computer) di mana proses perhitungan menjadi lebih
cepat dibandingkan ENIAC.
c. EDSAC COMPUTER
( Electonic Delay Storage Automatic Calculator )
EDSAC (Electonic Delay
Storage Automatic Calculator) memperkenalkan penggunaan
raksa (merkuri) dalam
tabung untuk menyimpan data.
d. UNIVAC 1
Computer
Pada tahun 1951 Dr
Mauchly dan Eckert menciptakan UNIVAC 1 (Universal
Automatic Calculator )
komputer pertama yang digunakan untuk memproses data
perdagangan.
2.
Komputer generasi kedua ( 1959 -1964 )
Pada tahun
1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor
menggantikan tabung vakum di televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran
mesin-mesin elektrik berkurang drastis. Transistor mulai digunakan di dalam
komputer mulai pada tahun 1956. Penemuan lain yang berupa pengembangan memori
inti-magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil,
lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para
pendahulunya. Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah
superkomputer.
IBM membuat
superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC.
Komputer-komputer ini, yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom, dapat
menangani data dalam jumlah yang besar.
Mesin tersebut
sangat Mahal dan cenderung terlalu kompleks untuk kebutuhan komputasi bisnis,
sehingga membatasi kepopulerannya. Hanya ada dua LARC yang pernah dipasang dan
digunakan: satu di Lawrence Radiation Labs di Livermore, California, dan yang lainnya
di US Navy Research and Development Center di Washington D.C.
Komputer generasi
kedua Menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah
bahasa yang menggunakan singkatan-singakatan untuk menggantikan kode biner.
Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer generasi kedua yang sukses di
bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan.
Komputer-komputer
generasi kedua ini merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor.
Mereka juga memiliki komponen-komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer
pada saat ini: printer, penyimpanan dalam disket, memory, sistem operasi, dan
program.
Salah satu contoh
penting komputer pada masa ini adalah IBM 1401 yang diterima secaa luas di
kalangan industri. Pada tahun 1965, hampir seluruh bisnis-bisnis besar
menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses informasi keuangan. Program
yang tersimpan di dalam komputer dan bahasa pemrograman yang ada di dalamnya
memberikan fleksibilitas kepada komputer. Fleksibilitas ini meningkatkan
kinerja dengan harga yang pantas bagi penggunaan bisnis. Dengan konsep ini,
komputer dapat mencetak faktur pembelian konsumen dan kemudian menjalankan
desain produk atau menghitung daftar gaji.
Beberapa bahasa
pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa pemrograman Common
Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula Translator (FORTRAN) mulai umum
digunakan. Bahasa pemrograman ini menggantikan kode mesin yang rumit dengan
kata-kata, kalimat, dan formula matematika yang lebih mudah dipahami oleh
manusia. Hal ini memudahkan seseorang untuk memprogram dan mengatur komputer.
Berbagai macam karir baru bermunculan (programmer, analyst, dan ahli sistem
komputer). Industri piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada
masa komputer generasi kedua ini.
3.
Komputer generasi ketiga ( 1964 - awal 80an )
Walaupun
transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor
menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak
bagian-bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan
masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan
sirkuit terintegrasi (IC : integrated circuit) di tahun 1958.
IC
mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil
yang terbuat dari pasir kuarsa. Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih
banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut
semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena
komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan komputer generasi
ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang
memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara
serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori
komputer.
4.
Komputer generasi keempat ( awal 80an - ??? )
Setelah IC,
tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran sirkuit dan
komponenkomponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan
komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large Scale Integration
(VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal.
Ultra-Large
Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan
untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang
setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Hal
tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keterandalan komputer.
Chip Intel
4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan
seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan
kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil. Sebelumnya, IC
dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik.Sekarang, sebuah
mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh
kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap perangkat rumah tangga
seperti microwave oven, televisi, dn mobil dengan electronic fuel injection
dilengkapi dengan mikroprosesor.
Perkembangan
yang demikian memungkinkan orang-orang biasa untuk menggunakan komputer biasa.
Komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaanperusahaan besar atau lembaga
pemerintah. Pada pertengahan tahun 1970-an, perakit komputer menawarkan produk
komputer mereka ke masyarakat umum. Komputerkomputer ini, yang disebut
minikomputer, dijual dengan paket piranti lunak yang mudah digunakan oleh
kalangan awam. Piranti lunak yang paling populer pada saat itu adalah program
word processing dan spreadsheet. Pada awal 1980-an, video game seperti Atari
2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih dan
dapat diprogram.
Pada tahun
1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC) untuk penggunaan di
rumah, kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2 juta unit
di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65
juta PC digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih
kecil, dari komputer yang berada di atas meja (desktop computer) menjadi
komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas (laptop), atau bahkan komputer yang
dapat digenggam (palmtop).
IBM PC
bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple
Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis pada komputernya,
sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh
juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse.
Pada masa sekarang,
kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU: IBM PC/486,
Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel).
Juga kita kenal AMD k6, Athlon, dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer
generasi keempat.
Seiring dengan
menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja, cara-cara baru untuk menggali
potensial terus dikembangkan. Seiring dengan bertambah kuatnya suatu komputer
kecil, komputer-komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam
suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak, informasi, dan juga
untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Komputer jaringan
memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk kerjasama elektronik untuk
menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan perkabelan langsung
(disebut juga local area network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat
berkembang menjadi sangat besar.
5.
Komputer generasi kelima ( masa depan )
Banyak
kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi semkain memungkinkan pembuatan
komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan
pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non Neumann. Model non Neumann
akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk
bekerja secara serempak.
Perkembangan Komputer Kemajuan lain adalah
Teknologi
superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun,
yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi. Jepang adalah negara yang
terkenal dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga
ICOT (Institute for new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya.
Banyak kabar yang menyatakan bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa
informasi lain bahwa keberhasilan proyek komputer generasi kelima ini akan
membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia. Kita tunggu informasi
mana yang lebih valid dan membuahkan hasil.
b. Struktur komponen komputer
Central Processing
Unit; CPU), merujuk kepada perangkat keras komputer yang memahami dan
melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Istilah lain,
pemroses/prosesor (processor), sering digunakan untuk menyebut CPU. Adapun
mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali
dalam sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an,
mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi
aspek penting dalam penerapan CPU.
· Sistem Operasi (main memory)
Setiap kali kita akan
mengeksekusi program, semua program tersebut akan dibawa ke memory terlebih
dahulu. Main memori dan register adalah storage CPU yang dapat dikases secara
langsung. ada delay antara memory utama dan register CPU.
Akses ke memory harus
dijaga/diproteksi, karena akan terjadi masalah, antara lain mereka bisa saja
menulisi sembarang pada memory tersebut.
Salah satu cara
memproteksi memory adalah dengan mengikat memori terhadap program tertentu,
cara mengikat memory ada tiga (1)
compile time; (2) load time; (3) execution time;
Logical dan Physical
Address Space
Physical address space
alamat sebenarnya, bagaimana memori mellihat dirinya sendiri. Namun kita tidak
bisa melihatnya secara langsung, dia perlu dibangkitkan CPU, inilah yang
disebut dengan logical physical space/virtual address.
MMU adalah suatu
hardware yang bertugas memetakan virtual address ke physical address. Dengan
cara: nilai relocation register ditambahkan dengan setiap alamat yang
dibangkitkan oleh pengguna memory pada waktu program tersebut di kirim ke
memory.
· ALU, singkatan dari Arithmetic And
Logic Unit : unit aritmatika dan logika), adalah salah satu bagian dalam dari
sebuah mikroprosesor yang berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritmatika
dan logika. Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan
pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. tugas
utama dari ALU (Arithmetic And Logic Unit)adalah melakukan semua perhitungan
aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU
melakukan operasi aritmatika yang lainnya. Seperti pengurangan, pengurangan,
dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. Sehingga sirkuit elektronik di
ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi aritmatika ini disebut adder. ALU
melakukan operasi arithmatika dengan dasar pertambahan, sedang operasi
arithmatika yang lainnya, seperti pengurangan, perkalian, dan pembagian
dilakukan dengan dasar penjumlahan. sehingga sirkuit elektronik di ALU yang
digunakan untuk melaksanakan operasi arithmatika ini disebut adder. Tugas lalin
dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi
program. Operasi logika (logical operation) meliputi perbandingan dua buah
elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu:
a. sama dengan
(=)
b. tidak sama
dengan (<>)
c. kurang dari
(<)
d. kurang atau
sama dengan dari (<=)
e. lebih besar
dari (>)
f. lebih besar
atau sama dengan dari (>=) (sumber: Buku Pengenalan Komputer,
Fungsi-fungsi yang
didefinisikan pada ALU adalah Add (penjumlahan), Addu (penjumlahan tidak
bertanda), Sub (pengurangan), Subu (pengurangan tidak bertanda), and, or, xor,
sll (shift left logical), srl (shift right logical), sra (shift right arithmetic),
dan lain-lain.
· Program Control Unit(CU)
Unit kontrol (bahasa
Inggris: Control Unit - CU) adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas
untuk memberikan arahan / kendali / kontrol terhadap operasi yang dilakukan di
bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU tersebut.Output dari CU ini
akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut. Pada
awal-awal desain komputer, CU diimplementasikan sebagai ad-hoc logic yang susah
untuk didesain. Sekarang, CU diimplementasikan sebagai sebuah microprogram yang
disimpan di dalam tempat penyimpanan kontrol (control store).
Beberapa word dari
microprogram dipilih oleh microsequencer dan bit yang datang dari word-word
tersebut akan secara langsung mengontrol bagian-bagian berbeda dari perangkat
tersebut, termasuk di antaranya adalah register, ALU, register instruksi, bus
dan peralatan input/output di luar chip. Pada komputer modern, setiap subsistem
ini telah memiliki kontrolernya masing-masing, dengan CU sebagai pemantaunya
(supervisor).
· Tugas dari CU adalah sebagai berikut:
1. Mengatur dan mengendalikan alat-alat
input dan output.
2. Mengambil instruksi-instruksi dari memori
utama.
3. Mengambil data dari memori utama kalau
diperlukan oleh proses.
4.
Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau
perbandingan logika serta mengawasi kerja.
5. Menyimpan hasil proses ke memori utama.
· Proses tiga langkah karakteristik
unit control:
1. Menentukan elemen dasar prosesor
2. Menjelaskan operasi mikro yang akan
dilakukan prosesor
3. Menentukan fungsi-fungsi yang harus
dilakukan unit control agar menyebabkan pembentukan operasi mikro
· Masukan-masukan unit control:
1.
Clock / pewaktu
pewaktu adalah cara
unit control dalam menjaga waktunya. Unit control menyebabkan sebuah operasi
mikro (atau sejumlah operasi mikro yang bersamaan) dibentuk bagi setiap pulsa
waktu. Pulsa ini dikenal sebagai waktu siklus prosesor.
2.
Register instruksi
opcode instruksi saat
itu digunakan untuk menentukan operasi mikro mana yang akan dilakukan selama
siklus eksekusi.
3. Flag
flag ini diperlukan
oleh unit control untuk menentukan status prosesor dan hasil operasi ALU
sebelumnya.
4. Sinyal control untuk mengontrol bus
Bagian bus control bus
system memberikan sinyal-sinyal ke unit control, seperti sinyal-sinyal
interupsi dan acknowledgement.
Keluaran-keluaran unit
control:
1. Sinyal control didalam prosesor: terdiri
dari dua macam: sinyal-sinyal yang menyebabkan data dipindahkan dari register
yang satu keregister yang lainnya, dan sinyal-sinyal yang dapat mengaktifasi
fungsi-fungsi ALU tertentu
2. Sinyal control bagi bus control; sinyal
ini juga terdiri dari dua macam: sinyal control bagi memori dan sinyal control
bagi modu-modul I/O
· Macam-macam CU
1. Single-Cycle CU
Proses di Single-Cycle
CU ini hanya terjadi dalam satu clock cycle, artinya setiap instruksi ada pada
satucycle, maka dari itu tidak memerlukan state. Dengan demikian fungsi boolean
masing-masing control linehanya merupakan fungsi dariopcode saja. Clock cycle
harus mempunyai panjang yang sama untuk setiap jenis instruksi. Ada dua bagian
pada unit kontrol ini, yaitu proses men-decode opcode untuk mengelompokkannya
menjadi 4 macam instruksi (yaitu di gerbang AND), dan pemberian sinyal kontrol
berdasarkan jenis instruksinya (yaitu gerbang OR). Keempat jenis instruksi
adalah “R-format” (berhubungan dengan register), “lw” (membaca memori), “sw”
(menulis ke memori), dan “beq” (branching). Sinyal kontrol yang dihasilkan
bergantung pada jenis instruksinya. Misalnya jika melibatkan memori ”R-format”
atau ”lw” maka akan sinyal ”Regwrite” akan aktif. Hal lain jika melibatkan
memori “lw” atau “sw” maka akan diberi sinyal kontrol ke ALU, yaitu “ALUSrc”.
Desain single-cycle ini lebih dapat bekerja dengan baik dan benar tetapi cycle
ini tidak efisien.
2. Multi-Cycle CU
Berbeda dengan unit
kontrol yangsingle-cycle, unit kontrol yangmulti-cycle lebih memiliki banyak
fungsi. Dengan memperhatikan statedan opcode, fungsi boolean dari masing-masing
output control line dapat ditentukan.Masing-masingnya akan menjadi fungsi dari
10 buah input logic. Jadi akan terdapat banyak fungsi boolean, dan
masing-masingnya tidak sederhana. Pada cycle ini, sinyal kontrol tidak lagi ditentukan
dengan melihat pada bit-bit instruksinya. Bit-bitopcode memberitahukan operasi
apa yang selanjutnya akan dijalankan CPU.
· Implementasi Unit Kontrol
· Implementasi hardwired
Unit kontrol merupakan
rangkaian kombinatorial. Sinyal-sinyal logika inputnya akan didekodekan menjadi
sinyal-sinyal logika output, yang merupakan sinyal-sinyal kontrol ke sistem
komputer. Sinyal-sinyal input tersebut, seperti clock, flag, register
instruction, dan sinyal kontrol merupakan input bagi unit kontrol untuk
mengetahui status komputer. Sinyal keluaran yang dihasilkan akan mengendalikan
sistem kerja komputer.
N buah input biner
akan menghasilkan 2N output biner. Setiap instruksi memiliki opcode yang yang
berbeda-beda. Opcode yang berbeda dalam instruksi akan menghasilkan sinyal
kontrol yang berbeda pula. Pewaktu unit control mengeluarkan rangkaian pulsa
yang periodik. Pulsa waktu ini digunakan untuk mengukur durasi setiap operasi
mikro yang dijalankan CPU, intinya digunakan untuk sinkronisasi kerja masing-masing
bagian.
Masalah dalam
Merancang Implementasi Hardwired:
1. Memiliki kompleksitas dalam pengurutan
dan operasi mikronya
2. Sulit didesain dan dilakukan pengetesan
3. Tidak fleksibel
4. Sulit untuk menambahkan instruksi baru
· Implementasi microprogrammed
Implementasi
yang paling reliabel saat ini adalah implementasi microprogrammed. Unit kontrol
memerlukan sebuah memori untuk menyimpan program kontrolnya. Fungsi–fungsi
pengontrolan dilakukan berdasarkan program kontrol yang tersimpan pada unit
kontrol. Selain itu, fungsi–fungsi pengontrolan tidak berdasarkan dekode dari
input unit kontrol lagi. Teknik ini dapat menjawab kesulitan–kesulitan yang
ditemui dalam implementasi hardwired.
Jadi secara garis
besar:
1. Unit control memerlukan
sebuah memori untuk menyimpan program controlnya
2. Fungsi-fungsi
pengontrolan dilakukan berdasarkan program control yang tersimpan pada unit
control.Fungsi-fungsi pengontrolan tidak berdasarkan decode dari input unit
control lagi
3. Teknik ini
dapat menjawab kesulitan-kesulitan yang ditemui dalam implementasi hardwired
Satelit
a.
Pengertian
satelit
adalah benda
yang mengelilingi planet yang memiliki orbit peredaran sendiri. Satelit bersama
planet yang dikelilinginya secara bersama-sama mengelilingi bintang. Bulan
adalah satelit alami yang dimiliki oleh bumi yang bersama bumi mengelilingi
matahari, sedangkan satelit palapa, satelit b1, dan sebagainya adalah satelit
buatan manusia yang digunakan untuk tujuan tertentu seperti untuk komunikasi,
mata-mata, riset, dan lain sebagainya.
Selain itu
bulan merupakan benda langit yang terdekat dengan bumi dan beredar mengelilingi
bumi dari arah barat-timur atau arah negative. Sementara berevolusi
mengelilingi bumi, bulan juga berputar pada porosnya dengan kecepatan tertentu.
Selain
berotasi pada sumbunya dan berevolusi mengelilingi bumi, bersama-sama dengan
bumi bulan juga beredar mengelilingi matahari. Dengan demikian bulan melakukan
tiga macam gerakan dalam waktu sama.
Waktu
perjalanan bulan dari konjungsi sampai kedudukan konjungsi lagi disebut satu
bulan sinodik, sama dengan 29,5 hari. Peredaran sinodik bulan sebenarnya lebih
dari perjalanan satu lingkaran. Hal tersebut karena bumi juga berevolusi
mengelilingi matahari. Lamanya satu bulan siderik adalah 27,33 hari, jika kita
tinjau pergeseran bumi, bumi berevolusi mengelilingi matahari dalam waktu 365
hari, sehingga dalam waktu satu hari bumi menempuh lintasan sekitar satu
derajat.
Info Detail Mengenai
Satelit Bulan:
a.
Bentuk Bulan : Bulan
b.
Tekstur Bulan : Kasar Berlubang akibat tumbukan dengan
benda angkasa
c.
Diameter Bulan : 3.474 km
d.
Massa Bulan : 0,012 massa bumi
e.
Massa Jenis Bulan : 3,4 gram/cm³
f.
Jarak rata-rata ke bumi : 384.403 km / 30 diameter bumi
g.
Rotasi Bulan terhadap Porosnya : 27,3 hari
h.
Revolusi Bulan mengelilingi bumi (periode sideris) : 27,3
hari
i.
Jarak Bulan Purnama ke Purnama (periode sinodis) : 29,5
hari
j.
Udara : Tidak Ada
k.
Air : Tidak Ada
l.
Kehidupan : Tidak Ada
m.
Kunjungan Manusia ke bulan : Pernah
n.
Gaya Gravitasi : 1/6 gravitasi bumi
b.
Jenis
satelit
1.
Satelit astronomi adalah satelit yang digunakan untuk
mengamati planet, galaksi, dan objek angkasa lainnya yang jauh.
2.
Satelit komunikasi adalah satelit buatan yang dipasang di
angkasa dengan tujuan telekomunikasi menggunakan radio pada frekuensi gelombang
mikro. Kebanyakan satelit komunikasi menggunakan orbit geosinkron atau orbit
geostasioner, meskipun beberapa tipe terbaru menggunakan satelit pengorbit Bumi
rendah.
3.
Satelit pengamat Bumi adalah satelit yang dirancang
khusus untuk mengamati Bumi dari orbit, seperti satelit reconnaissance tetapi
ditujukan untuk penggunaan non-militer seperti pengamatan lingkungan,
meteorologi, pembuatan peta, dll.
4.
Satelit navigasi adalah satelit yang menggunakan sinyal
radio yang disalurkan ke penerima di permukaan tanah untuk menentukan lokasi
sebuah titik dipermukaan bumi. Salah satu satelit navigasi yang sangat populer
adalah GPS milik Amerika Serikat selain itu ada juga Glonass milik Rusia. Bila
pandangan antara satelit dan penerima di tanah tidak ada gangguan, maka dengan
sebuah alat penerima sinyal satelit (penerima GPS), bisa diperoleh data posisi
di suatu tempat dengan ketelitian beberapa meter dalam waktu nyata.
5.
Satelit mata-mata adalah satelit pengamat Bumi atau
satelit komunikasi yang digunakan untuk tujuan militer atau mata-mata.
6.
Satelit tenaga surya adalah satelit yang diusulkan dibuat
di orbit Bumi tinggi yang menggunakan transmisi tenaga gelombang mikro untuk
menyorotkan tenaga surya kepada antena sangat besar di Bumi yang dpaat
digunakan untuk menggantikan sumber tenaga konvensional.
7.
Stasiun angkasa adalah struktur buatan manusia yang
dirancang sebagai tempat tinggal manusia di luar angkasa. Stasiun luar angkasa
dibedakan dengan pesawat angkasa lainnya oleh ketiadaan propulsi pesawat
angkasa utama atau fasilitas pendaratan; Dan kendaraan lain digunakan sebagai
transportasi dari dan ke stasiun. Stasiun angkasa dirancang untuk hidup
jangka-menengah di orbit, untuk periode mingguan, bulanan, atau bahkan tahunan.
8.
Satelit cuaca adalah satelit yang diguanakan untuk
mengamati cuaca dan iklim Bumi.
9.
Satelit miniatur adalah satelit yang ringan dan kecil.
Klasifikasi baru dibuat untuk mengkategorikan satelit-satelit ini: satelit mini
(500–200 kg), satelit mikro (di bawah 200 kg), satelit nano (di bawah 10 kg).
Satelit buatan manusia oleh NASA
dikelompokkan menjadi 4 yaitu:
a. Satelit
komunikasi dan navigasi
b. Satelit
Meteorologi
c. Satelit
pengindraan jarak jauh
d. Satelit
Geologi
Sedangkan untuk keperluan regulasi teknik
internasional NASA membaginya menjadi 18 macam satelit. Satelit berdasarkan
ketinggiannya terbagi atas:
1. Orbit Rendah
(Low Earth Orbit, LEO): 300 – 1500km di atas permukaan bumi.
2. Orbit Menengah
(Medium Earth Orbit, MEO): 1500 – 36000 km.
3. Orbit
Geosinkron (Geosynchronous Orbit, GSO): sekitar 36000 km di atas permukaan
Bumi.
4. Orbit Geostasioner
(Geostationary Orbit, GEO): 35790 km di atas permukaan Bumi.
5. Orbit Tinggi
(High Earth Orbit, HEO): di atas 36000 km.
Satelit berdasarkan orbit khusus terbagi
menjadi 3:
1. Orbit Molniya,
orbit satelit dengan perioda orbit 12 jam dan inklinasi sekitar 63°
2. Orbit
Sunsynchronous, orbit satelit dengna inlklinasi dan tinggi tertentu yang selalu
melinta ekuator pada jam lokal yang sama.
3. Orbit Polar,
orbit satelit yang melintasi kutub.
Nyayu
Yuliantari
Jurnalistik/4/C
UIN
SGD Bandung
Posting Komentar