A. PENGERTIAN SISTEM BUS
Sistem Bus adalah
Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set kabel tunggal yang digunakan
untuk menghubungkan berbagai subsistem. Karakteristik penting sebuah bus adalah
bahwa bus merupakan media transmisi yang dapat digunakan bersama. Sistem
komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara
dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer.
Suatu Komputer
tersusun atas beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat
Input/Output. setiap computer saling berhubungan membentuk kesatuan fungsi.
Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen computer dalam
menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen komputer sangatlah
mendominasi kerja suatu computer. Data atau program yang tersimpan dalam memori
dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu juga kita dapat
melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan system bus.
B.
STRUKTUR SISTEM BUS
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 diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran
data, saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran
distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung.
1.
Saluran Data
Saluran data memberikan lintasan
bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif
disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah
saluran diakitakan denang 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.
2.
Saluran Alamat
Saluran alamat digunakan untuk
menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan
membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang
dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori
maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk
mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi
dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul.
3.
Saluran Kontrol
Saluran kontrol digunakan untuk
mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan saluran alamat.
Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka
harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan
transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem.
Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat.
Sinyal-sinyal perintah mespesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk.
Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O
read, transfer ACK, bus request, bus grant, interrupt request, interrupt ACK,
clock, reset.
C. CONTOH SISTEM BUS
Banyak perusahaan yang
mengembangakan bus-bus antarmuka terutama untuk perangkat peripheral. Diantara jenis
bus yang beredar di pasaran saat ini adalah, PCI, ISA, USB, SCSI, FuturaBus+,
FireWire, dan lain-lain. Semua memiliki keunggulan, kelemahan, harga, dan
teknologi yang berbeda sehingga akan mempengaruhi jenis-jenis penggunaannya.
- Bus ISA : Industri computer personal lainnya merespon perkembangan ini dengan mengadopsi standarnya sendiri, bus ISA (Industry Standar Architecture), yang pada dasarnya adalah bus PC/AT yang beroperasi pada 8,33 MHz. Keuntungannya adalah bahwa pendekatan ini tetap mempertahankan kompatibilitas dengan mesin-mesin dan kartu-kartu yang ada.
- Bus PCI : Peripheral Component Interconect (PCI) adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit.
- Bus USB : Semua perangkat peripheral tidak efektif apabila dipasang pada bus kecepatan tinggi PCI, sedangkan banyak peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer. Sebagai solusinya tujuh vendor computer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northen Telecom) bersama-sama meranccang bus untuk peralatan I/O berkecepatan rendah. Standar yang dihasilakan dinamakan Universal Standard Bus (USB).
- Bus SCSI : Small Computer System Interface (SCSI) adalah perangkat peripheral eksternal yang dipo[ulerkan oleh macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan interface standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, hard disk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuan besar. SCSI menggunakan interface paralel dengan 8,16, atau 32 saluran data.
- Bus P1394 / Fire Wire : Semakin pesatnya kebutuhan bus I/O berkecepatan tinggi dan semakin cepatnya prosesor saat ini yang mencapai 1 GHz, maka perlu diimbangi dengan bus berkecepatan tinggi juga. Bus SCSI dan PCI tidak dapat mencukupi kebutuhan saat ini. Sehingga dikembangkan bus performance tinggi yang dikenal dengan FireWire (P1393 standard IEEE). P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya, yaitu sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Pada kenyataan P1394 tidak hanya popular pada system computer, namun juga pada peralatan elektronik seperti pada kamera digital, VCR, dan televise. Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel.
D. PERKEMBANGAN SISTEM
BUS
1.
Omnibus (PDP-8)
Omnibus(PDP-8) merupakan sistem bus yang diciptakan pada tahun
1964.Omnibus adalah jenis bus yang digunakan pada computer DEC PDP-8. Sistem
ini terdiri atas 96 buah lintasan dengan sinyal yang terpisah, lintasan ini
digunakan untuk membawa sinyal – sinyal kontrol, alamat maupun data. Semua
komponen yang menggunakan jalur Bus Omnibus penggunaannya dikontrol oleh CPU.
2.
Unibus (PDP-11)
PDP-11 adalah serangkaian 16-bit minicomputer yang dijual oleh Digital
Equipment Corp dari tahun 1970, salah
satu suksesi produk di PDP seri ke 1990-an. The-PDP 11 menggantikan PDP-8 di banyak aplikasi
real-time , walaupun kedua lini produk tinggal di paralel selama lebih dari 10 tahun. TPDP 11
memiliki fitur unik beberapa inovatif, dan
lebih mudah untuk program dibandingkan pendahulunya dengan penggunaan
dari register umum.
3.
Multibus (8086)
Multibus
adalah komputer bus standar yang digunakan dalam sistem industri. Ini
dikembangkan oleh Intel Corporation dan diadopsi sebagai IEEE bus
796Spesifikasi Multibus itu penting karena itu kuat, dipikirkan dengan baik
distandardkan dengan industri yang faktor bentuk relatifnya besar sehingga
perangkat yang kompleks dapat dirancang di atasnya. Standar industri yang jelas
dan terdokumentasi dengan baik memungkinkan industri Multibus-kompatibel untuk
tumbuh di bidang itu. Ada banyak perusahaan membuat kandang kartu dan lampiran
untuk itu. Banyak orang lain membuat CPU , memori, dan papan perifer lainnya.
Pada tahun 1982 ada lebih dari 100 Multibus board dan sistem produsen . Sistem
yang kompleks ini dibangun dari rak komersial off-- hardware. Hal ini juga
memungkinkan perusahaan untuk berinovasi dengan merancang sebuah board Multibus
eksklusif dan kemudian mengintegrasikannya dengan vendor hardware lain untuk
menciptakan sebuah sistem.
4.
Bus PC IBM (PC/XT)
IBM
PC/XT adalah sebuah komputer mikro buatan IBM yang dirilis pada tanggal 8 Maret
1983. Komputer ini diperkuat dengan menggunakan hard disk berkapasitas 10
Megabyte. IBM PC XT memiliki fitur-fitur yang tidak dimiliki oleh IBM PC
standar (5150). IBM PC XT memiliki delapan buah slot sehingga meningkatkan
kemampuan ekspansinya, kapasitas power-supply yang lebih besar, memori yang
dapat dibongkar/pasang (karena semuanya berupa soket), dan dapat mendukung
hingga 640 KB RAM tanpa slot ekspansi memori, selain tentunya sebuah hard disk.
Desain motherboard IBM PC/XT berbeda
dengan desain motherboard IBM PC yang asli. IBM PC/XT ini menawarkan beberapa
perangkat keras yang masih digunakan hingga saat ini, yakni keyboard 101 tombol
(Enhanced Keyboard) yang menggantikan model keyboard IBM 83 tombol.
5.
Bus ISA (PC/AT)
Bus
ISA adalah sebuah arsitektur bus dengan bus data selebar 8-bit yang
diperkenalkan dalam IBM PC 5150 pada tanggal 12 Agustus 1981. Bus ISA
diperbarui dengan menambahkan bus data selebar menjadi 16-bit pada IBM PC/AT
pada tahun 1984, sehingga jenis bus ISA yang beredar pun terbagi menjadi dua
bagian, yakni ISA 16-bit dan ISA 8-bit. ISA merupakan bus dasar dan paling umum
digunakan dalam komputer IBM PC hingga tahun 1995, sebelum akhirnya digantikan
oleh bus PCI yang diluncurkan pada tahun 1992.
6.
Bus EISA (80386)
Bus
EISA pada dasarnya adalah versi 32-bit dari bus ISA yang biasa. Tidak seperti
MCA dari IBM yang benar-benar baru (arsitektur serta desain slotnya), pengguna
masih dapat menggunakan kartu ISA 8-bit atau 16-bit yang lama ke dalam slot
EISA, sehingga hal ini memiliki nilai tambah: kompatibilitas ke belakang
(backward compatibility). Seperti halnya bus MCA, EISA juga mengizinkan
konfigurasi kartu EISA secara otomatis dengan menggunakan perangkat lunak,
sehingga bisa dibilang EISA dan MCA adalah pelopor "plug-and-play",
meski masih primitif.
7.
Microchannel (PS/2)
Arsitektur
Mikro Channel adalah milik 16 - atau 32-bit parallel bus komputer diciptakan
oleh IBM pada tahun 1980 untuk digunakan pada baru mereka PS / 2 komputer.
Arsitektur Micro-Channel dirancang oleh insinyur IBM Chet Heath dan pertama
kali diperkenalkan pada akhir high PS / 2 seri mesin pada tahun 1987,
perlahan-lahan menyebar ke IBM line. Pada tahun 1988 Intel membuat chipset
i82310KKL. Untuk sementara waktu, MCA dapat ditemukan di PS / 2, RS/6000 ,
AS/400 , dan bahkan beberapa System/370 mainframe . Namun, sebagian besar
sistem ini kemudian didesain ulang untuk menggabungkan PCI . MCA tidak lagi
digunakan dalam desain baru.
8.
Bus PCI
Pengertian
PCI (Peripheral Component Interconnect) adalah bus yang didesain untuk
menangani beberapa perangkat keras. PCI juga adalah suatu bandwidth tinggi yang
populer, prosesor independent bus itu dapat berfungsi sebagai bus mezzenine
atau bus periferal. Standar bus PCI ini dikembangkan oleh konsorsium PCI
Special Interest Group yang dibentuk oleh Intel Corporation dan beberapa
perusahaan lainnya, pada tahun 1992. Tujuan dibentuknya bus ini adalah untuk
menggantikan Bus ISA/EISA yang sebelumnya digunakan dalam komputer IBM PC atau
kompatibelnya. Komputer lama menggunakan slot ISA, yang merupakan bus yang
lamban. Sejak kemunculan-nya sekitar tahun 1992, bus PCI masih digunakan sampai
sekarang, hingga keluar versi terbarunya
yaitu PCI Express
9.
Bus SCSI
Bus
SCSI adalah sebuah antarmuka bus berkinerja tinggi yang didefinisikan oleh
panitia ANSI X3T9.2 (American National Standarts Institute). Antarmuka ini
digunakan untuk menangani perangkat input / output atau perangkat media
penyimpanan. Perangkat yang umum menggunakan SCSI adalah hard disk, CD-ROM,
scanner atau printer.
10.
Nubus (macintosh)
NuBus
adalah sebuah bus komputer paralel 32-bit, yang aslinya dikembangkan di MIT
sebagai bagian dari proyek stasiun kerja NuMachine, dan digunakan oleh Apple
Computer, NeXT Computer dan Texas Instruments. Bus ini sekarang tidak terlalu
luas lagi digunakan di luar pasar embedded.
11.
USB
Universal
Serial Bus (USB) adalah salah satu standar interkoneksi antara komputer dengan
peralatan eksternal yang mampu mendukung kecepatan di atas 1 Mbps. (bandingkan
dengan serial yang cumin 20 Kbps) - USB mempunyai beberapa kelebihan,
diataranya : penggunaannya mudah, mendukung 3 tipe kecepatan, adanya powerdown,
USB mensuply daya ke peralatan USB dengan arus sebesar 500 mA, USB bersifat multiplatform.
12.
Firewire
FireWire
adalah adalah merek dagang Apple sekaligus nama yang paling populer untuk
standar kabel data antar-muka berseri IEEE 1394. Sony memperkenalkan IEEE 1394
dengan nama i.Link. Meski namanya berbeda-beda, ketiganya (FireWire, IEEE 1394
dan i.Link) sama-sama menunjuk pada jenis kabel data yang mampu mengirim data
dengan kecepatan sangat cepat, sampai pada rata-rata 400 megabit per detik
(Mbps). FireWire diklaim sebagai saluran penghantar data yang paling cepat dan
stabil diantara saluran lain seperti USB.
13.
Bus VME
VMEbus
adalah bus komputer standar, awalnya dikembangkan untuk Motorola 68000 garis
CPU , tetapi kemudian banyak digunakan untuk banyak aplikasi dan standar oleh
IEC sebagai ANSI / IEEE 1014-1987.Hal ini secara fisik berdasarkan Eurocard
ukuran, mekanis dan konektor ( DIN 41612 ), tetapi menggunakan sistem sinyal
sendiri, yang Eurocard tidak mendefinisikan.Ini pertama kali dikembangkan pada
tahun 1981 dan terus untuk melihat secara luas saat ini. VME adalah sebuah arsitektur
komputer. Istilah VME adalah singkatan dari VERSAmodule Eurocard dan
didefinisikan pertama kalinya oleh suatu grup manufaktur pada tahun 1980. Grup
ini terdiri dari Motorola, Mostek, dan Signetics yang bekerja sama
mendefinisikan standar bus VME
14.
Bus Camac
CAMAC
(Computer Automated Measurement and Control) adalah standar bus untuk akuisisi
data dan kontrol yang digunakan dalam nuklir dan fisika partikel eksperimen dan
industri. Bus memungkinkan pertukaran data antara plug-in modul dan controller
, yang kemudian interface ke PC atau ke-CAMAC antarmuka VME.