Pengertian System Bus dan Jenis-jenis Bus, Siklus Bus

Pengertian System Bus

Bus merupakan suatu alur lintasan yang digunakan oleh komputer dalam berkomunikasi untuk menghubungkan dua atau lebih perangkat dalam komputer (William, 2003). Bus memiliki karakteristik yaitu bus merupakan suatu medium transmisi yang dipakai bersama. Apabila berbagai perangkat telah terhubung ke bus maka jika perangkat-perangkat tersebut memancarkan sinyal, maka sinyal tersebut dapat diterima oleh perangkat lain yang terhubung dalam bus itu juga. Jika 2 perangkat melakukan transmisi dalam waktu yang bersamaan, maka sinyal akan tumpang tindih . Oleh karena itu hanya ada satu perangkat saja yang akan berhasil melakukan transmisi pada saat tertentu.

Pada umumnya suatu bus terdiri dari berbagai lintasan komunikasi atau saluran. Masing-masing saluran pada bus tersebut mampu mentransmisikan sinyal yang mewakili bilangan biner 1 dan bilangan biner 0. Pada sistem komputer bisa saja berisi sejumlah bus berbeda yang menyediakan lintasan antara komponen-komponen dalam komputer. System bus adalah sebuah bus yang menghubungkan komponen-komponen komputer utama yang terdiri dari prosesor, memori dan I/O (William, 2003).

2.2.        Struktur Bus

Didalam suatu sistem bus berisi sekitar 50 sampai ratusan saluran terpisah. Masing-masing lintasan memiliki arti atau fungsi. Saluran-saluran kontrol digunakan untuk mengontrol akses ke saluran alamat dan saluran data. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh semua komponen, jadi harus ada alat yang dapat mengendalikan penggunaannya. Saluran kontrol umumnya meliputi (William, 2003):

1. Memori tulis : data pada bus akan ditulis ke dalam lokasi alamat.
2. Memori baca : data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus.
3. I/O tulis : data pada bus menjadi output ke alamat port I/O.
4. I/O baca : data dari port I/O yang beralamat ditempatkan pada bus.
5. Transfer ACK : menunjukkan bahwa data telah diterima dari bus atau telah ditempatkan pada bus.
6. Bus request: menunjukkan suatu modul kontrol bus
7. Bus grant : menunjukkan bahwa modul yang melakukan permintaan telah diberi hak kontrol bus.
8. Interupsi request : menunjukkan bahwa suatu interupsi ditangguhkan.
9. Interupsi ACK : bahwa interupsi yang ditangguhkan telah diketahui.
10. Clock : yang digunakan untuk mensinkronkan operasi-operasi.
11. Reset : menginisialisasi semua modul.

2.3.        Teknik Arbitrasi Bus

            Arbitrasi bus adalah suatu proses yang menentukan bus pengontrol (master) pada waktu yang diberikan ketika terdapat permintaan satu pengontrol bus atau lebih (Syahrul,2010). Biasanya didalam komputer, processor dan pengontrol DMA lah yang menjadi master bus, sedangkan memori dan I/O yang menjadi slave nya. Sebuah slave ini tidak akan menjadi master bus maka tidak dapat membuat penginilisasian terhadap siklus bus.

            Bila terdapat lebih dari satu master bus, maka yang dipakai hanya satu saja untuk mengontrol bus secara aktif. Tapi yang lainnya hanya menunggu giliran pengontrolan bus. Dan disini yang menentukan mana yang menjadi master bus ialah pengawas bus. Ada 2 macam pengawas bus, yaitu (Syahrul,2010) :

a.              Arbitasi terpusat

Arbitrasi terpusat adalah pengontrol bus atau arbiter tunggal, bertanggung jawab pada pengalokasian waktu pada bus.

b.                          Arbitrasi terdistribusi

Arbitrasi terdistribusi adalah metode yang masing-masing mempunyai pengaksesan dalam logikanya, dan semuanya saling bekerja sama, karena tidak adanya pengontrol bus.

2.4.        Jenis-jenis Bus

Berdasarkan jenis-jenis bus pada komputer, bus dibedakan menjadi (William,2003) :

·         Dedicated Bus

Bus  yang menyalurkan data tertentu saja disebut dengan Dedicated Bus, seperti alamat saja atau data saja. Kelebihan dedicated bus adalah through-put yang tinggi karna hanya ada sedikit kemacetan yang terjadi pada sistem bus, sedangkan kekurangannya adalah  ukuran dan biayanya meningkat pada sistem bus komputer.

·         Multiplexed Bus

Multiplexed Bus adalah bus yang melalui informasi yang berbeda dalam data, alamat dan sinyal kontrolnya dengan multipleks. kelebihan multiplexing adalah penggunaan saluran-salurannya lebih sedikit, jadi dapat menghemat biaya dan ruang dari sistem bus. Dan kekurangannyaa adalah rangkaian multiplexing tersebut sangatlah rumit dan mengurangi potensi kerjanya karna pada saluran yang sama tidak dapat berlangsung secara pararel.

2.5.        Siklus Bus

            Karakteristik kunci dari suatu bus adalah penggunaan media transmisi dengan secara bersamaan tetapi waktu nya yang tidak bersamaan. Jika ada dua perangkat yang transmisi nya dalam waktu yang bersamaan, maka sinyal-sinyal tersebut akan saling mengacaukan dan mengakibatkan kerusakan, jadi hanya ada satu perangkat saja yang dapat ditransmisikan didalam suatu periode tertentu.

            Siklus bus adalah urutan kejadian yang terjadi pada bus dalam mentransfer satu kata informasi antara CPU (master) dan memori (Syahrul,2010). Untuk mengakses saluran data dan alamat digunakan bus kontrol. Sinyal–sinyal yang ada pada bus kontrol akan mentransmisikan informasi dan perintah pada sistem yang digunakan untuk mengindikasikan validitas data dan alamat.

Berikut ini adalah beberapa siklus didalam bus pada saluran control (Syahrul,2010) :

a.       Kontrol memori write

Kontrol memori write digunakan agar data pada bus diberikan ke lokasi memori yang teralamati

b.      Kontrol memori read

memori read digunakan agar data dari lokasi memori yang sudah teralamati ditempatkan pad bus

c.       Kontrol I/O write

 I/O write digunakan agar data pada bus diberikan ke I/O port yang teralamati

d.      Kontrol I/O read

 I/O read digunakan agar data dari I/O port yang sudah teralamati ditempatkan pada bus

e.       Kontrol transfer ACK

Transfer ACK digunakan untuk mengindikasikan bahwa data telah diterima dari atau ditempatkan disuatu bus

f.        Kontrol bus request

Bus request digunakan untuk mengindikasikan bahwa suatu modul memerlukan perolehan dari suatu kontrol bus

g.       Kontrol bus grant

Bus grant digunakan untuk mengindikasikan bahwa suatu permintaan modul telah diberikan kontrol bus

h.      Kontrol interrupt request

Interrupt request digunakan untuk mengindikasikan bahwa suatu interupsi mengalami penundaan

i.        Kontrol interrupt ACK

Interrupt ACK digunakan untuk pengakuan bahwa interupsi yang tertunda telah dikenali oleh sistem

j.        Kontrol clock

Clock digunakan untuk pengoperasian sinkronisasi

k.      Kontrol reset

Reset digunakan untuk menginisialisasikan semua modul pada sistem bus

2.6.        Organisasi Bus

Pengontrol I/O dapat dikoneksikan secara langsung ke bus-bus item dengan cara menggunakan satu atau lebih bus ekspansi. Antarmuka bus ekspansi untuk menyangga transfer data antara sistem bus dan pengontrol I/O.

Arsitektur bus tradisional dapat diterapkan karna efisiensi nya, tetapi dalam kinerja yang lebih tinggi arstiektur ini tidak dapat mendukung perangkat I/O. maka dalam hal ini diperlukan bus yang berkecepatan tinggi dimana hanya memerlukan susunan suatu jembatan antara bus-bus. Susunan itulah yang dinamakan dengan arsitektur loteng tengah. Konfigurasi arsitektur bus tradisional dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut ini (Syahrul,2010) :

           

Gambar 2.1  Konfigurasi arsitektur bus tradisional

            Sedangkan dalam arsitektur bus dengan kecepatan tinggi, sistem bus lokal itu mengkoneksikan processor ke pengontrol cache lalu dikoneksikan lagi ke sistem bus pendukung memori utama. Pengontrol cache tersebut diintegrasikan ke perangkat penyangga untuk dikoneksikan lagi ke bus dengan kecepatan tinggi. Keuntungan dari susunan arsitektur bus dengan kecepatan tinggi ini ialah bus tersebut dapat membawa perangkat dengan tuntunan yang tinggi lebih dekat dengan processor. Agar processor dan bus dengan kecepatan tinggi tetap dapat diterima dengan baik . Konfigurasi arsitektur bus kecepatan tinggi dapat dilihat pada gambar 2.2 berikut ini (Syahrul,2010) :