Struktur Interkoneksi dan Interkoneksi Bus

Struktur Interkoneksi

Sebuah komputer terdiri dari satu set komponen atau modul dari tiga tipe dasar (processor, memori, I / O) yang berkomunikasi satu sama lain. Akibatnya, komputer adalah jaringan modules.Maka dari itu harus ada jalan yang digunakan  untuk menghubungkan modul.Pengumpulan jalur yang menghubungkan berbagai modul disebut struktur interkoneksi. Desain struktur ini akan tergantung pada bursa yang harus dibuat antara modul.

Gambar 3.15 menunjukkan jenis pertukaran yang dibutuhkan oleh menunjukkan
bentuk utama dari input dan output untuk setiap jenis modul: 2
• Memory: Biasanya, modul memori akan terdiri dari N kata dengan panjang yang sama.
Setiap kata diberi alamat numerik yang unik (0, 1,, N -... 1) . Sebuah data dapat dibaca atau ditulis ke dalam memory. Operasi itu ditunjukkan dengan membaca dan menulis kontrol lokasi signals. Lokasi untuk operasi tersebut ditentukan dalam sebuah alamat.
• I / O modul: Dari internal (ke sistem komputer) sudut pandang, I / O memiliki fungsi mirip dengan memory. I/O memiliki dua operasi yaitu membaca dan menulis.  I / O dapat mengontrol lebih dari satu device. Kita dapat merujuk ke masing-masing interface ke perangkat eksternal sebagai pelabuhan dan memberikan masing-masing alamat unik (misalnya, 0, 1, ..., M 1). Selain itu, ada jalur data eksternal untuk input dan output data dengan perangkat eksternal. Akhirnya, sebuah modul I / O dapat mengirim sinyal interupsi ke prosesor.
• Processor: prosesor membaca dalam instruksi dan data, mencetak  data setelah diolah, dan menggunakan sinyal kontrol untuk mengendalikan system operasi secara keseluruhan. Hal ini juga menerima mengganggu sinyal.

Daftar sebelumnya mendefinisikan data yang akan dipertukarkan. Struktur Interkoneksi harus mendukung jenis berikut transfer:
• Memory ke prosesor: prosesor membaca sebuah instruksi atau unit data dari memory.
• Prosesor ke memori: Prosesor menulis sebuah unit data ke memori.
• I / O ke prosesor: prosesor membaca data dari perangkat I / O melalui sebuah modul I / O.
• Processor ke I / O: prosesor mengirimkan data ke perangkat I / O.
• I / O ke atau dari memori: Untuk kedua kasus ini, sebuah modul I / O dapat mengubah data secara  langsung dalam memori, tanpa melalui prosesor, langsung di akses dari memori.

Interkoneksi Bus 

Sebuah sistem bus biasanya terdiri dari sekitar 50 sampai ratusan baris. Setiap baris memilliki tugas tertentu atau fungsi. Meskipun banyak desain bus berbeda, di bus setiap baris dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok fungsionaldata, alamat, dan garis kontrol. Baris data menyediakan jalur untuk memindahkan data antara modul sistem. Yaitu garis kolektif, disebut data bus.Bus data dapat terdiri dari 32, 64, 128, atau lebih, jumlah baris yang disebut sebagai data bus. Karena setiap baris hanya dapat membawa 1 bit pada satu waktu, jumlah baris menentukan berapa banyak bit dapat ditransfer pada beberapa waktu.Data bus bekerja untuk menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Misalnya, jika data bus adalah 32 bit yang luas dan setiap instruksi adalah 64 bit panjang, maka prosesor harus mengakses modul memori dua kali selama setiap siklus instruksi.
Baris alamat yang digunakan untuk menunjuk sumber atau tujuan dari datapada bus data. Misalnya, jika prosesor ingin membaca sebuah kata (8, 16, atau 32 bit) data dari memori, menempatkan alamat dari kata yang diinginkan pada alamat baris. Lebar alamat bus menentukan kapasitas maksimum. Selain itu, jalur alamat umumnya juga digunakan untuk mengatasi  port I /O. Biasanya, tingkat tinggi bit digunakan untuk memilih tertentu modul pada bus, dan orde yang lebih rendah bit memilih lokasi memori atau I / O port dalam modul. Sebagai contoh, pada bus alamat 8-bit, alamat 01111111 dan di bawah ini mungkin referensi lokasi di modul memori (modul 0) dengan 128 kata
memori, dan alamat 10000000 dan di atas merujuk ke perangkat yang terhubung ke I / O
modul (modul 1).

 

Garis kontrol yang digunakan untuk mengontrol akses ke dan penggunaan data dan baris alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, harus ada suatu cara untuk membatasi penggunaannya. sinyal kontrol mengirimkan baik command dan waktu informasi antara sistem modul. sinyal waktu menunjukkan validitas data dan informasi alamat. sinyal perintah menentukan operasi menjadi performed.Typical garis kontrol termasuk
• Memory write: Menyebabkan data pada bus yang akan ditulis ke dalam lokasi ditangani
• Memory baca: Penyebab data dari lokasi yang ditujukan untuk ditempatkan di bus
• I / O write: Menyebabkan data pada bus menjadi output ke I / O port yang ditujukan
• I / O membaca: Penyebab data dari port I / O yang ditujukan untuk ditempatkan di bus
• transfer ACK: Menunjukkan bahwa data telah diterima dari atau ditempatkan pada bus.
• Permintaan Bus: Menunjukkan bahwa modul perlu menguasai bus
• Pemberian Bus: Menunjukkan bahwa modul meminta telah diberikan kontrol dari bus
• Permintaan Interrupt: Menunjukkan bahwa interupsi tertunda
• Interrupt ACK: Mengakui bahwa interrupt tertunda telah diakui
• Jam: Apakah digunakan untuk menyinkronkan operasi
• Reset: Menginisialisasi semua modul

Pengoperasian bus adalah sebagai berikut. Jika satu modul ingin mengirim data ke An lain, harus melakukan dua hal: (1) memperoleh penggunaan bus, dan (2) transfer data via bus. Jika satu modul ingin meminta data dari modul lain, itu harus (1) memperoleh penggunaan bus, dan (2) mentransfer permintaan ke modul lainnya selama kontrol dan alamat baris yang sesuai. Kemudian harus menunggu modul kedua mengirim data.

 

Secara fisik, sistem bus sebenarnya sejumlah konduktor listrik paralel. Dalam pengaturan bus klasik, konduktor ini garis logam terukir di kartu atau papan (papan sirkuit cetak). bus meluas di semua system yang komponen, yang masing-masing menyentuh beberapa atau semua baris bus.susunan klasik  fisik digambarkan pada Gambar 3.17. Dalam contoh ini, bus terdiri dua kolom vertikal konduktor. Secara berkala sepanjang kolom,ada poin lampiran dalam bentuk slot yang memperpanjang keluar horizontal untukmendukung papan sirkuit cetak. Masing-masing komponen sistem utama menempati satu atau lebih papan dan colokan ke dalam bus di seluruh pengaturan slots.Ini bertempat di skema chassis.Ini masih dapat digunakan untuk beberapa bus diasosiasikan-diciptakan dengan sistem komputer. Namun, sistem modern cenderung memiliki semua komponen utama pada papan yang sama dengan unsur-unsur yang lebih pada chip yang sama dengan prosesor. Dengan demikian, bus on-chip dapat menghubungkan, sedangkan on-board bus dapat menghubungkan prosesor ke memori utama dan komponen lainnya.
Pengaturan ini adalah yang paling nyaman. Sebuah sistem komputer kecil mungkin memperoleh dan kemudian diperluas kemudian (lebih banyak memori, lebih I / O) dengan menambahkan lebih banyak papan.
Jika komponen di papan gagal, bahwa dewan dapat dengan mudah dihapus dan diganti.

Contoh Eksekusi Program

 

 Tahap 1  

PC ( Program Counter ) berisi alamat 300 untuk instruksi pertama. Instruksi yang berada dialamat 300 dimuatkan ke IR ( Instruction Register ).Tentunya proses ini melibatkan penggunaan MAR ( Memory Address Register ) dan MBR ( Memory Buffer Register )

Tahap 2

Instruksi dalam IR: untuk 4 bit pertama menunjukkan opcode, bit berikutnya yaitu 12 bit menunjukkan alamat. Jadi instruksi 1940 maksudnya 1 = opcode 0001 = isi AC dari memori alamat 940

Tahap 3

PC bertambah nilainya dan instruksi berikutnya diambil yaitu di alamat 301 dan dimasukkan di dalam IR.

Tahap 4

Instruksi dalam IR yaitu 5941 maksudnya 5 =opcode 0101 =tambahkan AC dengan isi memori alamat 941 dan hasilnya disimpan dalam AC.

Tahap 5

PC bertambah nilainya dan instruksi berikutnya diambil yaitu di alamat 302 dan dimasukkan di dalam IR.

Tahap 6

Instruksi dalam IR yaitu 2941 maksudnya 2 = opcode 0010 = isi AC disimpan di memori alamat 941.

 Reverensi

 Stallings, William. Organisasi dan Arsitektur Komputer. Jakarta:PT Prenhallindo, 1998.

http://ruangbelajarbareng.blogspot.co.id/2012/09/contoh-eksekusi-program.html 

Share on Google Plus

About Unknown

This is a short description in the author block about the author. You edit it by entering text in the "Biographical Info" field in the user admin panel.