Pengertian Modul I/O Ports
Modul I/O adalah interface atau central switch untuk mengendalikan satu atau lebih peripheral atau perangkat input output. Konektor mekanis berisi fungsi logika untuk komunikasi antara bus dan peripheral. Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus computer.
Tugas-Tugas Modul I/O :
1) Bertanggung jawab atas pengontrolan sebuah perangkat luar
2) Bertanggung jawab atas pertukaran data antar perangkat luar tersebut dengaan memori utama ataupun dengan register-register CPU
3) Antarmuka internal dengan computer (CPU dengan memori utama)
4) Antarmuka internal dengan perangkat eksternal untuk menjalankan fungsi-fungsi pengontrolan
Fungsi Utama Modul I/O:
1) Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori ke bus system
2) Sebagai piranti antarmuka dengan peraalatan periperaal lainnyaa dengaan menggunakan link data tertentu.
Fungsi Modul I/O:
1) Control dan Timing
2) Komunikasi CPU
- Sebagai media komunikasi dari CPU menuju device eksternal
3) Komunikasi Perangkat
- Sebagai media komunikasi dari device eksternal menuju CPU
4) Data Buffering
- Berfungsi sebagai penampung data sementara baik dari CPU/memori maupun dari peripheral peripheral
5) Deteksi error
- Berfungsi sebagai pendeteksi kesalahan yang ditimbulkan oleh device
Gambar Perangkat Peripheral
Interface ke modul I/O adalah dalam bentuk signal-signal kontrol,status,dan data. Data berbentuk sekumpulan bit untuk dikirimkan ke modul I/O atau diterima dari modul I/O. control signal menentukan fungsi-fungsi yang akan dilakukan perangkat, seperti mengirimkan data ke modul I/O ( input atau read), menerima data dari modul I/O ( output / write), report status, atau membentuk fungsi kontrol tertentu ke perangkat ( misalnya, posisi head disk). signal status menandai status perangkat untuk mengirimkan data.
Control logic berkaitan dengan perangkat yang mengontrol operasi perangkat dalam memberikan respons yang berasal dari modul I/O. Transduser mengubah data dari energi listrik menjadi energi lain selama berlangsungnya output dan dari bentuk energi tertentu menjadi energi listrik selama berlangsungnya input. Umumnya, suatu buffer dikaitkan dengan transduser untuk menampung sementara data yang ditansfer diantara modul I/O dan dunia luar. Ukuran buffer yang umum adalah 8 hingga 16 bit.
Buffering
Tujuan utama buffering adalah mendapatkan penyesuaian data sehubungaan perbedaaan laaju transfer data dari perangkat periperaal dengan kecepatan pengolahan data CPU.
Umumnya buffering memiliki laju tranfer data dari perangkat peripheral lebih lambat dari kecepatan CPU maupun media penyimpanan. contoh nya sebuah file sedang diterima melalui modem dan ditujukan ke media penyimpanan di hard disk kecepatan modem tersebut kira-kira hanyalah 1/1000 dari pada hard disk. jadi buffer dibuat di dalam memori utama untuk mengumpulkan jumlah byte yang diterima dari modem.
Struktur Bus I/O
1) Saluran data
Saluran yang memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul system. Umumnya bus data terdiri dari 8,16,32 saluran, jumlah saluran dikaitkan dengan lebar bus data. Karena pada saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada saat tertentu. Lebar bus data merupakan factor penting dalam mentukan kinerja system secara keseluruhan. Bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap intruksinya dengan panjang 16 bit, maka CPU harus 2kali mengakses modul memori dalam setiap siklus intruksinya.
2) Saluran control
Bus control digunakan untuk mengontrol akses ke saluran alamat, penggunaan data dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat digunakan bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaanya. Signal-signal control melakukan trasmisi baik perintah maupun informasi perwaktuan diantara modul-modul system.
3) Saluran alamat
Digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data, misalnya CPU akan membaca sebuah word (8,16,32 bit ) data memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus menentukan kapasitas memori maksimum system. Selain itu umumnya saluran alamat ini digunakan untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul.
Klasifikasi I/O terprogram
1. Perintah control.
Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang diperintahkan padanya.
2. Perintah test.
Perintah ini digunakan CPU untuk menguji berbagai kondisi status modul I/O dan peripheralnya. CPU perlu mengetahui perangkat peripheralnya dalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untuk mengetahui operasi – operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksi kesalahannya.
3. Perintah read.
Perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paket data kemudian menaruh dalam buffer internal. Proses selanjutnya paket data dikirim melalui bus data setelah terjadi sinkronisasi data maupun kecepatan transfernya.
4. Perintah write.
Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan modul I/O untuk mengambil data dari bus data untuk diberikan pada perangkat peripheral tujuan data tersebut.
Implementasai perintah dalam intruksi I/O :
1) Memory-Mapped I/O
• Terdapat ruang tunggal untuk lokasi memori daan perangkat I/O
• CPU memperlakukan register status dan register data modul I/O sebagai lokasi memori dan menggunakan intruksi mesin yang samauntuk mengakses baik memori ataupun perangkat I/O
• Konsekuensinya adalah diperlukan perangkat tunggaluntuk pembacaan dan saaluran tunggal untuk penulisan
• Keuntungan dari memory-mapped I/O adalah efisien daam pemrograman, namun memakan banyak ruang memory alamat
2) Isolated I/O
• Dilakukan pemisahan ruang pengalamatan bagi memory dan ruang pengalamatan bagi I/O
• Dengan teknik ini diperlukan bus yang dilengkapi dengan saluran pembacaan dan penulisan memory ditambah saluran perintah output
• Kesulitan isolated I/O adalah sedikitnya intruksi I/O
I/O Port adalah singkatan dari Port Input/Output.
Port-port ini berfungsi sebagai jalur masukan perintah untuk komputer dan jalur keluaran hasil perintah dari komputer. Jalur jalur ini biasanya merupakan jalur komunikasi dua arah (bi-directional) seperti COM dan LPT.
1. Port I/O Komputer terdiri dari :
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 andPrentice 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 memperkenakan
versi dua arah yang dikenal sebagai Bitronics, yang dipakai padaLaserJet 4 di tahun 1992. Antarmuka Bitronics dan antarmuka Centronics kemudian digantikan oleh standar IEEE 1284 pada tahun 1994.
2. Serial Port (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.
3. Port USB
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 (bukan lagi Plug and Pray). 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:
a. Lebih cepat dibanding port paralel atau serial dengan kecepatan transfer hingga 12 mbps (bahkan untuk versi terbaru, bisa mencapai kecepatan 480 mbps)
b. Dapat mengkoneksikan hingga 127 periferal
c. Diterima secara luas, baik dari sisi hardware, software (baca: sistem operasi), ataupun pengguna
d. Membutuhkan Windows 98 ke atas untuk kompatibilitas secara penuh
Berikut ini adalah contoh – contoh I/O Port:
1. Port PS/2
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.
2. Port VGA
Port VGA ini tersusun atas 3 baris dan memiliki jumlah 15 pin betina (female connector) yang berguna untuk menghubungkan VGA Card ke Monitor.
3. Port Audio
Port ini digunakan untuk menghubungkan perangkat seperti speaker, microphone, headset, dll
4. Port FDD
