Prinsip Cara Kerja Komputer

Prinsip Cara Kerja Komputer. Cara kerja komputer secara garis besar terbagi ke dalam tiga golongan yaitu: Input, Process, Output. bagaimana komputer dapat berjalan?

Menurut Elias M. Awad, komputer adalah alat hitung yang memproses data yang disajikan dalam bentuk data diskret (digital) dan data kontinyu (analog). Selain itu, komputer juga merupakan sebuah alat elektronok yang mampu melaksanakan tugas diantaranya adalah menerima input, memproses input sesuai dengan programnya, menyimpan perintah - perintah dan hasil pengolahan, serta menyediakan output dalam bentuk informasi. Namun, ternyata tidak banyak orang yang tahu tentang bagaimana cara kerja komputer.

Berikut ini adalah penjelasan tentang cara kerja komputer:

Prinsip Kerja pada komputer

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

1.     Input

2.     Process

3.     Output

* Peralatan input Pada komputer

Merupakan perangkat keras komputer yang berfungsi untuk memasukkan data ke dalam memori komputer. 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.

Cara kerja komputer

Apa fungsi dari input device.

Input device berfungsi sebagai media untuk memasukkan data dari luar sistem ke dalam suatu memori dan processor untuk diolah dan menghasilkan informasi yang diperlukan. Data yang dimasukkan ke dalam sistem komputer dapat berbentuk signal input dan maintenance input. Signal input berbentuk data yang dimasukkan ke dalam sistem komputer, sedangkan maintenance input berbentuk program yang digunakan untuk mengolah data yang dimasukkan. Jadi Input device selain digunakan untuk memasukkan data dapat pula digunakan untuk memasukkan program.

Berdasarkan sifatnya, peralatan input dapat digolongkan menjadi dua yaitu :

• Peratalan input langsung, yaitu input yang dimasukkan langsung diproses oleh alat pemroses. 

Contoh alat input langsung : 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. 

Contoh alat input tidak langsung : punched card, disket, harddisk.

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

a. Keyboard
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.

b. Mouse

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.

c. Touchpad
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.

* Prosesor

Mikroprosesor adalah suatu komponen (biasanya wujud fisiknya berupa chip) yang terdapat dalam suatu sistem komputer yang berfungsi sebagai unit pusat pemroses atau pengolah data dan istruksi. Dalam bahasa kasar sering diistilahkan sebagai ‘otak’ komputer. Mikroprosesor ini umumnya terpasang pada motherboard. Penulisan kata mikroprosesor sering disingkat µP atau uP. Istilah mikroprosesor juga disebut dengan nama prosesor atau CPU (central processing unit).

Prosesor ini terbuat dari chip silikon yang di dalamnya mengandung jutaan transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sirkuit terintegrasi semikonduktor. Selama ini, perkembangan mikroprosesor diketahui mengikuti hukum Moore. Hukum ini dilontarkan oleh Gordon Moore pada tahun 1965. Saat itu Moore memprediksi bahwa jumlah transistor yang ada pada IC (Integrated Circuit) akan berlipat ganda setiap tahunnya, dan merumuskan bahwa daya penghitungan akan berlipat ganda setiap 18 bulan. Pernyataan ini diperbaharui oleh Moore pada tahun 1995, berdasar hasil penelitian bahwa kelipatan ganda jumlah transistor akan terjadi setiap dua tahun sekali. Hukum tersebut memang benar-benar terjadi dan terbukti sejak awal tahun 1970-an. Sehingga performa komputerpun terus meningkat dari tahun ke tahun.

Hukum Moore tersebut mungkin tidak akan berlaku seterusnya, kalau mengamati perkembangan prosesor saat ini tampaknya hukum tersebut hanya berlaku untuk waktu yang terbatas.

Komponen pada Prosesor

Prosesor golongan x86 yang digunakan untuk PC, biasanya terdiri dari beberapa komponen penting, antara lain:

o Unit kontrol, yaitu bagian yang bertugas mengatur jalannya program.

o Unit eksekusi, yaitu bagian yang melakukan operasi terhadap data yang terdiri dari:

§ ALU (Arithmetic Logical Unit = Unit Logika dan Aritmatika). Komponen ini berfungsi sebagai tempat memproses data dengan cara memanipulasi informasi dan mengevaluasi hasilnya. ALU dapat melakukan operasi-operasi tertentu, misalnya penjumlahan, perkalian, pengurangan, dan lainnya.

Ø ALU sendiri terdiri dari device-device memori kecil yang dikenal dengan nama register. Pada register inilah informasi-informasi disimpan selama pemrosesan data sedang berlangsung.

Ø ALU juga terdiri dari sirkuit-sirkuit untuk mengevaluasi informasi. Misalnya adder dan comparator, yang memanipulasi data sesuai instruksi yang terprogram

Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem di dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika (Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori.

Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya menggunakan sistem bilangan biner two’s complement. ALU mendapat data dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU output register, sebelum disimpan dalam memori.

Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).

Arithmatic Logical Unit (ALU), fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Rangkaian pada ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan dinamakan dengan Adder. Adder digunakan untuk memproses operasi aritmetika, Adder juga disebut rangkaian kombinasional aritmatika.

Ada 3 jenis adder:

    1. Rangkaian Adder dengan menjumlahkan dua bit disebut Half Adder.

    2. Rangkaian Adder dengan menjumlahkan tiga bit disebut Full Adder.

    3. Rangkain Adder dengan menjumlahkan banyak bit disebut Paralel Adder

§ FPU (Floating Point Unit). Komponen ini berfungsi untuk memproses data berupa bilangan floating point.

o Sekumpulan daftar yang dapat digunakan untuk menampung data maupun hasil perhitungan yang belum selesai dengan sempurna. Komponen ini terkadang terdapat dalam CPU, tetapi tidak semuanya.

Memori internal CPU, biasanya berupa cache, seringkali disebut dengan istilah cache memori. Sekarang ini, prosesor-prosesor modern sudah dilengkapi komponen ini.Sedangkan prosesor-prosesor lama, banyak yang tidak memilikinya.

Cara kerja Prosesor

Prosesor berfungsi seperti kalkulator, hanya saja dengan kemampuan pemrosesan data yang jauh lebih besar.Fungsi utamanya adalah melakukan operasi aritmatika dan logika terhadap data.

Data tersebut diambil dari memori atau diperoleh dari alat input yang dioperasikan oleh operator seperti papan ketik (keyboard), mouse dan lainnya. Kerja prosesor ini dikontrol oleh sekumpulan instruksi software. Software tersebut diperoleh atau dibaca dari media penyimpan seperti harddisk, disket, CD, dan lainnya. Kemudian instruksi-instruksi tadi disimpan dalam RAM. Setiap instruksi diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Untuk selanjutnya, prosesor akan mengakses data-data yang ada pada RAM, dengan cara menentukan alamat data yang dikehendaki.

Prosesor dan RAM dihubungkan oleh unit yang disebut bus. Saat sebuah program dijalankan, data akan mengalir dari RAM melalui bus, menuju ke prosesor. Di dalam prosesor, data ini di-dekode, kemudian berjalan ke ALU yang bertugas melakukan kalkulasi dan perbandingan. Kadang-kadang data disimpan sementara di register agar dapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah. Setelah selesai, hasil pemrosesannya mengalir kembali ke RAM atau ke media penyimpan. Apabila data hasil perosesan tadi akan diolah lagi, maka data tersebut akan disimpan dalam register. Demikian seterusnya.

Bilangan yang ditangani oleh prosesor

Terdapat dua macam bilangan yang ditangani oleh prosesor, yaitu bilangan  fixed point dan bilangan floating point.

Bilangan fixed point adalah bilang yang memiliki nilai digit spesifik pada salah satu titik desimalnya, Hal ini akan membatasi jangkauan nilai yang mungkin untuk angka-angka tersebut, namun, hal ini justru dapat dihitung oleh prosesor.

Sedangkan bilangan floating point, adalah bilangan yang diwujudkan dalam notasi ilmiah, yaitu berupa angka pecahan desimal dikalikan dengan angka 10 pangkat bilangan tertentu. Misalnya: 705,2944 x 10⁹, atau 4,3 x 10^-7. Cara penulisan angka seperti ini merupakan cara singkat untuk menuliskan angka yang nilainya sangat besar maupun sangat kecil. Bilangan seperti ini banyak digunakan dalam pemrosesan grafik dan kerja ilmiah. Proses aritmatika bilangan floating point memang lebih rumit dan prosesor membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mengerjakannya, karena mungkin akan menggunakan beberapa siklus detak (clock cycle) prosesor.

Oleh karena itu, beberapa jenis komputer menggunakan prosesor sendiri untuk menangani bilangan floating point. Prosesor yang khusus menangani bilangan floating point disebut Floating Point Unit (FPU) atau disebut juga dengan nama math co-processor. FPU dapat bekerja secara paralel dengan prosesor. Dengan demikian proses penghitungan bilangan floating point dapat berjalan lebih cepat. Keberadaan FPU integrated (bersatu dengan prosesor) sudah menjadi kebutuhan standart komputer masa kini, karena banyak sekali aplikasi-aplikasi yang beroperasi menggunakan bilangan floating point.

* Memori

Merupakan alat yang berfungsi sebagai media penyimpan data pada komputer. Memori ini terdiri dari 2 maca, yaitu ROM (read only memory) dan RAM (random access memory)

* Output device

Merupakan bagian dari perangkat komputer yang berguna untuk menghasilkan keluaran, baik itu berupa hardcopy (bisa berupa kertas), softcopy (muncul di layar monitor), ataupun keluaran alam bentuk gambar dan suara.

Sehingga bisa disimpulkan bahwa cara kerja komputer adalah diawal dengan memasukkan data dari perangkat input kemudian data tersebut diolah sedemikian rupa oleh CPU sesuai dengan yang kita inginkan. Data yang telah diolah CPU akan disimpan ke dalam memori komputer atau biasa disebut dengan disk. Data yang disimpan dapat kita kita lihat hasilnya melalui perangkat keluaran.