UNIT INPUT / OUTPUT

UNIT INPUT / OUTPUT

Unit Input/Output (I/O) adalah bagian dari sistem mikroprosesor yang digunakan oleh mikroprosesor itu untuk berhubungan dengan dunia luar.


Unit input adalah unit luar yang digunakan untuk memasukkan data dari luar ke dalam mikroprosesor ini, contohnya data yang berasal dari keyboard atau mouse.
Unit output biasanya digunakan untuk menampilkan data, atau dengan kata lain untuk menangkap data yang dikirimkan oleh mikroprosesor, contohnya data yang akan ditampilkan pada layar monitor atau printer.

Bagian input (masukan) dan juga keluaran (output) ini juga memerlukan sinyal kontrol, antara lain untuk baca I/O (Input/Ouput Read [IOR]) dan untuk tulis I/O (Input/Output Write [IOW]). berikut ini adalah mekanisme kerja I/O.




1. Sistem BUS


Sistem bus  dalam arsitektur komputer merujuk pada bus yang digunakan oleh sistem komputer untuk menghubungkan semua komponennya dalam menjalankan tugasnya. Sebuah bus adalah sebutan untuk jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh CPU melalui perantara sistem bus.

Beberapa bus utama dalam sistem komputer modern adalah sebagai berikut:

• Bus prosesor. Bus ini merupakan bus tercepat dalam sistem dan menjadi bus inti dalam chipset dan motherboard. Bus ini utamanya digunakan oleh prosesor untuk meneruskan informasi dari prosesor ke cache atau memori utama ke chipset kontrolir memori (Northbridge, MCH, atau SPP). Bus ini juga terbagi atas beberapa macam, yakni Front-Side Bus, HyperTransport bus, dan beberapa bus lainnya. Sistem komputer selain Intel x86 mungkin memiliki bus-nya sendiri-sendiri. Bus ini berjalan pada kecepatan 100 MHz, 133 MHz, 200 MHz, 266 MHz, 400 MHz, 533 MHz, 800 MHz, 1000 MHz atau 1066 MHz. Umumnya, bus ini memiliki lebar lajur 64-bit, sehingga setiap detaknya ia mampu mentransfer 8 byte.
• Bus AGP(Accelerated Graphic Port). Bus ini merupakan bus yang didesain secara spesifik untuk kartu grafis. Bus ini berjalan pada kecepatan 66 MHz (mode AGP 1x), 133 MHz (mode AGP 2x), atau 533 MHz (mode AGP 8x) pada lebar jalur 32-bit, sehingga bandwidth maksimum yang dapat diraih adalah 2133 MByte/s. Umumnya, bus ini terkoneksi ke chipset pengatur memori (Northbridge, Intel Memory Controller Hub, atau NVIDIA nForce SPP). Sebuah sistem hanya dapat menampung satu buah bus AGP. Mulai tahun 2005, saat PCI Express mulai marak digunakan, bus AGP ditinggalkan.
• Bus PCI(Peripherals Component Interconnect). Bus PCI tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus peripheral. Bus ini memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi. Bus ini berjalan pada kecepatan 33 MHz dengan lebar lajur 32-bit. Bus ini ditemukan pada hampir semua komputer PC yang beredar, dari mulai prosesor Intel 486 karena memang banyak kartu yang menggunakan bus ini, bahkan hingga saat ini. Bus ini dikontrol oleh chipset pengatur memori (northbridge, Intel MCH) atau Southbridge (Intel ICH, atau NVIDIA nForce MCP).
• Bus PCI Express (Peripherals Component Interconnect Express)
• Bus PCI-X (Peripherals Component Interconnect Express)
• Bus ISA (Industry Standard Architecture)
• Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute)
• Bus MCA (Micro Channel Architecture)
• Bus SCSI (Small Computer System Interface). Bus ini diperkenalkan oleh Macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan antarmuka standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, harddisk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuran besar
• Bus USB (Universal Serial Bus). Bus ini dikembangkan oleh tujuh vendor komputer, yaitu Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern Telecom. Bus ini ditujukan bagi perangkat yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer karena tidak akan efisien jika perangkat yang berkecepatan rendah dipasang pada bus berkecepatan tinggi seperti PCI. Keuntungan yang didapat dari bus USB antara lain : tidak harus memasang jumper, tidak harus membuka casing untuk memasang peralatan I/O, hanya satu jenis kabel yang digunakan, dapat mensuplai daya pada peralatan I/O, tidak diperlukan reboot.
• Bus 1394. Bus yang mempunyai nama FireWirememiliki kecepatan tinggi diatas SCSI dan PCI. Bus 1394 sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Bus ini tidak hanya populer perangkat komputer tetapi juga perangkat elektronik seperti kamera digital, VCR, dan televisi.

2. Standar I/O Interface

Dibawah ini merupakan beberapa standar I/O Interface pada komputer:

• Parallel Interface (LPT)

Parallel port adalah port komunikasi dari komputer yang datanya dikirim dengan sistem parallel, artinya data 8 bit dikirim langsung bersama-sama dari bit 0 sampai bit 7. Parallel port juga dikenal dengan Printer Port atau Centronics Port. Parallel Port menggunakan koneksi jenis DB-25 Female. LPT sendiri diambil dari singkatan kata Line Printer.

Parallel Port pertama kali diperkenalkan pada tahun 1970 oleh Robert Howard and Prentice Robinson dari Centronics. Interfacing port dari Centronics ini kemudian dengan cepat menjadi standar industri. Parallel Port diimplementasikan pada komputer IBM pertama kali pada tahun 1981.

Parallel port dua arah mulai di pakai IBM pada tahun 1987, kemudian Hewlet Packard (HP) juga memperkenalkan versi dua arah yang dikenal sebagai Bitronics, yang dipakai pada LaserJet 4 di tahun 1992. Antarmuka Bitronics dan antarmuka Centronics kemudian digantikan oleh standar IEEE 1284 pada tahun 1994.

•  Serial Interface (COM)

Serial port adalah port komunikasi dari komputer yang datanya dikirim dengan sistem serial, artinya data 8 bit dikirim bergantian dari bit 0 sampai bit 7. Dulu Serial Port menggunakan koneksi jenis DB-25 dan DB-9 Male, namun kini kebanyakan Serial Port menggunakan koneksi DB-9.

Serial Port menggunakan model transfer data serial dengan format UART (Universal Asyncronous Receiver Transmitter) yang artinya antara kedua sisi tidak ada clock sinkronisasi. Pada koneksi UART dikenal dengan 2 pin yang disebut Tx dan Rx. Tx adalah pin yang berfungsi sebagai pengirim data dan Rx adalah pin yang berfungsi sebagai penerima data.

• USB Interface

Universal Serial Bus (USB) : Sebuah bus I/O (input/output) yang dapat mentransfer data hingga 12 megabit per detik.

Selamat tinggal port paralel dan serial yang lamban, kini jamannya Universal Serial Bus (USB). Lebih cepat, lebih kuat dan lebih fleksibel serta benar-benar berazaskan Plug and Play. Bahkan USB versi 2.0 yang baru saja dikeluarkan mampu memberikan tingkat kinerja dan kecepatan yang sebanding dengan bus berkecepatan tinggi semacam IEEE 1394.

Beberapa hal yang perlu Anda ketahui tentang USB:

   Lebih cepat dibanding port paralel atau serial dengan kecepatan transfer hingga 12 mbps (bahkan untuk versi terbaru, bisa mencapai kecepatan 480 mbps)
Dapat mengkoneksikan hingga 127 periferal
Diterima secara luas, baik dari sisi hardware, software (baca: sistem operasi), ataupun pengguna
Membutuhkan Windows 98 ke atas untuk kompatibilitas secara penuh.

• PS/2 Interface

Konektor PS/2 adalah 6-pin mini-DIN konektor yang digunakan untuk menghubungkan beberapa keyboard dan mouse ke sistem komputer PC yang kompatibel. Namanya berasal dari IBM Personal System/2 series dari komputer pribadi, yang diperkenalkan pada tahun 1987.

Konektor mouse PS/2 ini menggantikan konektor DE-9 RS-232 yang lebih tua untuk serial mouse sedangkan konektor keyboard PS/2 menggantikan yang lebih besar 5-pin/180 ° konektor DIN digunakan dalam desain IBM PC/AT.

Interface PS/2 didesain untuk keyboard dan mouse elektrik dan menggunakan protokol komunikasi yang sama. Namun, keyboard sistem dan port mouse tidak dapat dipertukarkan karena dua perangkat ini menggunakan perintah yang berbeda.

• VGA Interface

Port VGA ini tersusun atas 3 baris dan memiliki jumlah 15 pin betina (female connector) yang berguna untuk menghubungkan VGA Card ke Monitor.

• Audio Interface

Port ini digunakan untuk menghubungkan perangkat seperti speaker, microphone, headset, dll.

• LAN Interface

Port ini digunakan untuk komunikasi antar komputer, sehingga komputer dapat saling berbagi informasi dengan komputer lainnya.



3. Pengaksesan peralatan I/O


Pengaksesan I/O terdiri dari dua cara yaitu :

• Memory mapped I/O

Dimana pirabti I/O dihubungkan sebagai lokasi memory virtual dimana port I/O tergantung pada memori utama.

Karakteristik memory mapped I/O antara lain :

1. Port I/O dihubungkan ke bus alamat
2. Piranti input sebagai bagian memory yang memberikan data ke bus data. Piranti output ssebagai          bagian memori yang memiliki data tersimpan di dalamnya.

• I/O mapped I/O

Piranti I/O dihubungkan sebagai lokasi terpisah dengan lokasi memori, dimana port I/O tidak tergantung pada memori utama.

karakteristik I/O mapped I/O :

1. Port I/O tidak tergantung memori utama
2. Transfer informasi dilakukan di bawah kendali sinyal control yang menggunakan instruksi INPUT      dan OUTPUT
3. Operasi I/O tergantung sinyal kendali dari CPU
4. Intruksi I/O mengaktifkan baris kendali read/write pada port I/O, sedangkan instruksi memori              akan mengaktifkan baris kendali read/write pada memori
5. Ruang memory dan ruang alamat I/O menyatu, sehingga dapat memiliki alamat yang sama.


Referensi :

https://sekaranindya.wordpress.com/2013/11/27/input-output/
https://id.wikipedia.org/wiki/Bus_sistem
http://souletz.blogspot.com/2013/12/pengertian-dan-jenis-io-port-computer.html
http://www.pintarkomputer.com/pengertian-dan-macam-macam-port-io/
http://hausenka.blogspot.co.id/2015/09/metode-pengaksesan-io.html
https://triazis13.wordpress.com/2016/12/17/unit-input-output/
https://wirizqi.blogspot.com/2019/12/unit-input-output.html