Interface Komputer

Interface Komputer (PC)

1.       Pendahuluan

Komputer adalah “general-purpose machine” yang memproses data berdasarkan instruksi yang spesifik. Instruksi komputer memerlukan tempat penyimpanan permanen yang disebut ROM (read-only memory) dan tempat penyimpanan sementara yang disebut RAM (random-access memory).

Komputer dan peralatan pendukung yang berhubungan disebut 'peripherals' atau biasa dikenal dengan sebutan hardware. Segala instruksi di dalam komputer disebut dengan software. Gabungan beberapa instruksi yang bekerja bersama membentuk sebuah aplikasi khusus, disebut dengan program.

2.       Von Neumann’s Architecture

Arsitektur Von Neumann membagi computer menjadi 4 Bagian

a.       Arithmetic and Logic Unit (ALU),

b.      Control circuitry,

c.       Memory,

d.      Input and output devices

3.       System Bus

Masing-masing bagian dihubungkan melalui “bundle of wires”, à"bus.“ Seluruh komunikasi antara komponen utama dalam komputer dilakukan melalui System Bus. Bus hanyalah kabel yang berfungsi untuk meneruskan sinyal data dari satu tempat ke tempat lain. Bus digunakan dalam bentuk khusus, spesifik atau sesuai standar yang telah ditentukan seperti; industry-standard bus. Dengan menggunakan industry standard bus maka akan memudahkan dalam meng-upgrade komponen kedalam sistem bus yang ada.

Sebagai contoh, sebagian Personal Computer (PC) modern menggunakan standar PCI bus; sedangkan PC model lama masih menggunakan ISE bus.

Transfer informasi data yang memungkinkan melalui system bus adalah:

1.       Transfer data dari memory utama ke CPU.

2.       Input data dari keyboard melalui device ke memory utama.

3.       Informasi data dari External Memory ke memori utama.

4.       System and Peripheral Buses

Skema disamping menggambarkan hubungan antara chips, memory dan peripherals di PC dengan interkoneksi melalui system bus (top) dan peripheral buses (AGP, PCI and PCI Express).

Fungi Northbridge:

Fungsi Northbridge adalah menjembatani arus data di sekitar processor, RAM (Random-access memory), Prosesor, FSB (Front Side Bus) dan AGP (Accelerated Graphics Port ) Bus juga mengatur kerja power management.

Fungsi Southbridge:

Fungsi Southbridge adalah mengatur kerja peripheral-peripheral, seperti : IDE (Integrated Drive Electronics ) Controller, PCI (Peripheral Component Interconnect) Bus, ROM (Read-only memory ) Bios, Keyboard & Mouse, USB(Universal Serial Bus), LAN (local area network), Modem (modulator-demodulator) dan fungsi I/O (input-output) lainnya.

5.       Full Computer Configuration

  

Keterangan gambar :

1.       Monitor

2.       Motherboard

3.       Processor

4.       Slot ATA / SATA (Serial Advanced Technology Attachment)

5.       RAM (Random Access Memory)

6.       Slot PCI (Peripheral Component Interconnect)

7.       Power Supply

8.       CD/DVD Drive

9.       Hard Disk

10.   Key Board

11.   Mouse

6.       Motherboard

Motherboard adalah papan sirkuit tempat berbagai kompanen elektronik berhubung dan semua proses di lakukan di motherboard ini, mulai dari prosesor, RAM (Random-access memory), VGA (Video Graphics Array), dan semua yang akan di gunakan harus di proses terlebih dahulu melalui motherboard ini.

7.       Microprosesor

Prosesor merupakan perangkat keras yang berfungsi sebagai pusat pengendali dan pengatur dari seluruh pemprosesan data pada komputer.

Bagian – Bagian Dalam Processor:

•       Register

                Bagian processor yang memiliki kecepatan transfer yang tinggi dan berguna sebagai penampung sementara pada saat processor sedang memproses data. Secara spesifik, register menyimpan lokasi dimana instruksi akan diambil, menyimpan instruksi pada saat didekode, menyimpan data pada saat ALU memproses, dan serta menyimpan hasil perhitungan dari ALU. Register terdiri dari 16,32, dan 64 bit.

•       ALU (Arithmetic Logic Unit)

                Bagian processor yang digunakan untuk melakukan perhitungan dan operasi logika pada saat processor bekerja.

•       CPU (Control Processing Unit)

                Berfungsi menerjemahkan instruksi menjadi perintah dan menjalankan perintah tersebut.

8.       Random Access Memory

RAM (Random Access Memory) adalah sebuah tipe penyimpanan komputer yang isinya dapat diakses dalam waktu yang tetap tidak memperdulikan letak data tersebut dalam memori. Ini berlawanan dengan alat memori urut, seperti tape magnetik, disk dan drum, di mana gerakan mekanikal dari media penyimpanan memaksa komputer untuk mengakses data secara berurutan.

Biasanya RAM dapat ditulis dan dibaca, berlawanan dengan ROM (read-only-memory), RAM biasanya digunakan untuk penyimpanan primer (memori utama), meskipun beberapa alat menggunakan beberapa jenis RAM untuk menyediakan penyimpanan sekunder jangka-panjang.

Tetapi ada juga yang berpendapat bahwa ROM merupakan jenis lain dari RAM, karena sifatnya yang sebenarnya juga Random Access seperti halnya SRAM (Static random-access memory ) ataupun DRAM (Dynamic random-access memory). Hanya saja memang proses penulisan pada ROM membutuhkan proses khusus yang tidak semudah dan fleksibel seperti halnya pada SRAM ataupun DRAM.

9.       Harddisk

Harddisk adalah sebuah komponen perangkat keras yang menyimpan data sekunder dan berisi piringan magnetis atau IC.

Jenis-jenis Hard disk:

1.       Optical Drive, diciptakan oleh insinyur IBM, Reynold Johnson (1956). Cakram optic pertama terdiri dari 50 piringan berukuran 2 kaki (0,6 meter) dengan kecepatan rotasi 1.200 rpm dan kapasitas 4,4 MB. Cakram optic saat ini hanya selebar 0,6 cm dengan kapasitas 1 TB.

2.       Solid-state Drive (SSD), adalah teknologi penyimpanan yang menggunakan Chip EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read Only Memory) seperti flashdisk.

10.   PATA (Parallel Advanced Technology Attachment)

Parallel ATA (PATA) adalah standar interface untuk menghubungkan storage devices seperti hard disks, solid-state drives, floppy drives, dan optical disc drives di komputer.

Pin 1 Reset          Pin 2 Ground      Pin 3 Data 7         Pin 4 Data 8                         Pin 5 Data 6

Pin 6 Data 9         Pin 7 Data 5         Pin 8 Data 10      Pin 9 Data 4                         Pin 10 Data 11

Pin 11 Data 3      Pin 12 Data 12    Pin 13 Data 2      Pin 14 Data 13                    Pin 15 Data 1

Pin 16 Data 14    Pin 17 Data 0      Pin 18 Data 15    Pin 19 Ground                   Pin 20 Key or VCC_in

Pin 21 DDRQ       Pin 22 Ground   Pin 23 I/O write Pin 24 Ground                   Pin 25 I/O read

Pin 26 Ground   Pin 27 IOCHRDY Pin 28 Cable select Pin 29 DDACK              Pin 30 Ground

Pin 31 IRQ            Pin 32 No connect Pin 33 Addr 1                Pin 34 GPIO_DMA66_Detect Pin 35 Addr 0          

Pin 36 Addr 2      Pin 37 Chip select 1P       Pin 38 Chip select 3P       Pin 39 Activity    Pin 40 Ground

11.   SATA (Serial Advanced Technology Attachment)

SATA adalah adalah interface computer bus untuk menghubungkan host bus adapters ke mass storage devices, seperti : hard disk drives dan optical drives.

7-pin Serial ATA right-angle data cable

Pin #	Function
1	Ground
2	A+ (transmit)
3	A− (transmit)
4	Ground
5	B− (receive)
6	B+ (receive)
7	Ground
8	Coding notch

15-pin Serial ATA power receptacle

Pin #		Mating	Function
	1	3rd	3.3 V
	2	3rd
	3	2nd
	4	1st	Ground
	5	2nd
	6	2nd
	7	2nd	5 V
	8	3rd
	9	3rd
	10	2nd	Ground
	11	3rd	Staggered spinup/activity (in supporting drives)
	12	1st	Ground
	13	2nd	12 V
	14	3rd
	15	3rd

12.   PCI & PCI Express

PCI Express (PCI-E/PCIex) adalah slot ekspansi module, di desain untuk menggantikan PCI bus yang lama. Banyak Motherboard mengadopsi PCI express dikarenakan PCI Express memiliki transfer data yang lebih cepat, terutama untuk keperluan grafis 3D. Slot ini memiliki kecepatan 1x, 2x, 4x, 8x, 16x and 32x, tidak seperti PCI biasa dengan sistim komunikasi paralel. PCI Express menggunakan sistem serial dan mampu berkomunikasi 2 kali (tulis/baca) dalam satu rute clock.

  Dalam perjalanan pengembangannya PCI Express (PCIe) sebelumnya dinamai HSI (High Speed InterConnect) dan mengalami pergantian nama menjadi 3GIO (3rd Generation I/O). Akhirnya PCI SIG (PCI Special Interest Group) menamainya menjadi PCI Express.

PCIe masih dalam pengembangan yang berkelanjutan. versi sekarang yang banyak beredar adalah PCIe 1.0, PCI-SIG sudah mengumumkan beredarnya PCIe 2.0 (Januari 2007) dan PCIe 3.0 (Agustus 2007)

13.   Media Komunikasi dan Interface Komputer

Untuk mengkoneksikan komputer ke media komunikasi diperlukan media komunikasi dan antarmuka atau interface yang tepat.

Antarmuka (Interface) Komputer

Antarmuka/Interface merupakan jembatan antara dunia luar dan komputer itu sendiri. Dengan kata lain, interface menghubungkan komputer dengan banyak subjek dan peralatan lainnya.

Interface juga dikenal dengan sebutan port.

14.   INTERFACE SERIAL RS232 (Port Com)

RS-232 (Recomended Standart-232) adalah sebuah Standard yang ditetapkan oleh Electronic Industry Association dan Telecomunication Industry Association pada tahun 1962. Serial port adalah sebuah interface fisik yang menggunakan jenis komunikasi serial yang mentransfer informasi keluar atau kedalam dalam satuan bit per detik. Port serial juga dikenal dengan nama port Com yang terdiri atas Com1, Com2, dan seterusnya. Port ini menggunakan konektor RS-232 dengan pilihan 9 pin dan 25 pin. Serial port berfungsi untuk menyambungkan alat-alat seperti, mouse, modem analog, dan barcode reader.

Dalam standard RS232, level tegangan: +3 s/d +25 Volt dianggap sebaga logika ‘0’, dan level tegangan–3 s/d –25 Volt dianggap sebagai logika ‘1’. Agar output Line Driver bisa dihubungkan dengan baik, tegangan output Line Driver berkisar antara +5 s/d +25 Volt untuk logika ‘0’, dan antara –5 s/di –25 Volt untuk logika ‘1’. Kecepatan transfer yang dimiliki port serial antara 230 kbps sampai 4800 kbps.

15.   INTERFACE SERIAL RS485

Standard RS-485 mendukung komunikasi data half-duplex, ini berarti bahwa untuk mengirimkan dan menerima data hanya menggunakan 2 jalur kabel. Spesifikasi dari standar ini mampu mendukung komunikasi data dari sejumlah perangkat dan juga mampu menyangga komunikasi data dalam jarak hingga 1200 meter. Level tegangan RS485 telah disesuaikan dengan level tegangan TTL (0 s/d 5 V). Sambungan dari tiap perangkat yang terhubung ke RS-485 dilakukan secara paralel, sehingga penyambungan/pelepasan perangkat dapat dilakukan tanpa mengganggu kerja seluruh jaringan.

Topologi jaringan komunikasi data menggunakan RS-485 dapat dilihat pada gambar berikut.

16.   INTERFACE PARALEL (Paralel Port)

Port paralel ialah port data di komputer untuk mentransmisi 8 bit data dalam sekali detak. Standar port paralel yang baru ialah IEEE 1284 dimana dikeluarkan tahun 1994. Port paralel juga disebut dengan port LPT, yang menggunakan konektor DB-25 dengan jumlah pin sebanyak 25 buah. Kecepatan transfer dari port paralel adalah 150 kbps sampai dengan 5600 kbps. Port paralel dipakai untuk menghubungkan peralatan seperti printer, harddisk, scanner, dan lain-lain.

 

17.   INTERFACE USB (USB Port)

USB (Universal Serial Bus) adalah salah satu standar interkoneksi antara komputer dengan peralatan eksternal yang mampu mendukung kecepatan di atas 1 Mbps (RS232 hanya 20 Kbps) dan dapat mengkoneksikan banyak peralatan dalam satu port USB. Level tegangan USB adalah 0.3 Volt s/d 3.6 Volt pada beban 1.5 kW. Logika ‘1’1 di dapat jika tegangan >2.8 Volt terhadap ground pada beban 1.5 kW.

Ada beberapa tipe konektor USB:

1.       Konektor USB seri A, di CPU hanya menggunakan konektor seri A.

2.       Konektor Tipe B biasa ditemui pada printer atau scanner, sedangkan

3.       Konektor tipe mini B baik yang 4 pin atau 5 pin banyak digunakan untuk kamera digital.

USB memiliki 4 tipe kecepatan transfer, yaitu:

1.       Low speed, juga disebut USB 1.0, memiliki kecepatan transfer 1,5 Mbps

2.       Full speed, juga disebut USB 1.1, memiliki kecepatan transfer 12 Mbps

3.       High Speed, juga disebut USB 2.0, memiliki kecepatan transfer 480 Mbps

4.       Super speed, juga disebut USB 3.0, memiliki kecepatan transfer 4,8 Gbps

USB mempunyai beberapa kelebihan, diataranya :

1.       plug and play: Langsung terdeteksi oleh komputer, tanpa perlu merestart computer.

2.       Mendukung 3 tipe kecepatan. (Low, Full, dan High Speed)

3.       Adanya powerdown (suspend) yaitu Apabila tidak digunakan, secara otomatis, peralatan USB akan mengalami suspend, sehingga konsumsi daya lebih kecil.

4.       USB dapat mensuply daya ke peralatan dengan arus sebesar 500 mA.

5.       USB bersifat multiplatform yaitu mendukung hampir semua OS

18.   INTERFACE PS/2 (PS/2 Port)

PS/2 port merupakan teknologi koneksi yang sederhana, mempergunakan konektor dengan jumlah 6 pin. PS/2 port merupakan low-speed serial connection untuk menghubungkan keyboard dan mouse. Port ini mudah sekali dikenal dengan warna yang berbeda, hijau untuk mouse, dan ungu untuk keyboard.

Female connector from the front

                Pin 1                      +DATA                                  Data

                Pin 2                      Not connected                  Not connected*

                Pin 3                      GND                                      Ground

                Pin 4                      Vcc                                         +5 V DC at 275 mA

                Pin 5                      +CLK                                      Clock

                Pin 6                      Not connected                  Not connected**

* On some computers mouse data for splitter cable.
** On some computers mouse clock for splitter cable.

19.   INTERFACE RCA (Radio Corporation of America) via coaxial cable - audio and video signals

20.   INTERFACE SEPARATE VIDEO (S-Video Port)

21.   INTERFACE Digital Visual Interface ( DVI Port)

22.   INTERFACE High-Definition Multimedia Interface (HDMI Port)

HDMI pertama diperkenalkan pada Desember 2002 dengan nama HDMI 1.0.

Kemampuan setiap versi HDMI adalah Sbb:

1.       HDMI 1.0, mendukung maximum pixel clock rate sebesar 165 Mhz (4.95 Gb/s bandwith), mampu menampilkan HDTV  resolusi 1080p pada 60HZ refresh rate dan juga resolusi WUXGA 1920x1200 pada 60 Hz refresh rate.

2.       HDMI 1.1, ditambahkan fitur yang mendukung DVD audio.

3.       HDMI 1.2, ditambahkan fitur yang mendukung Super Audio CD.

HDMI 1.3, memiliki pixel clock rate hingga 340 Mhz 910.2 Gb/s, mampu menampilkan resolusi WQXGA dengan resolusi maksimal 2560x1600. namun, tetap menggunakan single digital link, juga sudah mendukung Deep Color yaitu, metode yang menggunakan shades, hues, luminosity dengan jumlah yang sangat banyak untuk meningkatkan jumlah color yang bisa ditampilkan.

23.   Power Supply Unit

Power supply merupakan salah satu komponen induk dari komputer. Sesuai dengan namanya, power suplay menyediakan arus listrik kepada semua peripheral di dalam komputer agar dapat bekerja.

Power supply yang sekarang dipakai bertipe ATX. Pada bagian belakangnya terdapat port penghubung ke monitor dan power listrik. Juga terdapat fan/kipas, yang berfungsi mendinginkan udara yang berada didalam power suplay tersebut, agar kinerja komputer tetap terjaga.