Unit Input/Output

I/O adalah suatu mekanisme pengiriman data secara bertahap dan terus menerus melalui suatu aliran data dari proses ke peranti (begitu pula sebaliknya). Fungsi I/O pada dasarnya adalah mengimplementasikan algoritma I/O pada level aplikasi. Hal ini dikarenakan kode aplikasi sangat fleksible.

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. Sementara 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]).

A.   Sistem Bus

Perlu sobat ketahui komputer tersusun atas beberapa komponen penting seperti CPU, memori dan perangkat I/O. Ssytem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen dalam menjalankan tugasnya.

Bus system menghubungkan CPU dengan RAM mungkin sebuah buffer memory. Memory penyangga (cache L2 ), Bus system merupakan bus pusat. Bus – bus yang lain merupakan pencabangan dari bus ini.

Didalam PC terdapat 2 Bus yaitu :

1.      Bus sistem, yang menghubungkan CPU dengan RAM.

2.      Bus I/O, yang menghubungkan CPU dengan komponen-komponen lain.

Pengertian bus adalah bagian dari sistem komputer yang berfungsi untuk memindahkan data antar bagian- bagian d lam sistem komputer. Data dipindahkan dari piranti masukan ke CPU, CPU ke memori, atau dari memori ke piranti keluaran. Bus meruppakan jalur komunikasi yang dibagi pemakai suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem. Sistem bus adalah sebuah bus yang menghubungkan komponen-komponen utama komputer (CPU, Memori, I/O). Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya.

Bus System dapat dibedakan atas :

1.      Data Bus ( Saluran Data )

2.      Address Bus ( Saluran Alamat )

3.      Control Bus ( Saluran Kendali )

B.   Standar Input Output Interface

Antarmuka (interface) input output berfungsi sebagai penghubung antara perangkat komputer dengan komputer atau  komputer dengan  perangkat input dan output yang lain.

Spesifikasi-spesifikasi interface harus memiliki :

1.      Mekanik, yaitu bentuk fisik dari port, jumlah pin dan lain-lain.

2.      Tegangan Listrik, yaitu karateristik dari tegangan listrik yang diperlukan untuk pengenal data.

3.      Fungsi, yaitu signal-signal yang diguna atau fungsi pin-pin yang ada. Fungsi-fungsitersebut dapat dikategorikan terhadap 4 yaitu:

-          Data

-          Pengontrol

-          Penguat

-          Penetral (ground).

4.      Prosedur, yaitu prosedur atau langkah-langkah penggunaan signal untuk komunikasi data yang berlaku.

Jenis-jenis Interface yang umum Digunakan dalam Komunikasi Data.

-          Interface EIA RS-232

-          Interface DB-9

Prinsip Kerja Antarmuka Input Output

Perangkat antarmuka input berada di antara jalur masukan yang sebenarnya dengan unit CPU. Adapun manfaat dari perangkat antarmuka input sendiri yaitu untuk melindungi CPU dari sinyal-sinyal yang dapat merusak kinerja maupun ketahanan CPU tersebut. Modul antarmuka ini berfungsi untuk mengubah sinyal-sinyal masukan dari luar ke sinyal-sinyal yang sesuai (sinkron) dengan tegangan kerja CPU yang bersangkutan. Misalnya, input dari sensor dengan tegangan kerja 24 Volt DC harus diubah menjadi tegangan 5 Volt DC agar sesuai dengan tegangan kerja CPUnya.

Dengan menggunakan pto-isolator, tak ada sambungan dengan menggunakan kabel antara dunia luar dengan CPU. Keduanya dipisahkan secara optic, dimana sinyal-sinyal disampaikan melalui cahaya. Prinsip kerjanya sederhana, piranti eksternal akan memberikan sinyal untuk menghidupkan LED (dalam opto-isolator), sehingga phototransistor akan menerima cahaya kemudian menghantarkan arus (ON=1). CPU akan melihat sinyal tersebut sebagai logika nol (dimana catu antara kolektor dan emitor turun hingga di bawah 1 volt). Demikian pula sebaliknya, ketika sinyal masukan tak ada lagi, LED akan mati dan phototransistor akan berhenti menghantar (OFF). CPU akan melihat sinyal tersebut sebagai logika satu.

Antarmuka Output

Tak berbeda dengan antarmuka masukan, unit keluaran juga perlu adanya perangkat antarmuka untuk memberikan perlindungan CPU dengan peralatan eksternal. Skema perangkat antarmuka keluaran PLC

Cara kerjanya sama dengan perangkat antarmuka masukan. Bedanya, perangkat yang menyalakan dan mematikan LED didalam opto-isolator sekarang adalah CPU, sedangkan yang membaca keadaan arus pada photo-transistor, yaitu perangkat eksterna

Pengaksesan I/O terdiri dari dua cara yaitu :

1.      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 :

-          Port I/O dihubungkan ke bus alamat

-      Piranti input sebagai bagian memory yang memberikan data ke bus data. Piranti output ssebagai bagian memori yang memiliki data tersimpan di dalamnya.

2.      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 :

-          Port I/O tidak tergantung memori utama

-          Transfer informasi dilakukan di bawah kendali sinyal control yang menggunakan instruksi INPUT dan OUTPUT

-          Operasi I/O tergantung sinyal kendali dari CPU

-    Intruksi I/O mengaktifkan baris kendali read/write pada port I/O, sedangkan instruksi memori akan mengaktifkan baris kendali read/write pada memori