Kata Pengantar

Puja dan puji penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat Beliau-lah penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “MODUL INPUT OUTPUT” selesai tepat pada waktunya.

Terselesaikannya makalah ini tidak terlepas dari bantuan semua pihak yang terlibat di dalamnya. Penulis mengucapkan rasa terimakasih kepada semua pihak yang terlibat di dalam proses pembuatan makalah ini baik yang terlibat langsung maupun tidak.

Penulis sebagai seorang pelajar menyadari bahwa dalam penyampaian dan penyajian materi dalam makalah ini tidak terlepas dari kesalahan. Penulis juga menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karenanya penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun agar penulis dapat lebih menyempurnakan lagi makalah ini.

Akhir kata penulis berharap agar makalah ini dapat berguna bagi para pembaca sekalian terutama bagi para pendidik maupun calon pendidik yang sedang menjalani pendidikan guna mempersiapkan diri dalam dunia pendidikan terutama dunia mendidik pelajaran.

         

Singaraja, 22 Oktober 2016

                                                Penulis

DAFTAR ISI

COVER ................................................................................................................................. i

KATA PENGANTAR ........................................................................................................ ii

DAFTAR ISI .......................................................................................................................  iii

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................................  1

            1.1  Latar Belakang .........................................................................................................  1

1.2  Rumusan Masalah ....................................................................................................  1

1.3  Tujuan dan Manfaat ................................................................................................  1

BAB II PEMBAHASAN .....................................................................................................  2

2.1  Pengertian Modul Input/Output ..............................................................................  2

2.2  Fungsi Modul Input/Output .....................................................................................  3

2.2.1        Kontrol dan Pewaktuan ..............................................................................  3

2.2.2        Komunikasi CPU .........................................................................................  4

2.2.3        Komunikasi Perangkat Eksternal ...............................................................  4

2.2.4        Pembufferan Data ........................................................................................  4

2.2.5        Deteksi Kesalahn ..........................................................................................  5

2.3  Mekanismen Komunikasi Input/Output ..................................................................  5

2.3.1        I/O Terprogram ............................................................................................  5

2.3.2        Interrupt – Driven I/O .................................................................................  6

2.3.3        DMA (Direct Memory Access) ....................................................................  7

BAB III PENUTUP.............................................................................................................  8

3.1  Kesimpulan ..............................................................................................................   8

3.2  Saran.........................................................................................................................  8

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

Di zaman modern ini telah berkembang berbagai macam bentuk komputer dan perangkat pendukung guna meningkatkan kinerja komputer baik dari segi internal maupun eksternal system. Agar komputer dapat berhubungan dengan lingkungan luar maka dari itu diperlukan perangkat tambahan dan system yang mengatur komunikasi perangkat dengan processor atau CPU yang berada di lingkungan dalam komputer.

Tanpa dapat berkomunikasi dengan dunia luar komputer bukan lah apa-apa. Sebagai contoh pada saat kita ingin melakukan peroses pengolahn data atau sebagainya namun disana tidak terdapat layar monitor komputer lalu bagaimanakah kita tahu bahwa kita telah berhasil melakukan proses tersebut?. Maka dari itu agar mempermudah kerja kita komputer membutuhkan prangkat tambahan yang disebut peripheral. Kita akan membahas lebih jelas tentang modul I/O pada halaman selanjutnya.

1.2         Perumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari pembahasan yang akan kami bahas antara lain :

1.2.1        Apakah yang dimaksud dengan modul I/O ?
1.2.2        Apakah fungsi dari modul I/O ?
1.2.3        Bagaimana mekanisme komunikasi I/O ?

1.3         Tujuan dan Manfaat

1.3.1        Mengetahui pengertian modul I/O.

1.3.2        Mengetahui fungsi modul I/O.
1.3.3        Mengetahui mekanisme komunikasi I/O.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1         Pengertian Modul Input/Output

Modul adalah satuan standar yang bersama-sama dengan yang lain digunakan secara bersama. Input/Output adalah suatu mekanisme pengiriman data secara bertahap dan terus menerus melalui suatu aliran data dari proses ke peranti (begitu pula sebaliknya).

Konektor Input/Output pada komputer, seperti pada keyboard, mouse paralel/serial ataupun USB. Menyediakan koneksi untuk piranti eksternal seperti kamera digital, printer dan scanner. Unit Input/Output (I/O) adalah bagian dari sistem mikroprosesor yang digunakan oleh mikroprosesor itu untuk berhubungan dengan dunia luar.

Modul Input/Output adalah peralatan antarmuka (interface) bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. Modul I/O tidak hanya sekedar modul  penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus komputer.

Ada beberapa alasan kenapa piranti – piranti tidak langsung dihubungkan dengan bus sistem komputer, yaitu :

a)  Bervariasinya metode operasi piranti peripheral, sehingga tidak praktis apabila system komputer harus menangani berbagai macam sisem operasi piranti peripheral tersebut.

b)     Kecepatan transfer data piranti peripheral umumnya lebih lambat dari pada laju transfer data pada CPU maupun memori.

c)  Format data dan panjang data pada piranti peripheral seringkali berbeda dengan CPU, sehingga perlu modul untuk menselaraskannya.

Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang bertanggung jawab atas pengontrolan sebuah perangkat luar dan juga bertanggung jawab pula dalam pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register-register CPU. Termasuk Antarmuka internal dengan komputer (CPU dan memori utama) dan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi-fungsi pengontrolan. Modul I/O memiliki dua buah fungsi utama, yaitu:

a)      Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.

b)   Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link data tertentu.

2.2         Fungsi Modul Input/Output

Fungsi dalam menjalankan tugas bagi modul I/O dapat dibagi menjadi beberapa katagori, yaitu:

           a)       Kontrol dan pewaktuan

           b)      Komunikasi CPU

           c)       Komunikasi perangkat eksternal

           d)      Pembufferan data

           e)       Deteksi kesalahan

2.2.1     Kontrol dan Pewaktuan

Fungsi kontrol dan pewaktuan (control & timing) merupakan hal yang penting untuk mensinkronkan kerja masing – masing komponen penyusun komputer. Dalam sekali waktu CPU berkomunikasi dengan satu atau lebih perangkat dengan pola tidak menentu dan kecepatan transfer komunikasi data yang beragam, baik dengan perangkat internal seperti register – register, memori utama, memori sekunder, perangkat peripheral. Proses tersebut bisa berjalan apabila ada fungsi kontrol dan pewaktuan yang mengatur sistem secara keseluruhan. Contoh control pemindahan data dari peripheral ke CPU melalui sebuah modul I/O dapat meliputi langkah – langkah berikut ini :

1.      Permintaan dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke modul I/O.

2.      Modul I/O memberi jawaban atas permintaan CPU.

3. Apabila perangkat eksternal telah siap untuk transfer data, maka CPU akan mengirimkan perintah ke modul I/O.

4.      Modul I/O akan menerima paket data dengan panjang tertentu dari peripheral.

5.  Selanjutnya data dikirim ke CPU setelah diadakan sinkronisasi panjang data dan kecepatan transfer oleh modul I/O sehingga paket – paket data dapat diterima CPU dengan baik..

2.2.2     Komunikasi CPU

Adapun fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O meliputi proses - proses sebagai berikut :

1.   Command Decoding, yaitu modul I/O menerima perintah-perintah dari CPU yang dikirimkan sebagai sinyal bagi bus kontrol. Misalnya, sebuah modul I/O untuk disk dapat menerima perintah: Read sector, Scan record ID, Format disk.

2.      Data, pertukaran data antara CPU dan modul I/O melalui bus data.

3.    Status  Reporting,  yaitu pelaporan kondisi  status  modul  I/O  maupun perangkat peripheral, umumnya berupa status kondisi Busy atau Ready. Juga status bermacam-macam kondisi kesalahan (error).

4.   Address  Recognition, bahwa peralatan atau komponen penyusun computer dapat dihubungi atau dipanggil maka harus memiliki alamat yang unik, begitu pula pada perangkat peripheral, sehingga setiap modul I/O harus mengetahui alamat peripheral yang dikontrolnya.

2.2.3     Komunikasi Perangkat Eksternal

Modul I/O berfungsi sebagai media komunikasi dari device eksternal menuju CPU. Apa yang dilakukan modul I/O ?

·         Meneruskan perintah/ commanddari CPU ke device

·         Meneruskan status dari device ke CPU

·         Meneruskan data dari device ke CPU

2.2.4     Pembufferan Data

Tujuan utama  buffering  adalah mendapatkan penyesuaian data sehubungan perbedaan laju transfer data dari perangkat peripheral dengan kecepatan pengolahan pada CPU. Umumnya laju transfer data dari perangkat peripheral lebih lambat dari kecepatan CPU maupun media penyimpan.

Mengapa data perlu di-buffer?

·         Kecepatan device sangat beragam

·         Kecepatan device (CPU)

Contoh:

·      Data dari CPU :

- Langsung ditaruh di buffer

- Diberikan ke device sesuai dengan kecepatan (“daya serap”) device

·      Data dari device :

- Dikumpulkan dulu di buffer

- Setelah periode tertentu baru dikirimkan ke CPU -> lebih efektif

2.2.5     Deteksi Kesalahn

Apabila pada perangkat peripheral terdapat masalah sehingga proses tidak dapat dijalankan, maka modul I/O akan melaporkan kesalahan tersebut. Misal informasi kesalahan pada peripheral printer seperti: kertas tergulung, tinta habis, kertas habis, dan lain-lain. Teknik yang umum untuk deteksi kesalahan adalah penggunaan bit paritas.

2.3         Mekanismen Komunikasi Input/Output

2.3.1        I/O Terprogram

Pada I/O terprogram, data saling dipertukarkan antara CPU dan modul I/O. CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung seperti pemindahan data, pengiriman perintah baca atau tulis dan monitoring perangkat. I/O terprogram mempunyai kelemahan sebagai berikut :

a)    CPU akan menunggu sampai operasi I/O selesai dilakukan modul I/O sehingga akan membuang waktu, CPU lebih cepat proses operasinya. Dalam teknik ini, modul I/O tidak dapat melakukan interupsi kepada CPU terhadap proses-proses yang diinteruksikan padanya.

b)     Seluruh proses merupakan tanggung jawab CPU sampai operasi lengkap dilaksanakan. Untuk melaksanakan perintah-perintah I/O, CPU akan mengeluarkan sebuah alamat bagi modul I/O dan perangkat periperhalnya sehingga terspesifikasi secara khusus dan sebuah perintah I/O yang akan dilakukan. Terdapat empat klasifikasi perintah input/output, yaitu:

1.      Perintah Control

Perintah control yaitu perintah yang digunakan untuk mengaktivasi perangkat periperhal dan memberitahukan tugas yang diperintahkan kepadanya.

2.      Perintah Test

Perintah tes yaitu perintah yang digunakan CPU untuk menguji berbagai kondisi status modul I/O dan periperhalnya. CPU perlu mngetahui perangkat periperhalnya dalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untuk megetahui operasi-operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksi kesalahannya.

3.      Perintah Read

Perintah read yaitu perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paketdata kemudian menaruhnya di dalam buffer internal. Proses selanjutnya paket data dikirim melalui bus data setelah terjadi sinkronisasi data maupun kecepatan transfernya.

4.      Perintah Write

Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan modul I/O untuk mengambil data dari bus data untuk diberikan pada perangkat periperhal tujuan data tersebut.

2.3.2        Interrupt – Driven I/O

Teknik interupt driven I/O memungkinkan proses tidak membuang-buang waktu. Prosesnya adalah CPU mengeluarkan perintah I/O pada modul I/O, bersamaan perintah I/O dijalankan oleh modul I/O, maka CPU melakukan eksekusi perintah-perintah lainnya.

Apabila modul I/O telah selesai menjalankan instruksi yang diberikan padanya, maka modul I/O tersebut kemudian akan memberikan interupsi pada CPU bahwa tugasnya telah selesai. Dalam teknik ini kendali perintah masih menjadi tanggungjawab CPU, baik pengambilan perintah dari memori maupun pelaksanaan isi perintah tersebut. Terdapat selangkah kemajuan dari teknik sebelumnya, yaitu CPU melakukan multitasking beberapa perintah sekaligus sehingga tidak ada waktu tunggu bagi CPU. Cara kerja teknik interupsi di sisimodul I/O adalah modul I/O menerima perintah, misalnya read. Kemudianmodul I/O melaksanakan perintah pembacaan dari periperhal dan meletakkan paket data ke register data modul I/O, selanjutnya modul mengeluarkan sinyal interupsi ke CPU melalui saluran kontrol. Kemudian modul menunggu datanya diminta CPU. Saat permintaan terjadi, modul meletakkan data pada bus data dan modul siap menerima perintah selanjutnya.

2.3.3        DMA (Direct Memory Access)

Teknik yang dijelaskan sebelumnya yaitu I/O terprogram dan Interrupt-Driven I/O memiliki kelemahan, yaitu proses yang terjadi pada modul I/O masih melibatkan CPU secara langsung.

Hal ini berimplikasi pada :

·      Kelajuan transfer I/O yang tergantung pada kecepatan operasi CPU.

·      Kerja CPU terganggu karena adanya interupsi secara langsung.

Gambar 2.1 Blok Diagram DMA

Gambar 2.2 Konfigurasi Modul DMA

BAB III

PENUTUP

      

3.1  Kesimpulan

Modul I/O merupakan peralatan antarmuka(interface) bagi system bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral.

Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang bertanggung jawab atas  pengontrolan sebuah perangkat luar atau lebih dan bertanggung jawab pula dalam pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register-register CPU.

Terdapat tiga buah teknik dalam operasi I/O, yaitu: I/O terprogram, interrupt – driven I/O, dan DMA (Direct Memory Access). Ketiganya memiliki keunggulan maupun kelemahan, yang penggunaannya disesuaikan sesuai unjuk kerja masing – masing teknik.

Fungsi modul I/O yaitu untuk mengatur dan mengontrol segala bentuk aktifitas input output yang dilakukan di dalam computer. Dalam system pengaturan tersebut (control), modul I/O mengatur dan membedakan mana data yang di dahulukan atau mana data yang lebih penting dan mana yang tidak. Disini terlihat sebuah I/O memberikan sebuah timing untuk sebuah perangkat input dan output dapat terhubung ke CPU untuk diproses dan juga sebuah modul I/O berfungsi untuk mengatur alur komunikasi CPU dengan perangkat peripherals sehingga CPU dapat dimanfaatkan seoptimal mungkin.

3.2  Saran

Saya banyak berharap para pembaca yang budiman agar memberikan kritik dan saran yang membangun, demi sempurna-nya makalah ini dan penulisan makalah di kesempatan-kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis pada khususnya juga para pembaca yang budiman pada umumnya. Terima kasih atas perhatiannya.

DAFTAR PUSTAKA

Auxiliary. 2012. Metode Karya Wisata. http://auxiliarygirls.blogspot.co.id/2012/12/fungsi-model-inputoutput-io-nurul-jamal.html (diakses pada 22 Oktober 2016)

Raf A. 2014. http://muhamad-aslam.blogspot.co.id/2014/09/modul-io-modul-io-adalah-interface-atau.html (diakses pada 22 Oktober 2016)

Amin M. A. 2015. http://muhammadalamin434.blogspot.co.id/2015/01/makalah-input-dan-output.html (diakses pada 22 Oktober 2016)

Afridallah T. R. 2014. http://thaufikrahmat.blogspot.co.id/2014/12/v-behaviorurldefaultvmlo.html (diakses pada 22 Oktober 2016)