Sistem Bus

Sistem Bus (sistem dan struktur interkoneksi komputer)

MOTHER BOARD

 SISITEM BUS merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih komponen komputer.

sistem juga berfungsi sebagai penghubung komponen komputer dalam menjalankan tugasnya.

struktur interkoneksi merupakan kumpulan lintasan atau saluran berbagai modul. rancangan struktur interkoneksi sangat bergantung pada jenis dan karakteristik pertukaran datanya..

 Gambar : Modul-modul Komputer.

Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul-modul computer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpidahan seperti berikut...

1. Memori ke CPU

    CPU melakukan pembacaan data maupun intruksi dari memori.

2. CPU ke Memori

    CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.

3. I/O ke CPU

    CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.

4. CPU ke I/O

    CPU mengirim data ke perangkat peripheral melalui mosul I/O.

5. I/O ke Memori atau dari Memori

    digunakan pada sistem DMA.

INTERKONEKSI BUS

Sebuah bus biasanya terdiri dari beberapa saluran. sebagai contoh bus data terdiri dari 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit.

Secara umum fungsi saluran bus dikatagorikan dalam tiga bagian:

• Saluran data ( data bus )
• Saluran alamat ( adress bus )
• Saluran control ( control bus ) 

1). Saluran data ( data bus )

      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 data 16 bit.

2). Saluran alamat ( adress bus )

• digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.
• untuk mengirim alamat word pada Memori yang akan mengakses CPU.
• untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul. semua peralatan yang terhubung pada sistem komputer,agar dapat di akses harus memiliki alamat.  Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya.

3). Saluran control ( control bus )

       Digunakan untuk mengontrolBus data,bus alamat dan seluruh modul yang ada.karena bus data dan bus alamat digunakan oleh semua komponen maka diperlukan suatu mekanisme kerja yang di kontrol melalui bus kontrol ini.sinyal-sinyal kontrol terdiri atassinyal pewaktuan dan sinyal-sinyal perintah.

 Gambar : Pola interkoneksi bus.

sinyal saluran kontrol terdiri dari :

1. Sinyal pewaktuan menandakan validitas dan alamat.
2. Sinyal perintah berfungsi membentuk suatu operasi.

saluran kontrol terdiri dari :

1. memory write,memerintahkan data pada bus akan dituliskan dalam lokasi alamat.
2. memory read memerintahkan data dari lokasi alamat di tempatkan pada bus data.
3. I/O write,memerintahkan data pada bus dikirim ke lokasi port I/O.
4. I/O read,memerintah data dari port I/O di tempatkan pada bus data.
5. trasfer ACK,menunjukan data telah diterima dari bus atau data telah ditempatkan pada bus.
6. bus request, menunjukan bahwa modul memerlukan kontrol bus.
7. bbus grand,menunjukan modul yang melakuakan reques talah diberi hak mengontrol bus.
8. Interrupt request,menandakan adanya penangguhan interupsi dari modul.intrrupt ACK,menunjukan penangguhan intrupsi telah diketahui CPU.
9. Clock,kontrol untuk sinkronisasi operasi antar modul.
10. reset,digunakan untuk menginilialisasi seluruh modul.

sinyal kontor secara fisik :

1. konduktor listrik paralel yang menghubungkan modul-modul.
2. Konduktor adalah saluran utama pada PCB motherboard dengan layout tertentu sehingga di dapat fleksibilitas penggunaan.
3. untuk modul I/O biasanya di buat slout bus yang mudah di pasang dan dilepas,berupa Slot PCI dan slout ISA.
4. Untuk chips akan terhubung melalui pinnya.

Prinsip Operasi bus (operasi pengiriman data ke modul) :

1.  meminta penggunaan bus.
2. apabila telah di setujui,modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju.

Prinsip Operasi Bus (memintah data dari modul lainnya) : 

1. memintah pengguna bus 
2. mengirim request ke modul yang dituju melalui saluran kontrol dan alamat yang sesuai.
3. menunggu modul yang dituju mengirimkan data yang diinginkan.

Bila telalu banyak modul atau perangkat yang dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerja .Faktor-faktor penyebabnya yaitu: 

1. semakin besar delay propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaan bus.
2. antrian penggunaan bus semakin panjang 
3. dimungkinkan habisnya kapsisitas transfer bus  sehingga memperlambat data.

Arsitektur bus jamak : 

1. prosesor, cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada lefel tertinggi karena modul-modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi.
2. pada arsitektur berkinerja tinggi, modul-modul I/O diklasifikasikan menjadi dua :

• memerlukan transfer data berkecepan tinggi 
• memerlukan ternsfer data berkecepatan rendah.

     3.  modul dengan transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula, modul yang tidak memerlukan transfer data cepat di sambungkan dapa bus ekspansi.

Gambar : Arsitektur bus jamak tradisional.

keuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi : 

1. bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor
2. perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus.

gambar : Arsitektur bus jamak kinerja tinggi

(http://ml.scribd.com/doc/34680928/Bab-7-Sistem-Bus-Organisasi-Komputer)