Artikel Komputer : Arsitektur Komputer

STRUKTUR BUS

Biasanya sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran bus dapat diklarifikasikan menjadi tiga kelompok data, alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, mungkin terdapat saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul terhubung.

Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran-saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran dikaitkan denga lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.

Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word (8, 16, atau 32 bit) data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Jeas, lebar bus alamat menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat menetukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port I/O. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul. Misalnya pada bus 8 bit, alamat 01111111 dan dibawanya dapat mereferensi lokasi-lokasi di dalam modul memori (modul 0) dengan 128 word memori, dan alamat 10000000 dan diatasnya berkaitan dengan perangkat-perangkat yang terhubung ke sebuah modul I/O (modul 1).

Saluran kontrol digunakan untuk mengontrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh saluran komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Signal-signal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Signal-signal pewaktuan menunjukkan validasi data dan informasi alamat. Signal-signal perintah menspesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya, salran kontrol meliputi :

1. Memori Write menyebabkan data pada bus akan dituliskan ke dalam lokasi alamat

2. Memori Read menyebabkan data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus

3. I/O Write menyebabkan data pada bus di-output-kan ke port I/O yang beralamat

4. I/O Read menyebabkan data dari port I/O yang beralamat ditempatkan pada bus

5. Transfer ACK menunjukan bahwa data telah diterima dari bus atau telah ditempatkan di bus

6. Bus Request menunjukkan bahwa modul memerlukan kontrol bus

7. BusGrant menunjukkan bahwa modul yang melakukan request telah diberikan hak mengontrol bus

8. Interrupt Request menandakan bahwa sebuah interrupt ditangguhkan

9. Interrupt ACK memberitahukan bahwa interrupt yang ditangguhkan telah diketahui

10. Clock digunakan untuk mensinkronkan operasi-operasi

11. Reset menginisialisasi seluruh modul

Operasi bus adalah sebagai berikut. Bila sebuah modul akan mengirimkan data ke modul lainnya, maka modul itu harus melakukan dua hal : (1) memperoleh penggunaan bus, dan (2) memindahkan data melalui bus. Bila sebuah modul akan meminta data dari modul lainnya, maka modul itu harus (1) memperoleh penggunaan bus, dan (2) memindahkan sebuah request ke modul lainnya melalui saluran kontrol dan saluran alamat yang sesuai. Kemudian modul harus menunggu modul kedua untuk mengirimkan data.

Secara fisik, sebenarnya bus sistem merupakan sejumlah konduktor listrik paralel. Konduktor-konduktor ini berupa kawat logam yang berakhir pada kartu atau papan (printed circuit board – PCB). Bus melintasi seluruh komponen sistem, yang masing-masingnya disambungkan ke beberapa atau semua saluran bus. Tatanan secara fisik yang umum digunakan terdiri dari dua buah kolom konduktor vertikal. Pada interval sepanjang kolom, terdapat titik penghubung dalam bentuk slot-slot yang menjulur keluar secara horisontal untuk mendukung printed circuit board. Setiap komponen utama sistem berisi sebuah board atau lebih dan disisipkan ke dalam bus pada slot-slot tersebut. Tatanan keseluruhan ditempatkan di dalam sebuah chasis.

Tatanan ini sangat mudah. Sistem komputer yang kecil dapat memakainya dan kemudian dapat dikembangkan lagi (memori yang lebih besar, dan I/O yang lebih banyak) dengan menambahkan board lebih banyak. Bila komponen lainnya pada board mengalami kegagalan, maka board itu dengan mudah dapat dikeluarkan dan diganti.