ARSITEKTUR SET INSTRUKSI

ARSITEKTUR SET INSTRUKSI

jenis instruksi

Dalam pengertiannya Set Instruksi (instruction set) adalah sekumpulan instruksi yang lengkap dan berbeda. Set instruksi ini dapat di mengerti oleh sebuah CPU, set instruksi sering juga sering disebut sebagai bahasa mesin (machine code), karena aslinya juga berbentuk biner kemudian dimengerti sebagai bahasa assembly, agar dapat dimengerti oleh manusia (programmer).

Pengertian Set Instruksi dalam (bahasa Inggris: Instruction Set, atau Instruction Set Architecture (ISA)) adalah suatu aspek dalam arsitektur komputer yang dapat dilihat oleh para pemrogram. Secara umum, ISA ini mencakup jenis data yang didukung, jenis instruksi yang dipakai, jenis register, mode pengalamatan, arsitektur memori, penanganan interupsi, eksepsi, dan operasi I/O eksternalnya (jika ada).

ISA merupakan sebuah spesifikasi dari kumpulan semua kode-kode biner (opcode) yang diimplementasikan dalam bentuk aslinya (native form) dalam sebuah desain prosesor tertentu. Kumpulan opcode tersebut, umumnya disebut sebagai bahasa mesin (machine language) untuk ISA yang bersangkutan. ISA yang populer digunakan adalah set instruksi untuk chip Intel x86, IA-64, IBM PowerPC, Motorola 68000, Sun SPARC, DEC Alpha, dan lain-lain.

Sebuah instruksi terdiri dari sebuah opcode, biasanya bersama dengan beberapa informasi tambahan seperti dari mana asal operand-operand dan kemana hasil-hasil akan ditempatkan. Subyek umum untuk menspesifikasikan di mana operand-operand berada (yaitu, alamat-alamatnya) disebut pengalamatan.

Jenis – Jenis Instruksi

1. Data Processing (Pengolahan Data) adalah : instruksi-instruksi aritmetika dan logika. Instruksi aritmetika memiliki kemampuan untuk mengolah data numeric, sedangkan instruksi logika beroperasi pada bit-bit word sebagai bit bukan sebagai bilangan. Operasi-operasi tersebut dilakukan terutama untuk data di register CPU.

2. Data Storage (Penyimpanan Data) adalah : instruksi-instruksi memori. Instruksi-instruksi memori diperlukan untuk memindah data yang terdapat di memori dan register.

3. Data Movement (Perpindahan Data) adalah : instruksi I/O. Instruksi-instruksi I/O diperlukan untuk memindahkan program dan data ke dalam memori dan mengembalikan hasil komputansi kepada pengguna.

4. Control (Kontrol) adalah : instruksi pemeriksaan dan percabangan. Instruksi-instruksi control digunakan untuk memeriksa nilai data, status komputansi dan mencabangkan ke set instruksi lain.

Teknik Pengalamatan

1. Immediate Addressing
2. Direct Addressing
3. Indirect Addressing
4. Register addressing
5. Register indirect addressing
6. Displacement addressing
7. Stack addressing

A. Immediate Addressing (Pengalamatan Segera)

Adalah bentuk pengalamatan yang paling sederhana.

Penjelasan :

• Operand benar-benar ada dalam instruksi atau bagian dari intsruksi
• Operand sama dengan field alamat
• Umumnya bilangan akan disimpan dalam bentuk complement dua
• Bit paling kiri sebagai bit tanda
• Ketika operand dimuatkan ke dalam register data, bit tanda digeser ke kiri hingga maksimum word data

Keuntungan :

• Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand
• Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhanakan akan cepat

Kekurangan :

• Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field

Contoh :

ADD 7 ; tambahkan 7 pada akumulator

B. Direct Addressing (Pengalamatan Langsung)

Penjelasan :

• Teknik ini banyak digunakan pada komputer lama dan komputer kecil
• Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulus khusus

Kelebihan :

• Field alamat berisi efektif address sebuah operand

Kekurangan :

• Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word

Contoh :

ADD A ; tambahkan isi pada lokasi alamat A ke akumulator

C. Indirect Addressing (Pengalamatan tak langsung)

Penjelasan :

• Merupakan mode pengalamatan tak langsung
• Field alamat mengacu pada alamat word di alamat memori, yang pada gilirannya akan berisi alamat operand yang panjang

Kelebihan :

• Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi

Kekurangan :

• Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat proses operasi

Contoh :

ADD (A) ; tambahkan isi memori yang ditunjuk oleh isi alamat A ke akumulator

D. Register addressing (Pengalamatan Register)

Penjelasan :

• Metode pengalamatan register mirip dengan mode pengalamatan langsung
• Perbedaanya terletak pada field alamat yang mengacu pada register, bukan pada memori utama
• Field yang mereferensi register memiliki panjang 3 atau 4 bit, sehingga dapat mereferensi 8 atau 16 register general purpose

Keuntungan :

• Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak diperlukan referensi memori
• Akses ke register lebih cepat daripada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepat

Kerugian :

• Ruang alamat menjadi terbatas

Contoh :

E. Register indirect addressing (Pengalamatan tak-langsung register)

Penjelasan :

• Metode pengalamatan register tidak langsung mirip dengan mode pengalamatan tidak langsung
• Perbedaannya adalah field alamat mengacu pada alamat register
• Letak operand berada pada memori yang dituju oleh isi register
• Keuntungan dan keterbatasan pengalamatan register tidak langsung pada dasarnya sama dengan pengalamatan tidak langsung
• Keterbatasan field alamat diatasi dengan pengaksesan memori yang tidak langsung sehingga alamat yang dapat direferensi makin banyak
• Dalam satu siklus pengambilan dan penyimpanan, mode pengalamatan register tidak langsung hanya menggunakan satu referensi memori utama sehingga lebih cepat daripada mode pengalamatan tidak langsung

Contoh :

F. Displacement addressing

Penjelasan :

• Menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan pengalamatan register tidak langsung
• Mode ini mensyaratkan instruksi memiliki dua buah field alamat, sedikitnya sebuah field yang eksplisit
• Operand berada pada alamat A ditambahkan isi register
• Tiga model displacement
  • Relative addressing : register yang direferensi secara implisit adalah Program Counter (PC)
  • Alamat efektif didapatkan dari alamat instruksi saat itu ditambahkan ke field alamat
  • Memanfaatkan konsep lokalitas memori untuk menyediakan operand-operand berikutnya
• Base register addressing : register yang direferensi berisi sebuah alamat memori dan field alamat berisi perpindahan dari alamat itu
  • Referensi register dapat eksplisit maupun implisit
  • Memanfaatkan konsep lokalitas memori
• Indexing  : field alamat mereferensi alamat memori utama, dan register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat tersebut
  • Merupakan kebalikan dari mode base register
  • Field alamat dianggap sebagai alamat memori dalam indexing
  • Manfaat penting dari indexing adalah untuk eksekusi program-pprogram iteratif

Contoh :

Field eksplisit bernilai A dan field imlisit mengarah pada register

G. Stack addressing

Penjelasan :

• Stack adalah array lokasi yang linier = pushdown list = last-in-firs-out
• Stack merupakan blok lokasi yang terbaik
• Btir ditambahkan ke puncak stack sehingga setiap blok akan terisi secara parsial
• Yang berkaitan dengan stack adalah pointer yang nilainya merupakan alamat bagian paling atas stack
• Dua elemen teratas stack dapat berada di dalam register CPU, yang dalam hal ini stack pointer mereferensi ke elemen ketiga stack
• Stack pointer tetap berada dalam register
• Dengan demikian, referensi-referensi ke lokasi stack di dalam memori pada dasarnya merupakan pengalamatan register tidak langsung.

Desain set Instruksi

Desain set instruksi merupakan masalah yang sangatkomplek yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah: 

1. Kelengkapan set instruksi 

2. Ortogonalitas (sifat independensi instruksi) 

3. Kompatibilitas :

• source code compatibility
• Object code Compatibility

Selain ketiga aspek tersebut juga melibatkan hal-hal sebagai berikut :

a. Operation Repertoire

    Berapa banyak dan opera siapa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya

b. Data Types

    Tipe/jenis data yang dapat olah

c. Instruction Format

   Panjangnya, banyaknya alamat,dsb.

d. Register

    Banyaknya register yang dapat digunakan

e. Addressing
    Mode pengalamatan untuk operand.

Organisai Komputer Dasar

STRUKTUR DASAR KOMPUTER DAN ORGANISASI KOMPUTER

Struktur Dasar Komputer

Suatu sistem komputer terdiri dari lima unit struktur dasar, yaitu:

• Unit masukan (Input Unit)
• Unit kontrol (Control Unit)
• Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit / ALU)
• Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit)
• Unit keluaran (Output Unit)

Control Unit dan ALU membentuk suatu unit tersendiri yang disebutCentral Processing Unit (CPU). Hubungan antar masing-masing unit yang membentuk suatu sistem komputer dapat dilihat pada gambar berikut:

Data diterima melalui Input Device dan dikirim ke Memory. Di dalam Memory data disimpan dan selanjutnya diproses di ALU. Hasil proses disimpan kembali ke Memory sebelum dikeluarkan melalui Output Device. Kendali dan koordinasi terhadap sistem ini dilakukan oleh Control Unit. Secara ringkas prinsip kerja komputer adalah Input – Proses – Output, yang dikenal dengan singkatan IPO.

Fungsi Utama dari masing-masing Unit akan dijelaskan berikut ini:

• Unit Masukan (Input Unit)

Berfungsi untuk menerima masukan (input) kemudian membacanya dan diteruskan ke Memory / penyimpanan. Dalam hubungan ini dikenal istilah peralatan masukan (input device) yaitu alat penerima dan pembaca masukan serta media masukan yaitu perantaranya.

• Unit Kontrol (Control Unit)

Berfungsi untuk melaksanakan tugas pengawasan dan pengendalian seluruh sistem komputer. Ia berfungsi seperti pengatur rumah tangga komputer, memutuskan urutan operasi untuk seluruh sistem, membangkitkan dan mengendalikan sinyal-sinyal kontrol untuk menyesuaikan operasi-operasi dan arus data dari bus alamat (address bus) dan bus data (data bus), serta mengendalikan dan menafsirkan sinyal-sinyal kontrol pada bus kontrol (control bus) dari sistem komputer. Pengertian mengenai bus dapat dilihat di bagian bawah halaman ini.

• Unit Logika & Aritmatika (Arithmetical & Logical Unit)

Berfungsi untuk melaksanakan pekerjaan perhitungan atau aritmatika & logika seperti menambah, mengurangi, mengalikan, membagi dan memangkatkan. Selain itu juga melaksanakan pekerjaan seperti pemindahan data, penyatuan data, pemilihan data, membandingkan data, dll, sehingga ALU merupakan bagian inti dari suatu sistem komputer. Pada beberapa sistem komputer untuk memperingan dan membantu tugas ALU dari CPU ini diberi suatu peralatan tambahan yang disebut coprocessorsehingga khususnya proses perhitungan serta pelaksanaan pekerjaan pada umumnya menjadi lebih cepat. Pengertian mengenai coprocessor dapat dilihat di bagian bawah halaman ini.

• Unit Memori / Penyimpan (Memory / Storage unit)

Berfungsi untuk menampung data/program yang diterima dari unit masukan sebelum diolah oleh CPU dan juga menerima data setelah diolah oleh CPU yang selanjutnya diteruskan ke unit keluaran. Pada suatu sistem komputer terdapat dua macam memori, yang penamaannya tergantung pada apakah alat tersebut hanya dapat membaca atau dapat membaca dan menulis padanya. Bagian memori yang hanya dapat membaca tanpa bisa menulis padanya disebut ROM (Read Only Memory), sedangkan bagian memori yang dapat melaksanakan membaca dan menulis disebut RAM (Random Access Memory).

• Unit Keluaran (Output Unit)

Berfungsi untuk menerima hasil pengolahan data dari CPU melalui memori. Seperti halnya pada unit masukan maka pada unit keluaran dikenal juga istilah peralatan keluaran (Output device) dan media keluaran (Output media).

Pengertian BUS

Bus adalah sekelompok lintasan sinyal yang digunakan untuk menggerakkan bit-bit informasi dari satu tempat ke tempat lain, dikelompokkan menurut fungsinya Standar bus dari suatu sistem komputer adalah bus alamat (address bus), bus data (data bus) dan bus kontrol (control bus). Komputer menggunakan suatu bus atau saluran bus sebagaimana kendaraan bus yang mengangkut penumpang dari satu tempat ke tempat lain, maka bus komputer mengangkut data. Bus komputer menghubungkan CPU pada RAM dan periferal. Semua komputer menggunakan saluran busnya untuk maksud yang sama.

Pengertian Coprocessor

Coprocessor adalah Mikroprosesor tambahan (auxiliary processor) untuk membantu tugas dari prosesor utama (CPU). Sebenarnya latar belakang adanyacoprocessor ini dimaksudkan untuk menutupi kelemahan dalam perhitungan matematika dan aritmatika pada prosesor Intel 8088. Tugas utamanya untuk melaksanakan perhitungan matematika dan aritmatika sehingga tidak menjadi beban prosesor Intel 8088.

Set Instruksi arsitektur

1. ISA adalah antarmuka antara perangkat lunak dan perangkat keras.
2. Ini adalah set instruksi yang menjembatani kesenjangan antara bahasa tingkat tinggi dan perangkat keras.
3. Untuk prosesor untuk memahami perintah, itu harus dalam biner dan tidak dalam Bahasa Tingkat Tinggi. ISA mengkodekan nilai-nilai ini.
4. ISA juga mendefinisikan item di komputer yang tersedia untuk programmer. Misalnya, ia mendefinisikan tipe data, register, mode pengalamatan, organisasi memori dll
5. Register mode Mengatasi tinggi adalah cara di mana instruksi menemukan operan mereka.  

Organisasi Komputer

1.       Komponen Utama CPU

            ·         Arithmetic and Logic Unit (ALU), bertugas membentuk fungsi fungsi pengolahan data computer.

            ·         Control Unit, bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keseluruhan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi fungsi operasinya.

            ·         Registers, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data.

            ·         CPU Interconnections, adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register register dan juga dengan bus bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya.

2.       Fungsi CPU

            ·         Fungsi CPU adalah penjalankan program program yang disimpan dalam memori utama dengan cara mengambil instruksi instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur perintah.

            ·         Proses Eksekusi Program adalah dengan mengambil pengolahan instruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu : operasi pembacaan instruksi (fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi (execute).

3.       Siklus Fetch-Eksekusi

            ·         CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori.

            ·         Terdapat register dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya, yang disebut Program Counter (PC).

            ·         PC akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU membaca instruksi.

            ·         Instruksi instruksi yang dibaca akan dibuat dalam register instruksi (IR).

4.       Aksi-Aksi CPU

            ·         CPU Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya.

            ·         CPU – I/0, perpindahan data dari CPU ke modul I/O dan sebaliknya.

            ·         Pengolahan Data, CPU membentuk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data.

            ·         Kontrol, merupakan instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruksi pengubahan urusan eksekusi.

5.       Siklus Instruksi

            ·         Instruction Addess Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap ke alamat instruksi sebelumnya.

            ·         Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau pengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU.

            ·         Instruction Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.

            ·         Operand Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori.

            ·         Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.

            ·         Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.

            ·         Operand store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori.

6.       Fungsi Interrupt

             ·         Fungsi interupsi adalah mekanisme penghentian atau pengalihan pengolahan instruksi dalam CPU kepada routine interupsi. Hampir semua modul (memori dan I/O) memiliki mekanisme yang dapat menginterupsi kerja CPU.

             ·         Tujuan interupsi secara umum untuk menejemen pengeksekusian routine instruksi agar efektif dan efisien antar CPU dan modul modul I/0 maupun memori.

             ·         Setiap komponen komputer dapat menjalankan tugasnya secara bersamaan, tetapi kendali terletak pada CPU disamping itu kecepatan eksekusi masing masing modul berbeda sehingga dengan adanya fungsi interupsi ini dapat sebagai sinkronisasi kerja antar modul.

7.       Sinyal Interupsi

            ·         Program, yaitu interupsi yang dibangkitkan dengan beberapa kondisi yang terjadi pada hasil eksekusi program. Contohnya: arimatika overflow, pembagian nol, oparasi illegal.

            ·         Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan pewaktuan dalam prosesor. Sinyal ini memungkinkan sistem operasi menjalankan fungsi tertentu secara regular.

            ·         I/O, sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul I/O sehubungan pemberitahuan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi.

           ·         Hardware failure, adalah interupsi yang dibangkitkan oleh kegagalan daya atau kesalahan paritas memori.

8.       Mekanisme Interupsi

            ·         Saat suatu modul telah selesai menjalankan tugasnya dan siap menerima tugas berikutnya maka modul ini akan mengirimkan permintaan interupsi ke prosesor.

           ·         Prosesor akan menghentikan eksekusi yang dijalankannya untuk menghandel routine interupsi.

           ·         Setelah program interupsi selesai maka prosesor akan melanjutkan eksekusi programnya kembali.

           ·         Saat sinyal interupsi diterima prosesor ada dua kemungkinan tindakan, yaitu interupsi diterima/ditangguhkan dan interupsi ditolak.

9.       Interupsi Ditangguhkan

             ·         Prosesor menangguhkan eksekusi program yang dijalankan dan menyimpan konteksnya. Tindakan ini adalah menyimpan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi dan data lain yang relevan.

             ·         Prosesor menyetel program counter (PC) ke alamat awal routine interrupt handler.

10.   Interupsi Ganda

             ·         Menolak atau tidak mengizinkan interupsi lain saat suatu interupsi ditangani prosesor. Kemudian setelah prosesor selesai menangani suatu interupsi maka interupsi lain baru di tangani. Pendekatan ini disebut pengolahan interupsi berurutan / sekuensial.

             ·         Prioritas bagi interupsi dan interrupt handler mengizinkan interupsi berprioritas lebih tinggi ditangani terlebih dahulu. Pedekatan ini disebut pengolahan interupsi bersarang.

11.   Interupsi Bersarang

            ·         Sistem memiliki tiga perangkat I/O: printer, disk, dan saluran komunikasi.

            ·         Pada awal sistem melakukan pencetakan dengan printer, saat itu terdapat pengiriman data pada saluran komunikasi sehingga modul komunikasi meminta interupsi.

            ·         Proses selanjutnya adalah pengalihan eksekusi interupsi mudul komunikasi, sedangkan interupsi printer ditangguhkan.

            ·         Saat pengeksekusian modul komunikasi terjadi interupsi disk, namun karena prioritasnya lebih rendah maka interupsi disk ditangguhkan.

            ·         Setelah interupsi modul komunikasi selesai akan dilanjutkan interupsi yang memiliki prioritas lebih tinggi, yaitu disk.

            ·         Bila interupsi disk selesai dilanjutkan eksekusi interupsi printer.

            ·         Selanjutnya dilanjutkan eksekusi program utama.

Sumber Referensi :

http://ajiscfld.blogspot.sg/2014/10/s.html

http://seedqyandy.wordpress.com/2013/01/17/organisasi-komputer-dasar/

Evolusi Arsitektur Komputer

Pengertian Komputer

Komputer adalah perangkat elektronik yang memanipulasi informasi atau data. Ia memiliki kemampuan untuk menyimpan, mengambil, dan memproses data. Anda mungkin sudah tahu bahwa komputer bisa digunakan untuk mengetik dokumen, mengirim email, bermain game, dan browsing Web. Anda juga dapat menggunakannya untuk mengedit atau membuat spreadsheet, presentasi, dan bahkan video.

Perkembangan Komputer

Dengan terjadinya Perang Dunia Kedua, pemerintah berusaha mengembangkan komputer untuk mengeksploitasi potensi strategis yang dimiliki. Hal ini meningkatkan pendanaan untuk proyek-proyek pembangunan komputer mempercepat kemajuan teknis. Pada tahun 1941 insinyur Jerman Konrad Zuse telah mengembangkan sebuah komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali.

Pasukan Sekutu, membuat langkah besar dalam mengembangkan komputer yang kuat. Pada tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode pesan Jerman.

Dampak pembuatan Colossus pada pengembangan industri komputer agak terbatas karena dua alasan penting. Pertama, colossus bukan merupakan komputer tujuan umum; ia hanya didesain untuk memecahkan kode rahasia. Kedua, keberadaan mesin ini dijaga kerahasiaannya hingga satu dekade setelah perang.

Upaya Amerika menghasilkan suatu kemajuan lain. Seorang insinyur Harvard yang bekerja dengan IBM, Howard H. Aiken (1900-1973) berhasil memproduksi kalkulator elektronik oleh 1944. Tujuan dari komputer adalah untuk membuat diagram balistik untuk US Navy .

Saat itu sekitar setengah dari panjang sebagai lapangan sepak bola dan berisi sekitar 500 mil dari kabel. The Harvard-IBM Automatic Urutan Controlled Calculator, atau Mark I untuk jangka pendek, adalah komputer relai elektronik. Dulu sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen mekanis. Mesin ini lambat (mengambil 3-5 detik untuk setiap perhitungan) dan tidak fleksibel (dalam urutan kalkulasi tidak bisa berubah); tetapi bisa melakukan aritmatika dasar dan persamaan yang lebih kompleks.

Perkembangan komputer lain didorong oleh perang adalah Numerical Integrator Elektronik dan Komputer ( ENIAC ), yang diproduksi oleh kemitraan antara pemerintah AS dan University of Pennsylvania. Terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder, komputer tersebut merupakan sepotong besar mesin yang dikonsumsi 160 kilowatt tenaga listrik, energi yang cukup untuk meredupkan lampu di seluruh bagian dari Philadelphia. 

Dikembangkan oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980), ENIAC, tidak seperti Colossus dan Mark I, merupakan komputer general-purpose yang dihitung pada kecepatan 1.000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I.

Pada pertengahan tahun 1940-an, John von Neumann (1903-1957) bergabung dengan tim University of Pennsylvania dalam usaha membangun konsep desain komputer yang masih dipakai dalam teknik komputer untuk 40 tahun ke depan.

Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Computer( EDVAC ) pada tahun 1945 dengan memori untuk memegang kedua program disimpan serta data. "Memori yang tersimpan" teknik ini serta "mentransfer kontrol kondisional," yang memungkinkan komputer yang akan berhenti di setiap titik dan kemudian dilanjutkan, memungkinkan untuk fleksibilitas yang lebih besar dalam pemrograman komputer.

Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit pemrosesan sentral, yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Pada tahun 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer), dibangun oleh Remington Rand, menjadi salah satu komputer yang yang tersedia secara komersial untuk mengambil keuntungan dari kemajuan ini. Baik Biro Sensus Amerika Serikat dan General Electric yang dimiliki UNIVAC. Salah satu prestasi awal UNIVAC mengesankan memprediksi pemenang pemilihan presiden tahun 1952, Dwight D. Eisenhower .

Komputer Generasi pertama dikarakteristik dengan fakta bahwa instruksi operasi dibuat untuk tugas tertentu yang akan digunakan. Setiap komputer memiliki program kode-biner yang berbeda yang disebut bahasa mesin yang diberitahu bagaimana untuk beroperasi. Ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan terbatas fleksibilitas dan kecepatan. Fitur khas lain dari komputer generasi pertama adalah penggunaan tabung vakum (bertanggung jawab untuk ukuran hati mereka) dan drum magnetik untuk penyimpanan data.

Sejarah Perkembangan Komputer Generasi Kedua Komputer (1956-1963)

Pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tabung vakum besar, televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin elektronik telah menyusut sejak itu. Transistor sedang bekerja di komputer dengan 1956. Ditambah dengan kemajuan di awal memori magnetik core, transistor menyebabkan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya. 

Pertama mesin skala besar untuk mengambil keuntungan dari teknologi transistor adalah superkomputer. Komputer-komputer ini, yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom, dapat menangani sejumlah besar data, sebuah kemampuan yang sangat dibutuhkan oleh para ilmuwan atom. 

Mesin-mesin yang mahal dan cenderung terlalu kuat untuk kebutuhan komputasi sektor bisnis, sehingga membatasi daya tarik mereka. Hanya dua LARCs yang pernah dipasang: satu di Lawrence Radiation Labs di Livermore, California, yang bernama (Livermore Atomic Research Computer) dan yang lainnya di US Navy Research and Development Center di Washington, DC.

Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly, yang memungkinkan kode pemrograman disingkat untuk menggantikan yang lama, kode biner sulit.

Sepanjang awal 1960-an, ada sejumlah sukses secara komersial komputer generasi kedua yang digunakan dalam bisnis, universitas, dan pemerintah dari perusahaan seperti Burroughs, Data Control , Honeywell , IBM, Sperry-Rand, dan lain-lain. Komputer-komputer generasi kedua juga desain solid state, dan berisi transistor di tempat tabung vakum. 

Mereka juga memiliki komponen-komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat ini: printer, penyimpanan rekaman, penyimpanan disk, memori, sistem operasi, dan program yang tersimpan. Salah satu contoh penting adalah IBM 1401, yang diterima secara universal di seluruh industri, dan dianggap oleh banyak orang sebagai Model T dari industri komputer . Pada tahun 1965, bisnis yang paling besar diproses secara rutin informasi keuangan menggunakan komputer generasi kedua.

Itu Program dan pemrograman disimpan bahasa yang memberi komputer fleksibilitas untuk akhirnya menjadi biaya yang efektif dan produktif untuk penggunaan bisnis. Konsep program yang disimpan berarti bahwa instruksi untuk menjalankan komputer untuk fungsi tertentu (dikenal sebagai program) diadakan di dalam memori komputer, dan bisa cepat digantikan oleh yang berbeda instruksi untuk fungsi yang berbeda. 

Sebuah komputer dapat mencetak faktur pelanggan dan menit kemudian merancang produk atau menghitung gaji. Bahasa tingkat tinggi yang lebih canggih seperti COBOL (Common Berorientasi Bisnis Bahasa) dan FORTRAN (Formula Translator) mulai umum digunakan selama ini, dan telah diperluas untuk hari ini. 

Bahasa ini diganti dgn kode mesin biner dengan kata-kata, kalimat, dan formula matematika, sehingga lebih mudah untuk program komputer. Jenis baru dari karir (programmer, analis, dan ahli sistem komputer) dan seluruh industri perangkat lunak mulai dengan komputer generasi kedua.

Sejarah Perkembangan Komputer Generasi Ketiga (1964-1971)

Meskipun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun menghasilkan banyak panas, yang rusak bagian internal komputer sensitif. Batu kuarsa dieliminasi masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur dengan Texas Instruments, mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC) pada tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. 

Para ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen pada satu chip, yang disebut semikonduktor. Akibatnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam sebuah chip. Pengembangan generasi ketiga lainnya adalah penggunaan dari sebuah sistem operasi yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.

Sejarah Perkembangan Komputer Generasi keempat (1971)

Setelah sirkuit terpadu, komputer pun menjadi lebih kecil. karena LSI dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, integrasi skala sangat besar (VLSI) diperas menjadi ratusan ribu komponen kedalam sebuah chip. Ultra-besar integrasi skala (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. 

Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen area sekitar setengah ukuran sepeser pun AS membantu mengurangi ukuran dan harga komputer. Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan kehandalan. Intel 4004 chip yang dikembangkan pada tahun 1971, mengambil sirkuit terpadu satu langkah lebih jauh dengan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan input dan output kontrol) pada satu chip kecil. 

Padahal sebelumnya, IC harus diproduksi agar sesuai dengan tujuan khusus, sekarang salah satu mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi sejumlah tuntutan. Segera setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven , televisi, dan mobil dengan electronic fuel injection dimasukkan mikroprosesor.

Perkembangan yang demikian memungkinkan orang-orang biasa untuk memanfaatkan kekuatan komputer. Mereka tidak lagi dikembangkan secara eksklusif untuk bisnis atau pemerintah kontrak besar. Pada pertengahan tahun 1970-an, produsen komputer berusaha untuk membawa komputer untuk konsumen umum. 

Minicomputer ini datang lengkap dengan paket perangkat lunak yang user-friendly yang menawarkan pengguna bahkan non-teknis berbagai aplikasi, pengolah kata yang paling populer dan program spreadsheet. Pelopor dalam bidang ini adalah Commodore, Radio Shack dan Apple Computers . Pada awal 1980-an, arcade video game seperti Pac Man dan sistem video game rumah seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen untuk lebih canggih, komputer rumah diprogram.

Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan komputer pribadi (PC) untuk penggunaan di rumah, kantor dan sekolah. Tahun 1980-an melihat ekspansi dalam menggunakan komputer dalam tiga arena sebagai klon dari IBM PC membuat komputer pribadi bahkan lebih terjangkau. Jumlah komputer pribadi yang digunakan lebih dari dua kali lipat dari 2 juta di 1981 menjadi 5,5 juta pada tahun 1982. 

Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC sedang digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, bekerja dengan cara mereka turun dari desktop ke komputer laptop (yang bisa muat di dalam tas kerja) untuk Palmtop (bisa muat di dalam saku baju). Dalam kompetisi langsung dengan PC IBM adalah Apple Macintosh line, diperkenalkan pada tahun 1984. Terkenal karena desain yang user-friendly, Macintosh menawarkan sistem operasi yang memungkinkan pengguna untuk memindahkan ikon layar bukan mengetik instruksi. Pengguna dikendalikan kursor layar menggunakan mouse, perangkat yang menirukan gerakan tangan seseorang pada layar komputer.

Seperti komputer menjadi lebih luas di tempat kerja, cara-cara baru untuk memanfaatkan potensi mereka dikembangkan. Seperti komputer kecil menjadi lebih kuat, mereka bisa dihubungkan bersama-sama, atau jaringan, untuk berbagi ruang memori, perangkat lunak, informasi dan berkomunikasi satu sama lain. Sebagai lawan komputer mainframe, yang merupakan salah satu komputer yang kuat yang berbagi waktu dengan banyak terminal untuk banyak aplikasi, jaringan komputer memungkinkan komputer individu untuk membentuk elektronik koperasi. 

Baik menggunakan kabel langsung, disebut Local Area Network (LAN) , atau saluran telepon, jaringan ini bisa mencapai proporsi yang sangat besar. Sebuah web global sirkuit komputer, internet , misalnya, link komputer di seluruh dunia dalam satu jaringan informasi. Selama pemilihan presiden AS tahun 1992, calon wakil presiden Al Gore berjanji untuk membuat pengembangan ini disebut "superhighway informasi" prioritas administratif. 

Meskipun kemungkinan dibayangkan oleh Gore dan lain-lain untuk sebuah jaringan besar sering tahun (jika tidak dekade) dari realisasi, penggunaan yang paling populer saat ini untuk jaringan komputer seperti Internet adalah surat elektronik, atau e-mail, yang memungkinkan pengguna untuk ketik alamat komputer dan mengirim pesan melalui terminal jaringan di kantor atau di seluruh dunia.

Sejarah Perkembangan Komputer Generasi Kelima (Sekarang dan Beyond)

Mendefinisikan generasi kelima komputer agak sulit karena dalam masa pertumbuhan. Contoh yang paling terkenal dari komputer generasi kelima adalah fiksi HAL9000 dari Arthur C. Clarke 'novel, 2001: A Space Odyssey . HAL dilakukan semua fungsi yang diinginkan dari kehidupan nyata komputer generasi kelima.

Meskipun bandel, HAL9000 mungkin jauh dari jangkauan desainer komputer kehidupan nyata, banyak dari fungsinya tidak. Menggunakan kemajuan Beberapa komputer mungkin dapat menerima instruksi kata yang diucapkan dan meniru nalar manusia. 

Kemampuan untuk menerjemahkan bahasa asing juga merupakan tujuan utama dari komputer generasi kelima. prestasi ini tampaknya tujuan yang sederhana pada awalnya, tetapi muncul jauh lebih sulit ketika programmer menyadari bahwa pengertian manusia sangat bergantung pada konteks dan makna seperti halnya pada terjemahan sederhana dari kata-kata.

Banyak kemajuan dalam ilmu desain komputer dan teknologi yang datang bersama-sama untuk memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa seperti pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model central processing unit von Neumann dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja sebagai salah satu. 

Kemajuan lain adalah superkonduktor teknologi, yang memungkinkan aliran listrik dengan sedikit atau tanpa perlawanan, sangat meningkatkan kecepatan arus informasi. Komputer saat ini memiliki beberapa atribut dari komputer generasi kelima. 

Misalnya, sistem pakar membantu dokter dalam membuat diagnosis dengan menerapkan pemecahan masalah langkah dokter mungkin menggunakan dalam menilai kebutuhan pasien. Ini akan memakan waktu beberapa tahun lagi pembangunan sebelum sistem pakar yang digunakan secara luas.

konversi biner oktal ke desimal

program konversi;
uses crt;
type
bilangan=record
a,b,hasil : integer;
end;
var n,i,basis,b,a,total : integer;
pilihan : integer;
bil : array[1..50] of bilangan;

procedure biner;
begin
basis:=2;
writeln('Program Konversi Biner ke Desimal');
writeln('Basis Bilangan = ',basis);
write('Masukkan Jumlah Bilangan = ');readln(n);
for i:=1 to n do
begin
write('Masukkan bilangan ke',i,' = ');readln(bil[i].a);
bil[i].b:=bil[i].a;
bil[i].hasil:=bil[i].hasil+bil[i].b;
if i=2 then
begin
bil[i].hasil:=bil[i].a+bil[i-1].b*basis;
end;
if i>2 then
begin
bil[i].hasil:=bil[i].b+bil[i-1].hasil*basis;
end;
n:=n+1;
end;
writeln('Hasil Konversi adalah = ',bil[i].hasil);
end;

procedure oktal;
begin
basis:=8;
writeln('Program Konversi Oktal ke Desimal');
writeln('Basis Bilangan = ',basis);
write('Masukkan Jumlah Bilangan = ');readln(n);
for i:=1 to n do
begin
write('Masukkan bilangan ke',i,' = ');readln(bil[i].a);
bil[i].b:=bil[i].a;
bil[i].hasil:=bil[i].hasil+bil[i].b;
if i=2 then
begin
bil[i].hasil:=bil[i].a+bil[i-1].b*basis;
end;
if i>2 then
begin
bil[i].hasil:=bil[i].b+bil[i-1].hasil*basis;
end;
writeln('',bil[i].hasil);
n:=n+1;
end;
writeln('Hasil Konversi adalah = ',bil[i].hasil);
end;


begin
clrscr;
writeln('Program Konversi Biner dan Oktal ke Desimal');
writeln('');
writeln('1. Biner 2.Oktal 0.Exit');
writeln('');
write('Pilih Konversi Bilangan yang ingin digunakan ( 1 atau 2 ) : ');readln(pilihan);
if pilihan=1 then
begin
clrscr;
biner;
end;
if pilihan=2 then
begin
clrscr;
oktal;
end;
end.

menentukan pembatas arus

pada kali ini kita akan membahas tentang menentukan pembatas arus menggunakan aplikasi pascal

rumusnya kurang lebih seperti ini:

maka output programnya akan menjadi seperti ini:

flowchat nya akan seperti ini:

induksi elektromagnetik

untuk memulai perhitungan harus dengan codingan yang ada dibawah ini :

VB Rumus Mencari Torque Elektromagnetik

Flowchart :

Coding:
Private Sub Command1_Click()
Text4.Text = Val(Text1.Text * Text2.Text * Text3.Text)
End Sub