Berikan dan jelaskan fungsi utama pada modul i / o

MODUL I/O

1.1 Definisi Modul Input Output

Modul adalah satuan standar yg bersama – sama dengan yg lain digunakan secara bersama. Input / Output adalah suatu mekanisme pengiriman data secara bertahap dan terus menerus melalui suatu aliran data dari proses ke peranti (begitu pula sebaliknya). Fungsi :Fungsi I/O Pada dasarnya adalah mengimplementasikan algoritma I/O pada level aplikasi.

Hal ini dikarenakan kode aplikasi sangat fleksible, dan bugs aplikasi tidak mudah menyebabkan sebuah sistem crash.Port I/O yang berarti gerbang konektor Input/Output pada komputer, seperti pada keyboard,mouse paralel/serial ataupun USB.Menyediakan koneksi untuk

piranti eksternal seperti kamera digital, printer dan scanner.

Modul I/O Adalah interface atau central switch untuk mengendalikan satu atau lebih peripheral atau perangkat input output.Konektor mekanis berisi fungsi logik 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.

Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang bertanggung jawab atas pengontrolan sebuah perangkat luar dan juga bertanggung jawab pula dalam pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register – register CPU.Termasuk Antar muka internal dengan komputer (CPU dan memori utama) dan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi – fungsi pengontrolan.Modul I/O memiliki dua buah fungsi utama, yaitu :

  • Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.
  • Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link data tertentu.

1.2 Input device

Input device adalah alat yang digunakan untuk menerima input yang dimasukkan kedalam suatu sistem. Input adalah energi yang dimasukkan kedalam suatu sistem, dapat berupa signal input atau maintainence input. Signal input adalah energi yang akan diolah oleh sistem. Maintenance input adalah energi yang akan digunakan untuk mengolah signal input.

Di dalam sistem komputer, signal input adalah data yang dimasukkan kedalam sistem komputer, sedang maintenance input adalah program yang digunakan untuk mengolah data yang dimasukkan.Sehingga alat input selain digunakan untuk memasukkan data tapi untuk memasukkan program. Beberapa alat input mempunyai fungsi ganda , yaitu sebagai alat input sendiri dan sebagai alat output untuk menampilkan hasil. Alat input/output demikian disebut dengan terminal. Bila terminal dihubungkan dengan pusat komputer yang letaknya jauh dari terminal melalui alat telekomunikasi, maka disebut dengan nama Remote Job Entry (RJE) Terminal atau Remote Batch Terminal.

Terminal dapat dihubungkan ke sistem komputer dengan kabel langsung atau lewat alat telekomunikasi.Terminal dapat digolongkan sebagai berikut ini :

Non intelligent terminal terbatas hanya berfungsi sebagai alat pemasukkan input dan penampil output saja. Terminal seperti ini tidak bisa diprogram, karena tidak mempunyai processor. Non intelligent terminal disebut juga dengan nama dumb terminal. Contoh non intelligent terminal adalah teleprinter terminal, yaitu terminal yang mempunyai keyboard untuk memasukkan input dan alat pecentak untuk menampilkan hasil.

Smart terminal mempunyai suatu microprocessor dan beberapa internal memory didalamnya. Dengan smart terminal, input yang sudah terlanjur dimasukkan dapat dikoreksi kembali. Smart terminal tidak dapat diprogram oleh pemakai komputer.

Intelligent terminal disebut juga dengan nama logic terminal atau programmable terminal, karena dapat diprogram oleh pemakai komputer. Intellegent terminal juga mempunyai microprocessor dan internal memory di dalamnya. Dapat dikirim kepusat komputer bila dihubungkan dengan pusat komputer untuk diproses.

Intelligent terminal biasanya digunakan untuk sistem komputer yang berbentuk network (jaringan kerja), yaitu beberapa terminal dihubungkan ke pusat komputer yang berupa CPU yang lebih besar. Intelligent terminal terdiri dari keyboard, visual display, internal memory dan simpanan luar berupa minidisk. Micro komputer yang dihubungkan dengan komputer yang lebih besar merupakan contoh dari intelligent terminal.

Unit ini berfungsi sebagai media untuk memasukkan data dari luar ke dalam suatu memori dan      processor untuk diolah guna menghasilkan informasi yang diperlukan. Input devices atau unit masukan yang umumnya digunakan personal computer (PC) adalah keyboard dan mouse, keyboard dan mouse adalah unit yang menghubungkan user (pengguna) dengan komputer.

Selain itu terdapat joystick, yang biasa digunakan untuk bermain games atau permainan dengan komputer. Kemudian scanner, untuk mengambil gambar sebagai gambar digital yang nantinya dapat dimanipulasi. Touch panel, dengan menggunakan sentuhan jari user dapat melakukan suatu proses akses file. Microphone, untuk merekam suara ke dalam komputer.

Berdasarkan sifatnya,peralatan input dapat digolongkan menjadi dua yaitu :

  • Peratalan input langsung, yaitu input yang dimasukkan langsung diproses oleh alat pemroses. Contohnya : keyboard, mouse, touch screen, light pen, digitizer graphics tablet, scanner.
  • Peralatan input tidak langsung, input yang melalui media tertentu sebelum suatu input diproses oleh alat pemroses. Contohnya : punched card, disket, harddisk.

Unit masukan atau peralatan input ini terdiri dari beberapa macam peranti yaitu :

Keyboard merupakan unit input yang paling penting dalam suatu pengolahan data dengan komputer. Keyboard dapat berfungsi memasukkan huruf, angka, karakter khusus serta sebagai media bagi user (pengguna) untuk melakukan perintah-perintah lainnya yang diperlukan, seperti menyimpan file dan membuka file. Penciptaan keyboard komputer berasal dari model mesin ketik yang diciptakan dan dipatentkan oleh Christopher Latham pada tahun 1868.

Dan pada tahun 1887 diproduksi dan dipasarkan oleh perusahan Remington. Keyboard yang digunakanan sekarang ini adalah jenis QWERTY, pada tahun 1973, keyboard ini diresmikan sebagai keyboard standar ISO (International Standar Organization). Jumlah tombol pada keyboard ini berjumlah 104 tuts. Keyboard sekarang yang kita kenal memiliki beberapa jenis port, yaitu port serial, ps2, usb dan wireless.

Jenis-Jenis Keyboard :

  1. a)QWERTY
  2. b)DVORAK
  3. c)KLOCKENBERG

Keyboard yang biasanya dipakai adalah keyboard jenis QWERTY, yang bentuknya ini mirip seperti tuts pada mesin tik. Keyboard QWERTY memiliki empat bagian yaitu :

  1. a)Typewriter key
  2. b)Numeric ke
  3. c)Function key
  4. d)    Special function key.keyboard QWERTY

Mouse adalah salah unit masukan (input device). Fungsi alat ini adalah untuk perpindahan pointer atau kursor secara cepat. Selain itu, dapat sebagai perintah praktis dan cepat dibanding dengan keyboard. Mouse mulai digunakan secara maksimal sejak sistem operasi telah berbasiskan GUI (Graphical User Interface).

Sinyal-sinyal listrik sebagai input device mouse ini dihasilkan oleh bola kecil di dalam mouse, sesuai dengan pergeseran atau pergerakannya. Sebagian besar mouse terdiri dari tiga tombol, umumnya hanya dua tombol yang digunakan yaitu tombol kiri dan tombol kanan. Saat ini mouse dilengkapi pula dengan tombol penggulung (scroll), dimana letak tombol ini terletak ditengah. Istilah penekanan tombol kiri disebut dengan klik (Click) dimana penekanan ini akan berfungsi bila mouse berada pada objek yang ditunjuk, tetapi bila tidak berada pada objek yang ditunjuk penekanan ini akan diabaikan.

Selain itu terdapat pula istilah lainnya yang disebut dengan menggeser (drag) yaitu menekan tombol kiri mouse tanpa melepaskannya dengan sambil digeser. Drag ini akan mengakibatkan objek akan berpindah atau tersalin ke objek lain dan kemungkinan lainnya. Penekanan tombol kiri mouse dua kali secara cepat dan teratur disebut dengan klik ganda (double click) sedangkan menekan tombol kanan mouse satu kali disebut dengan klik kanan (right click)Mouse terdiri dari beberapa port yaitu mouse serial, mouse ps/2, usb dan wireless.

Mouse

Unit masukkan ini biasanya dapat kita temukan pada laptop dan notebook, yaitu dengan menggunakan sentuhan jari. Biasanya unit ini dapat digunakan sebagai pengganti mouse. Selain touchpad adalah model unit masukkan yang sejenis yaitu pointing stick dan trackball.

Touchpad

Light pen adalah pointer elektronik yang digunakan untuk modifikasi dan men-design gambar dengan screen (monitor). Light pen memiliki sensor yang dapat mengirimkan sinyal cahaya ke komputer yang kemudian direkam, dimana layar monitor bekerja dengan merekam enam sinyal elektronik setiap baris per detik.

Light Pen

  1. Joy Stick dan Games Paddle

Alat ini biasa digunakan pada permainan (games) komputer. Joy Stick biasanya berbentuk tongkat, sedangkan games paddle biasanya berbentuk kotak atau persegi terbuat dari plastik dilengkapi dengan tombol-tombol yang akan mengatur gerak suatu objek dalam komputer.

joy Stick dan Games Paddle

Barcode termasuk dalam unit masukan (input device). Fungsi alat ini adalah untuk membaca suatu kode yang berbentuk kotak-kotak atau garis-garis tebal vertical yang kemudian diterjemahkan dalam bentuk angka-angka. Kode-kode ini biasanya menempel pada produk-produk makanan, minuman, alat elektronik dan buku. Sekarang ini, setiap kasir di supermarket atau pasar swalayan di Indonesia untuk mengidentifikasi produk yang dijualnya dengan barcode.

Barcode

Scanner adalah sebuah alat yang dapat berfungsi untuk meng copy atau menyalin gambar atau teks yang kemudian disimpan ke dalam memori komputer. Dari memori komputer selanjutnya, disimpan dalam harddisk ataupun floppy disk. Fungsi scanner ini mirip seperti mesin fotocopy, perbedaannya adalah mesin fotocopy hasilnya dapat dilihat pada kertas sedangkan scanner hasilnya dapat ditampilkan melalui monitor terlebih dahulu sehingga kita dapat melakukan perbaikan atau modifikasi dan kemudian dapat disimpan kembali baik dalam bentuk file text maupun file gambar. Selain scanner untuk gambar terdapat pula scan yang biasa digunakan untuk mendeteksi lembar jawaban komputer.

Scanner yang biasa digunakan untuk melakukan scan lembar jawaban komputer adalah SCAN IR yang biasa digunakan untuk LJK (Lembar Jawaban Komputer) pada ulangan umum dan Ujian Nasional. Scan jenis ini terdiri dari lampu sensor yang disebut Optik, yang dapat mengenali jenis pensil 2B. Scanner yang beredar di pasaran adalah scanner untuk meng-copy gambar atau photo dan biasanya juga dilengkapi dengan fasilitas OCR (Optical Character Recognition) untuk mengcopy atau menyalin objek dalam bentuk teks.

Saat ini telah dikembangkan scanner dengan teknologi DMR (Digital Mark Reader), dengan sistem kerja mirip seperti mesin scanner untuk koreksi lembar jawaban komputer, biodata dan formulir seperti formulir untuk pilihan sekolah. Dengan DMR lembar jawaban tidak harus dijawab menggunaan pensil 2 B, tapi dapat menggunakan alat tulis lainnya seperti pulpen dan spidol serta dapat menggunakan kertas biasa.

Scanner barcode

Perkembangan teknologi telah begitu canggih sehingga komputer mampu menerima input dari kamera. Kamera ini dinamakan dengan Kamera Digital dengan kualitas gambar lebih bagus dan lebih baik dibandingkan dengan cara menyalin gambar yang menggunakan scanner. Ketajaman gambar dari kamera digital ini ditentukan oleh pixel-nya. Kemudahan dan kepraktisan alat ini sangat membantu banyak kegiatan dan pekerjaan. Kamera digital tidak memerlukan film sebagaimana kamera biasa.

Gambar yang diambil dengan kamera digital disimpan ke dalam memori kamera tersebut dalam bentuk file, kemudian dapat dipindahkan atau ditransfer ke komputer. Kamera digital yang beredar di pasaran saat ini ada berbagai macam jenis, mulai dari jenis kamera untuk mengambil gambar statis sampai dengan kamera yang dapat merekan gambar hidup atau bergerak seperti halnya video.

Kamera Digital

Unit masukan ini berfungsi untuk merekam atau memasukkan suara yang akan disimpan dalam memori komputer atau untuk mendengarkan suara. Dengan mikropon, kita dapat merekam suara ataupun dapat berbicara kepada orang yang kita inginkan pada saat chating. Penggunaan mikropon ini tentunya memerlukan perangkat keras lainnya yang berfungsi untuk menerima input suara yaitu sound card dan speaker untuk mendengarkan suara.

Mikropon dan Headphone

Teknologi Computer Aided Design (CAD) dapat membuat rancangan bangunan, rumah, mesin mobil, dan pesawat dengan menggunakan Graphics Pads. Graphics pads ini merupakan input masukan untuk menggambar objek pada monitor. Graphics pads yang digunakan mempunyai dua jenis. Pertama, menggunakan jarum (stylus) yang dihubungkan ke pad atau dengan memakai bantalan tegangan rendah, yang pada bantalan tersebut terdapat permukaan membrane sensitif sentuhan ( touch sensitive membrane surface).

Tegangan rendah yang dikirimkan kemudian diterjemahkan menjadi koordinat X – Y. Kedua, menggunakan bantalan sensitif sentuh ( touch sensitive pad) tanpa menggunakan jarum. Cara kerjanya adalah dengan meletakkan kertas gambar pada bantalan, kemudian ditulisi dengan pensil.

Graphics Pads

 1.3 Output device ( Unit keluaran )

Output device adalah perangkat komputer yang berguna untuk menghasilkan suatu keluaran seperti gambar, kertas (hardcopy), suara, dll. Contoh dari output device adalah printer, speaker, monitor, dll.Data yang sudah disimpan dapat kita lihat melalui alat keluaran / output device.Contoh-contoh output device adalah:

Monitor komputer adalah salah satu jenis soft-copy device, karena keluarannya adalah berupa signal elektronik, dalam hal ini berupa gambar yang tampil di layar monitor. Gambar yang tampil adalah hasil pemrosesan data ataupun informasi masukan. Monitor memiliki berbagai ukuran layar seperti layaknya sebuah televisi. Tiap merek dan ukuran monitor memiliki tingkat resolusi yang berbeda. Resolusi ini lah yang akan menentukan ketajaman gambar yang dapat ditampilkan pada layar monitor. Jenis-jenis monitor saat ini sudah sangat beragam, mulai dari bentuk yang besar dengan layar cembung, sampai dengan bentuk yang tipis dengan layar datar (flat).

Printer merupakan sebuah perangkat keras yang dihubungkan pada komputer yang berfungsi untuk menghasilan cetakan baik berupa tulisan ataupun gambar dari komputer pada media kertas atau yang sejenisnya. Jenis printer ada tiga macam, yaitu jenis Printer Dot metrix, printer Ink jet, dan printer Laser jet.

Sepaker di sini pengertiannya sama dengan speaker pada umumnya, Speaker adalah transduser yang mengubah sinyal elektrik ke frekuensi audio (suara) dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk selaput

1.4           Fungsi Modul I/O

1)      Control & Timing

Fungsi kontrol dan pewaktuan (control & timing) merupakan hal yang penting untuk mensinkronkan kerja masing – masing komponen penyusun komputer. Dalam sekali waktu CPU berkomunikasi dengan satu atau lebih perangkat dengan pola tidak menentu dan kecepatan transfer komunikasi data yang beragam, baik dengan perangkat internal seperti register – register, memori utama, memori sekunder, perangkat peripheral. Proses tersebut bisa berjalan apabila ada fungsi  kontrol  dan  pewaktuan  yang  mengatur  sistem  secara keseluruhan.

Contoh kontrol pemindahan data dari peripheral ke CPU melalui sebuah modul I/O dapat meliputi langkah-langkah penanganan I/O sbb :

  1. a)Permintaan dan pemeriksaan status perangkat dari CPU ke modul I/O.
  2. b)Modul I/O memberi jawaban atas permintaan CPU.
  3. c)Apabila  perangkat eksternal  telah  siap  untuk  transfer  data,  maka  CPU  akan mengirimkan perintah ke modul I/O.
  4. d)Modul I/O akan menerima paket data dengan panjang tertentu dari peripheral.
  5. e)Selanjutnya data dikirim ke CPU setelah diadakan sinkronisasi panjang data dan kecepatan transfer oleh modul I/O sehingga paket – paket data dapat diterima CPU dengan baik.

Transfer data tidak akan lepas dari penggunaan sistem bus, maka interaksi CPU dan modul I/O akan melibatkan kontrol dan pewaktuan sebuah arbitrasi bus atau lebih.

2)      Komunikasi CPU

Adapun fungsi komunikasi antara CPU dan modul I/O meliputi proses – proses berikut :

  • Command Decoding, yaitu modul I/O menerima perintah – perintah dari CPU yang dikirimkan sebagai sinyal bagi bus kontrol. Misalnya, sebuah modul I/O untuk disk dapat menerima perintah: Read sector, Scan record ID, Format disk.
  • Data, pertukaran data antara CPU dan modul I/O melalui bus data.
  • Status  Reporting,  yaitu  pelaporan  kondisi  status  modul  I/O  maupun  perangkat peripheral, umumnya berupa status kondisi Busy atau Ready. Juga status bermacam macam kondisi kesalahan (error).
  • Address  Recognition,  bahwa  peralatan  atau  komponen  penyusun  komputer  dapat dihubungi atau dipanggil maka harus memiliki alamat yang unik, begitu pula pada perangkat peripheral, sehingga setiap modul I/O harus mengetahui alamat peripheral yang dikontrolnya.

3)      Komunikasi Perangkat (device communication)

  • Meliputi perintah, informasi status dan data

4)      Data Buffering

Tujuan  utama  buffering  adalah  mendapatkan penyesuaian data sehubungan perbedaan laju transfer data dari perangkat peripheral dengan kecepatan pengolahan pada CPU. Umumnya laju transfer data dari perangkat peripheral lebih lambat dari kecepatan CPU maupun media penyimpan.

5)      Deteksi Error

Apabila pada perangkat peripheral terdapat masalah sehingga proses tidak dapat dijalankan, maka modul I/O akan melaporkan kesalahan tersebut. Misal informasi kesalahan pada peripheral printer seperti: kertas tergulung, pinta habis, kertas habis, dan lain – lain. Teknik yang umum untuk deteksi kesalahan adalah penggunaan bit paritas.

1.5           Klasifikasi Perintah I/O

Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan

memberitahukan tugas yang diperintahkan padanya.

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.

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.

Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan modul I/O untuk

mengambil data dari bus data untuk diberikan pada perangkat peripheral

tujuan data tersebut.

1.6  Isolated I/O

Isolated I/O Module merupakan sebuah modul I/O yang berfungsi untuk melakukan isolasi terhadap tegangan input atau output. Modul ini biasanya digunakan untuk aplikasi seperti pengendali motor, pengaturan relay, dll.

Spesifikasi Teknis :

  1. Tegangan kerja +5 VDC (VCC).
  2. Memiliki 8 channel I/O. Dimana tiap channel hanya bisa dikonfigurasikan sebagai 1 fungsi saja (Input atau Output).
  3. Jika dikonfigurasi sebagai output, maka konfigurasi pada Isolated I/O Port adalah active low dimana logika 0 akan mengaktifkan optoisolator.
  1. Isolated I/O Port dapat dihubungkan dengan port mikrokontroler : MCS-51, AVR, PIC, dll. Atau dapat juga dihubungkan dengan rangkaian TTL/CMOS.