Sistem Bus

Pada Gambar diatas ditunjukkan secara grafis bahwa mikroprosesor berkomunikasi dengan unit memori, unit I/O menggunakan saluran yang disebut dengan BUS. Setiap mikroprosesor

dilengkapi dengan tiga bus yaitu bus data, bus alamat, dan bus kendali. Sifat dan arah data dilihat dari CPU dipetakan seperti Tabel

gambar1

1.Bus Data

Bus data adalah sejumlah saluran tempat dimana data ditransfer. Transfer data dapat terjadi diantara CPU dengan unit memori atau unit I/O. Dari Gambar diatas terlihat jelas bus data bersifat dua arah yaitu bisa masuk ke dalam CPU atau bisa keluar dari CPU. Bus data digambarkan dengan tanda panah dua arah yang bermakna bahwa saluran tersebut adalah bidirectional atau dua arah. Ini artinya bahwa CPU dapat membaca data melalui saluran bus data dari lokasi memori atau

port I/O maupun menulis data menggunakan bus data ke lokasi memori dan juga ke unit I/O. Data bus tersusun dari 4 bit, 8 bit, 16 bit, 32 bit, 64 bit atau lebih saluran paralel.

Banyak piranti tersambung pada bus data namun hanya ada satu piranti yang aktif dalam satu waktu akses. Setiap piranti yang terhubung ke data bus harus menggunakan tri state buffer sehingga dapat berkeadaan floating/berimpedansi tinggi jika tidak sedang digunakan dan berimpedansi rendah pada saat diakses. Tri state buffer adalah buffer yang bekerja dalam dua arah yaitu bisa memasukkan data atau mengeluarkan data tergantung bit kendali. Mikroprosesor standar memiliki saluran bus data 8 bit dua arah artinya transfer data berlangsung pada 8 saluran paralel ke unit lain diluar CPU seperti memori atau port I/O atau dari unit memori dan port I/O ke dalam CPU.

Jumlah bit data bus sering digunakan sebagai ukuran kapasitas sebuah mikroprosesor. Intel 4004 disebut dengan mikroprosesor 4 bit karena bus datanya 4 bit.

2. Bus Alamat

Untuk menetapkan kemana data itu dikirim atau dari mana data itu diambil digunakan bus alamat (Address Bus). Bus alamat bertugas menetapkan atau memilih salah satu lokasi

memori atau salah satu lokasi port I/O yang hendak diakses. Bus alamat terdiri dari 16 bit, 20 bit, 24 bit, atau lebih saluran sinyal paralel. Pada bus alamat CPU mengirim alamat lokasi memori yang akan ditulisi atau lokasi memori yang akan dibaca. Jumlah lokasi memori yang dapat dialamati oleh sebuah CPU ditentukan oleh jumlah bit bus alamat. Jika jumlah bit bus alamat adalah N maka jumlah lokasi memori yang dapat dialamati = 2^N.

Sebagai contoh untuk mikroprosesor Zilog Z-80 CPU dengan jumlah bus alamat 16 bit saluran akan mampu mengalamati memori 2¹⁶= 64 Kb. CPU dengan 20 bit saluran alamat dapat mengalamati memori 2²⁰ = 1.048.576 byte atau 1 giga byte.

Mikroprosesor Intel 4004 mempunyai bus alamat 12 bit. Maka kemampuan akses memori Intel 4004 adalah 2¹² = 4 k nible.Mengapa nible, karena jumlah bus data Intel 4004 sebesar 4 bit atau satu nible. Jadi bus alamat menunjukkan kemampuan sebuah CPU mengalamati memori atau port I/O.

3. Bus Kendali

Bus Kendali (Contol bus) terdiri dari 4 sampai dengan 10 saluran. CPU mengirim keluar atau menerima sinyal kendali melalui saluran bus kendali. Bentuk-bentuk sinyal kendali yang dibangkitkan melalui bus kendali antara lain untuk pembacaan memori, penulisan ke memori, pembacaan Port I/O, penulisan Port I/O, reset, Interupsi, Memory Request, I/O Request, dan sebagainya tergantung jenis CPU-nya.

Bus kendali adalah seperangkat saluran bit pengendali yang berfungsi mengatur:

(1) penyerempakan memori;

(2) penyerempakan I/O; Dan

(3) Penjadualan CPU, Interupsi, kendali direct memory access (DMA) ,

(4) pembentuk clock, dan reset. Mikroprosesor berkomunikasi dengan unit memori dan unit I/O menggunakan bitbit yang ada pada bus kendali.

Bagaimana mikroprosesor mengirim data atau menerima data dari unit memori atau unit I/O Dapat digambarkan seperti tabel 1.2 berikut.

Tanda “ * ” (bintang) pada bit saluran kendali menunjukkan bahwa saluran itu aktif rendah (low) artinya saluran itu aktif jika berlogika 0. Berdasarkan Tabel 1.2. untuk kasus nomor 1 dimana RD*=0 dan WR*=1 berarti mikroprosesor membangkitkan sinyal kendali untuk operasi baca. Kemudian karena MREQ*=0 dan IORQ*=1 berarti mikroprosesor membangkitkan sinyal kendali komunikasi ke memori. Gabungan sinyal kendali RD*=0, WR*=1, MREQ*=0, dan IORQ*=1 akan menghasilkan sinyal kendali operasi baca data dari memori. Sedangkan untuk kasus nomor 2 gabungan

sinyal kendali RD*=1, WR*=0, MREQ*=0, dan IORQ*=1 memberikan arti bahwa mikroprosesor melakukan operasi tulis data ke memori. Untuk memudahkan lihatlah bit 0 sebagai acuan pokok. WR*=0, MREQ*=0 menunjukkan proses tulis ke memori. Pada kasus nomor 3 dimana RD*=0,

WR*=1, MREQ*=1, dan IORQ*= 0 berarti mikroprosesor membangkitkan sinyal kendali baca data dari I/O. Selanjutnya pada kasus nomor 4 dimana RD*=1, WR*=0, MREQ*=1, dan IORQ*= 0 berarti

mikroprosesor membangkitkan sinyal kendali tulis data ke I/O.

Demikian mikroprosesor bekerja menggunakan bit-bit untuk pengendalian pembacaan atau penulisan data melalui bus data dan pemilihan apakah unit memori atau unit I/O melalui saluran bus alamat serta saluran bus kendali. Dengan cara seperti ini mikroprosesor dapat menggunakan bit-bit kendali mengatur jalannya proses alih data. Cara ini adalah cara bagaimana mikroprosesor berkomunikasi secara digital menggunakan bit 0 dan 1 sebagai basis proses kendali. Pada Gambar 1.7. kembali ditunjukkan bagaimana ketiga bus yaitu bus data, bus alamat, dan bus kendali bekerja berhubungan satu sama lain diantara CPU, memori, dan I/O. Yang penting diperhatikan adalah tanda panah dari saluran. Tanda panah saluran bus data dua arah yaitu bisa masuk dan bisa keluar CPU. Ini menandakan aliran data dua arah. Hanya saja aliran data ke memori ROM hanya satu arah yaitu hanya operasi baca karena memori ROM perilakunya hanya dapat dibaca tidak bisa ditulisi. Sedangkan operasi ke memori RWM bisa berlangsung baik baca maupun tulis. Dalam bahasan ini

digunakan ROM dan RWM agar jelas maknanya karena kedua memoriini Random Access Memory (RAM).

Sistem Bus

1 Response to "Sistem Bus "