Cara Kerja Antar Komponen Komputer

Komputer adalah serangkaian ataupun sekelompok mesin elektronik yang terdiri dari ribuan bahkan jutaan komponen yang dapat saling bekerja sama, serta membentuk sebuah sistem kerja yang rapi dan teliti, serta dapat menerima data (Input), mengolah data (Process), dan memberikan informasi (Output), serta terkoordinasi di bawah kontrol program yang tersimpan di memorinya. Sistem ini kemudian dapat digunakan untuk melaksanakan serangkaian pekerjaan secara otomatis, berdasar urutan instruksi ataupun program yang diberikan kepadanya.

Cara kerja komputer secara garis besar terbagi ke dalam tiga golongan yaitu :

• Input
• Process
• Output

Input, (Input Device) yaitu media atau perangkat keras dari komputer yang digunakan untuk memasukan data ke dalam proses, media ini seperti Keyboard, Mouse, JoyStick, Tave Recorder, Handy-Cam, CAM dan lain-lainnya.

Process, yaitu perangkat utama komputer yang mengelola seluruh aktifitas atau memproses data dari Input yang nantinya akan di keluarkan ke sistem Output komputer itu sendiri.

Prosesor terdiri dari dua bagian utama, yaitu:

• Control Unit (CU), merupakan komponen utama prosesor yang mengontrol semua perangkat yang terpasang pada komputer, mulai dari input device sampai output device.
• Arithmetic Logic Unit (ALU), merupakan bagian dari prosesor yang khusus mengolah data aritmatika (menambah, mengurang dll) serta data logika (perbandingan).

Media untuk process yang sudah menjadi sistem yang utuh yaitu biasa kita kenal dengan Mainboard atau sering disebut dengan Motherboard. dimana di dalam mainbord ini sudah termasuk di dalamnya yaitu CPU (Central Processing Unit), biasanya orang menyebut CPU itu adalah sudah dalam satu kemasan beserta Casing-nya yang berbentuk kotak yang lengkap di dalam nya. Sebenarnya jantung dari semua proses data itu terletak pada inti yang bernama yaitu Processor, Processor ini merupakan komponen Elektronika yang sudah terprogram dengan rangkaian-rangkaian logika di dalamnya. contoh processor misalnya Pentium 1, Pentium 2, sampai dengan Pentium 4 dan yang lebih populer sekarang ini pentium Core 2 duo atau Core Duo beserta generasi setelahnya seperti Core-i-3, Core-i-5 atau Core-i-7 yang akan terus berkembang ke depannya.

Setelah data diproses, maka data akan disimpan kedalam memori. Memory adalah media penyimpan data pada komputer, Memori terbagi atas dua macam, yaitu :

1. Read Only Memory (ROM), yaitu memori yang hanya bisa dibaca saja, tidak dapat dirubah dan dihapus dan sudah diisi oleh pabrik pembuat komputer. Isi ROM diperlukan pada saat komputer dihidupkan. Perintah yang ada pada ROM sebagian akan dipindahkan ke RAM. Perintah yang ada di ROM antara lain adalah perintah untuk membaca sistem operasi dari disk, perintah untuk mencek semua peralatan yang ada di unit sistem dan perintah untuk menampilkan pesan di layar. Isi ROM tidak akan hilang meskipun tidak ada aliran listrik. Tapi pada saat sekarang ini ROM telah mengalami perkembangan dan banyak macamnya, diantaranya :
   - PROM (Programable ROM), yaitu ROM yang bisa kita program kembali dengan catatan hanya boleh satu kali perubahan setelah itu tidak dapat lagi diprogram.
   - RPROM (Re-Programable ROM), merupakan perkembangan dari versi PROM dimana kita dapat melakukan perubahan berulangkali sesuai dengan yang diinginkan.
   - EPROM (Erasable Program ROM), merupakan ROM yangdapat kita hapus dan program kembali, tapi cara penghapusannya dengan menggunakan sinar ultraviolet.
   - EEPROM (Electrically Erasable Program ROM), perkembangan mutakhir dari ROM dimana kita dapat mengubahdan menghapus program ROM dengan menggunakan teknikelektrik. EEPROM ini merupakan jenis yang paling banyak digunakan saat ini.
   -
2. Random Access Memori (RAM), dari namanya kita dapat artikan bahwa RAM adalah memori yang dapat diakses secara random. RAM berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu (power on) jika komputer kita matikan, maka seluruh data yang tersimpan dalam RAM akan hilang. Tujuan dari RAM ini adalah mempercepat pemroses data pada komputer. Agar data yang kita buat tidak dapat hilang pada saat komputer dimatikan, maka diperlukan media penyimpanan eksternal, seperti Disket, Harddisk, flash disk, PCMCIA card dan lain-lain.

Output, (Output Device) yaitu perangkat komputer yang berguna untuk menghasilkan keluaran atau media keluaran dimana media ini adalah untuk menampilkan hasil data dari proces tersebut, apakah itu ke kertas (hardcopy), ke layar monitor (softcopy) atau keluaran berupa suara. Media Output ini berupa Printer, Plotter, Speaker, Monitor dan lainnya.

Dari penjelasan diatas dapat kita simpulkan bahwa prinsip kerja komputer tersebut diawali memasukkan data dari perangkat input, lalu data tersebut diolah sedemikian rupa oleh CPU sesuai yang kita inginkan dan data yang telah diolah tadi disimpan dalam memori komputer atau disk. Data yang disimpan dapat kita lihat hasilnya melalui perangkat keluaran.

Secara garis besar prinsip kerja ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

atau

Data yang datang pada media Input merupakan data digital yang merupakan bilangan Biner ( yaitu bilangan yang habis di bagi dengan dua ) dimana bilangan ini hanya mengenal angka 0 dan 1. data yang datang ke proces merupakan kombinasi dari angka 0 dan 1, yang berbentuk 8 bit data, atau 16 bit atau juga 32 bit,tergantung dari sistem komputer yang digunakan dan processornya pun demikian 8 bit, 16 bit atau 32 bit, BIT ( Binary Digit ).
-----

Otak Komputer adalah sebuah mikroprosessor yang disebut Central Prossesing Unit (CPU). CPU adalah sebuah chip yang berisi jutaan transistor kecil. Adalah tugas CPU untuk mengkalkulasi performa yang dibutuhkan untuk membuat computer bekerja. Transistor di CPU bertugas memanipulasi data. Kita bisa menganggap CPU adalah pembuat keputusan.

Untuk mengetahui bagaimana sebuah mikroprosessor bekerja, hal yang sangat membantu adalah melihat ke dalam dan belajar tentang logic/logika yang digunakan untuk membentuknya. Di dalam proses kita juga dapat belajar tentang bahasa assembly (bahasa yang digunakan mikroprosessor) dan beberapa hal yang teknisi dapat lakukan untuk mempercepat kerja prosessor.

Mikroprosessor menjalankan kumpulan instruksi mesin yang memberitahu prosessor apa yang harus dilakukan. Berdasarkan instruksi, prosessor melakukan 3 hal dasar, yaitu:

1. Menggunakan ALU (Arithmetic/ Logic Unit), mikroprosessor dapat menjalankan operasi matematika seperti penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian.
2. Mikroprosessor dapat memindahkan data dari satu lokasi memory ke lokasi yang lain.
3. Mikroprosessor dapat membuat keputusan dan melompat ke satu set instruksi baru berdasarkan keputusan tersebut.

Mungkin ada sangat banyak hal yang dapat dilakukan oleh mikroprosessor, tetapi semua itu berdasar 3 aktivitas dasar. Diagram di bawah ini menunjukkan luar biasanya sebuah mikroprosessor sederhana yang dapat lakukan berdasar 3 hal tersebut.

Mikroprosessor ini memiliki :

• Address Bus (lebarnya mungkin 8, 16, atau 32 bits) yang mengirim alamat ke memory
• Data Bus (lebarnya mungkin 8, 16 atau 32 bits) yang dapat mengirim data ke memory atau menerima data dari memory
• Garis RD (read) dan WR (write) untuk memberitahukan memory jika hal tersebut mau dipasang atau didapat dari lokasi alamat
• Garis Clock yang membiarkan clock pulse langsung ke prosessor
• Garis Reset yang mereset counter program ke nol dan merestart eksekusi

Memori Mikroprosessor
Sebelumnya kita telah membicarakan tentang address dan data bus, yakni garis RD dan WR. Bus dan garis tersebut dihubungkan ke RAM atau ROM – umumnya kedua- duanya. Misalkan kita memiliki masing- masing 8 bits address bus dan data bus. Yang berarti mikroprosessor dapat mengalamatkan 28 = 256 bytes memori, dan hal itu dapat dibaca dan ditulis 8 bits per waktu. Mari kita asumsikan bahwa mikroprosessor tersebut memiliki 128 bytes ROM yang dimulai dari 0 dan 128 bytes RAM yang dimulai dari alamat 128.

Chip ROM
ROM singkatan dari Read Only Memory. Sebuah chip ROM deprogram dengan koleksi permanen dari pre-set bytes. Address bus memberitahu chip ROM berapa yte yang didapat dan ditempatkan di data bus. Ketika garis RD berubah, chip Rom menghadirkan byte yang dipilih ke dalam data bus.

Chip RAM
RAM singkatan dar Random Accss Memory. RAM berisi bytes informasi, dan mikroprosessor dapat dapat membaca atau menulis bytes tersebut jika garis RD atau WR terdeteksi. Satu yang menjadi masalah RAM saat ini adalah Chip RAM dapat lupa semuanya jika power dimatikan. Itulah mengapa computer membutuhkan ROM yang datanya tidak akan hilang walaupun powernya mati.

Di PC, Rom disebut dengan BIOS (Basic Input/ Output System). Ketika mikroprosessor menyala, dia memulai mengeksekusi instruksi yang ditemukan di BIOS. Instruksi BIOS memrintahkan untuk melakukan sesuatu misalnya cek hardware dalam mesin, dan kemudian berpindah ke hardisk untuk melakukan boot sector. Boot Sector ini merupakan program kecil yang lain, dan BIOS menyimpannya di RAM setelah selesai membaca disk. Mikroprosessor kemudian memulai eksekusi instruksi boot sector dari RAM. Program boot sector akan memberitahu mikroprosessor untuk menjalankan program yang lain dari harddisk ke dalam RAM, yang mana mikroprosessor mengekseskusinya dan seterusnya. Inilah bagaimana mikroprosessor manampilkan dan mengekseskusi system operasi yang bersangkutan.
-----

Seorang Arsitektur, bapak Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian utama yaitu;
1. Unit Aritmatika dan Logis atau disingkat ALU,
2. Unit Control,
3. Memori,
4. Alat masukan dan hasil (nama lainnya I/O).

Memori

Di sistem ini, memori adalah urutan byte yang dinomori (seperti "sel" atau "lubang burung dara"), masing-masing berisi sepotong kecil informasi. Informasi ini mungkin menjadi perintah untuk mengatakan pada komputer apa yang harus dilakukan. Sel mungkin berisi data yang diperlukan komputer untuk melakukan suatu perintah. Setiap slot mungkin berisi salah satu, dan apa yang sekarang menjadi data mungkin saja kemudian menjadi perintah.

Memori menyimpan berbagai bentuk informasi sebagai angka biner. Informasi yang belum berbentuk biner akan dipecahkan (encoded) dengan sejumlah instruksi yang mengubahnya menjadi sebuah angka atau urutan angka-angka. Sebagai contoh: Huruf F disimpan sebagai angka desimal 70 (atau angka biner) menggunakan salah satu metode pemecahan. Instruksi yang lebih kompleks bisa digunakan untuk menyimpan gambar, suara, video, dan berbagai macam informasi. Informasi yang bisa disimpan dalam satu sell dinamakan sebuah byte.

Secara umum, memori bisa ditulis kembali lebih jutaan kali - memori dapat diumpamakan sebagai papan tulis dan kapur yang dapat ditulis dan dihapus kembali, daripada buku tulis dengan pena yang tidak dapat dihapus.

Ukuran masing-masing sel, dan jumlah sel, berubah secara hebat dari komputer ke komputer, dan teknologi dalam pembuatan memori sudah berubah secara hebat - dari relay elektromekanik, ke tabung yang diisi dengan air raksa (dan kemudian pegas) di mana pulsa akustik terbentuk, sampai matriks magnet permanen, ke setiap transistor, ke sirkuit terpadu dengan jutaan transistor di atas satu chip silikon.
Pemrosesan

Unit Pengolah Pusat atau CPU (Central processing Unit) berperan untuk memproses perintah yang diberikan oleh pengguna komputer, mengelolanya bersama data-data yang ada di komputer. Unit atau peranti pemprosesan juga akan berkomunikasi dengan peranti input , output dan storage untuk melaksanakan instruksi yang saling terkait.

Dalam arsitektur von Neumann yang asli, ia menjelaskan sebuah Unit Aritmatika dan Logika, dan sebuah Unit Kontrol. Dalam komputer-komputer modern, kedua unit ini terletak dalam satu sirkuit terpadu (IC - Integrated Circuit), yang biasanya disebut CPU (Central Processing Unit).

Unit Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat yang melakukan pelaksanaan dasar seperti pelaksanaan aritmatika (tambahan, pengurangan, dan semacamnya), pelaksanaan logis (AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan (misalnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan). Pada unit inilah dilakukan "kerja" yang sebenarnya.

Unit kontrol menyimpan perintah saat ini yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk melaksanaan dan mendapatkan kembali informasi (dari memori) yang diperlukan untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori yang sesuai. Unit ini berfungsi mengontrol pembacaan instruksi program komputer.

Masukan dan Hasil (Input/Output)

I/O membolehkan komputer mendapatkan informasi dari dunia luar, dan menaruh hasil kerjanya di sana, dapat berbentuk fisik (hardcopy) atau non fisik (softcopy). Ada berbagai macam alat I/O, dari yang akrab keyboard, monitor dan disk drive, ke yang lebih tidak biasa seperti webcam (kamera web, pencetak, pemindai, dan sebagainya.

Yang dimiliki oleh semua alat masukan biasa ialah bahwa mereka meng-encode (mengubah) informasi dari suatu macam ke dalam data yang bisa diolah lebih lanjut oleh sistem komputer digital. Alat output, men-decode data ke dalam informasi yang bisa dimengerti oleh pemakai komputer. Dalam pengertian ini, sistem komputer digital adalah contoh sistem pengolah data.

Instruksi

Perintah yang dibicarakan di atas bukan perintah seperti bahasa manusiawi. Komputer hanya mempunyai perintah sederhana dalam jumlah terbatas yang dirumuskan dengan baik. Perintah biasa yang dipahami kebanyakan komputer ialah "menyalin isi sel 123, dan tempat tiruan di sel 456", "menambahkan isi sel 666 ke sel 042, dan tempat akibat di sel 013", dan "jika isi sel 999 adalah 0, perintah berikutnya anda di sel 345".

Instruksi diwakili dalam komputer sebagai nomor - kode untuk "menyalin" mungkin menjadi 001, misalnya. Suatu himpunan perintah khusus yang didukung oleh komputer tertentu diketahui sebagai bahasa mesin komputer. Dalam praktiknya, orang biasanya tidak menulis perintah untuk komputer secara langsung di bahasa mesin tetapi memakai bahasa pemrograman "tingkat tinggi" yang kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa mesin secara otomatis oleh program komputer khusus (interpreter dan kompiler). Beberapa bahasa pemrograman berhubungan erat dengan bahasa mesin, seperti assembler (bahasa tingkat rendah); di sisi lain, bahasa seperti Prolog didasarkan pada prinsip abstrak yang jauh dari detail pelaksanaan sebenarnya oleh mesin (bahasa tingkat tinggi)

Arsitektur

Komputer kontemporer menaruh ALU dan unit kontrol ke dalam satu sirkuit terpadu yang dikenal sebagai Unit Pemroses Sentral atau CPU. Biasanya, memori komputer ditempatkan di atas beberapa sirkuit terpadu yang kecil dekat UPS. Alat yang menempati sebagian besar ruangan dalam komputer adalah ancilliary sistem (misalnya, untuk menyediakan tenaga listrik) atau alat I/O.

Beberapa komputer yang lebih besar berbeda dari model di atas di satu hal utama - mereka mempunyai beberapa UPS dan unit kontrol yang bekerja secara bersamaan. Terlebih lagi, beberapa komputer, yang dipakai sebagian besar untuk maksud penelitian dan perkomputeran ilmiah, sudah berbeda secara signifikan dari model di atas, tetapi mereka sudah menemukan sedikit penggunaan komersial.

Fungsi dari komputer secara prinsip sebenarnya cukup sederhana. Komputer mencapai perintah dan data dari memorinya. Perintah dilakukan, hasil disimpan, dan perintah berikutnya dicapai. Prosedur ini berulang sampai komputer dimatikan.

Program

Program komputer adalah daftar besar perintah untuk dilakukan oleh komputer, barangkali dengan data di dalam tabel. Banyak program komputer berisi jutaan perintah, dan banyak dari perintah itu dilakukan berulang kali. Sebuah komputer pribadi modern yang umum (pada tahun 2003) bisa melakukan sekitar 2-3 miliar perintah dalam sedetik. Komputer tidak mendapat kemampuan luar biasa mereka lewat kemampuan untuk melakukan perintah kompleks. Tetapi, mereka melakukan jutaan perintah sederhana yang diatur oleh orang pandai, pemrogram. "Programmer Baik memperkembangkan set-set perintah untuk melakukan tugas biasa (misalnya, menggambar titik di layar) dan lalu membuat set-set perintah itu tersedia kepada programmer lain." Dewasa ini, kebanyakan komputer kelihatannya melakukan beberapa program sekaligus. Ini biasanya diserahkan ke sebagai tugas ganda. Pada kenyataannya, UPS melakukan perintah dari satu program, kemudian setelah beberapa saat, UPS beralih ke program kedua dan melakukan beberapa perintahnya. Jarak waktu yang kecil ini sering diserahkan ke sebagai irisan waktu (time-slice). Ini menimbulkan khayal program lipat ganda yang dilakukan secara bersamaan dengan memberikan waktu UPS di antara program. Ini mirip bagaimana film adalah rangkaian kilat saja masih membingkaikan. Sistem operasi adalah program yang biasanya menguasai kali ini membagikan




Sumber : http://www.wanadry.web.id/2012/10/cara-kerja-sistem-komputer-yang.html