SISTEM BUS

BUS adalah

Jalur komunikasi yang dibagi pemakai atau Suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem.

BUS Sistem adalah

Sebuah Bus yang menghubungkan komponen-komponen utama komputer (CPU, Memori ,I/O)

Penghubung bagi keseluruhan komponen computer dalam menjalankan tugasnya

Komponen komputer :

· CPU

· Memori

· Perangkat I/O

· Transfer data antar komponen komputer.

1. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus

2. Melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus

3. Kecepatan komponen penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen bus yang baik

Dalam Mikroprosesor

4. Melakukan pekerjaan secara paralel

5. Program dijalankan secara multitasking

6. Sistem bus tidak hanya lebar tapi juga cepat

7. Interkoneksi komponen sistem komputer dalam

8. menjalankan fungsinya

9. Interkoneksi bus

10. Pertimbangan–pertimbangan perancangan bus

ORGANISASI BUS

Jalur Kontrol

- Berisi signal request dan sinyal acknowledgements

- Mengindikasikan tipe informasi pada jalur data.

Jalur Data

- Membawa informasi antara sumber dan tujuan data

dan alamat dan perintah-perintah kompleks

Interkoneksi Bus - Struktur Bus

Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran.

Sebagai contoh bus data terdiri atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8

bit.

Secara umum fungsi saluran bus dikatagorikan

dalam tiga bagian

· Saluran data

· Saluran alamat

· Saluran kontrol

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 bus 16 bit

Saluran alamat (address bus)

· Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.

· Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU.

· Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul.

· Semua peralatan yang terhubung dengan system komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat.

Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya

Saluran kontrol (control bus)

· Digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada.

· Karena bus data dan bus alamat digunakan oleh semua komponen maka diperlukan suatu mekanisme kerja yang dikontrol melalui bus kontrol ini.

· Sinyal – sinyal kontrol terdiri atas

o Sinyal pewaktuan

o Sinyal–sinyal perintah

Problem pada Single Bus

· Banyak devices pada bus tunggal menyebabkan:

o Propagation delays

o Jalur data yg panjang berarti memerlukan koordinasi pemkaian shg berpengaruh pada performance

o If aggregate data transfer approaches bus capacity

· Kebanyakan sistem menggunakan multiple bus

Jenis Bus

· Dedicated

o Jalur data & address terpisah

· Multiplexed

o Jalur bersama

o Address dan data pada saat yg beda

· Keuntungan – jalur sedikit

· Kerugian

o Kendali lebih komplek

o Mempengaruhi performance

Arbitrasi Bus

· Beberapa modul mengendalikan bus

· contoh CPU dan DMA controller

· Setiap saat hanya satu modul yg mengendalikan

· Arbitrasi bisa secara centralised atau distributed

Arbitrasi Centralised

· Ada satu hardware device yg mengendalikan akses bus

o Bus Controller

o Arbitrer

· Bisa berupa bagian dari CPU atau terpisah

Arbitrasi Distributed

· Setiap module dapat meng-klaim bus

· Setiap modules memiliki Control logic

Timing

· Koordinasi event pada bus

· Synchronous

o Event ditentukan oleh sinyal clock

o Control Bus termasuk jalur clock

o Siklus bus ( bus cycle) transmisi 1 ke 0

o Semua devices dpt membaca jakur clock

o Biasanya sinkronisasi terjadi pada tepi naik (leading edge)

o Suatu event biasanya dimualai pada awal siklus

Siklus Instruksi

Fetch Cycle

› Program Counter (PC) berisi address instruksi berikutnya yang akan diambil

› Processor mengambil instruksi dari memory pada lokasi yang ditunjuk oleh PC

› Naikkan PC

› Kecuali ada perintah tertentu

› Instruksi dimasukkan ke Instruction Register (IR)

› Processor meng-interpret dan melakukan tindakan yang diperlukan

Execute Cycle

› Processor-memory

› Transfer data antara CPU dengan main memory

› Processor I/O

› Transfer data antara CPU dengan I/O module

› Data processing

› Operasi arithmetic dan logical pada data tertentu

› Control

› Mengubah urutan operasi

› Contoh: jump

› Kombinasi diatas

Contoh Program

Interrupt

Suatu mekanisme yang disediakan bagi modul-modul lain (mis. I/O) untuk dapat meng-interupsi operasi normal CPU

Program

Misal: overflow, division by zero

Timer

› Dihasilkan oleh internal processor timer

› Digunakan dalam pre-emptive multi-tasking I/O dari I/O controller

› Hardware failure

› Misal: memory parity error

1. Siklus Interupsi

› Ditambahkan ke instruction cycle

› Processor memeriksa adanya interrupt

› Diberitahukan lewat interrupt signal

› Jika tidak ada interrupt, fetch next instruction

› Jika ada interrupt:

› Tunda eksekusi dari program saat itu

› Simpan context

› Set PC ke awal address dari routine interrupt handler

› Proses interrupt

Kembalikan context dan lanjutkan program yang terhenti

2. Multiple Interrupts

• Disable interrupts
• Processor akan mengabaikan interrupt berikutnya
• Interrupts tetap akan diperiksa setelah interrupt ynag pertama selesai dilayani
• Interrupts ditangani dalam urutan sesuai datangnya
• Define priorities
• Low priority interrupts dapat di interrupt oleh higher priority interrupts
• Setelah higher priority interrupt selesai dilayani, akan kembali ke interrupt sebelumnya.