Mengenal Hardware dalam Sistem Interfacing

 Sebelum belajar tentang interfacing, ada baiknya kita belajar kembali tentang dasar-dasar hardware. Sebagaimana kita ketahui bahwa dunia komputasi terbagi menjadi 3 (tiga) bagian besar yang saling terhubung dan tergantung sama lain (dependency), yakni hardware (perangkat keras), software (perangkat lunak), dan brainware (manusia sebagai pengguna). Dalam dunia interfacing ada bagian yang berhubungan dengan hardware yakni sisi pengendali (controller) dan sisi perangkat target (target device). Dalam beberapa literatur, pengendali disebut juga server atau master atau DTE (Data Terminal Equipment), sedangkan perangkat target disebut juga client atau slave atau DCE (Data Communication Equipment). Nah, artikel kali ini akan membahas tentang hardware sebagai perangkat utama pengendali dalam sistem komputasi yang berbentuk fisik dan memiliki dimensi.

Hardware controller dalam dunia interfacing ada dua kategori, yakni mikrokontroller dan mikroprosesor (CPU). Perbedaan utama diantara keduanya adalah set instruksi dan integrasi register penunjang dan memori (ROM/flash ROM) dengan prosesor. Bisa dikatakan sebuah mikrokontroller adalah sebuah lingkungan terintegrasi antara prosesor, ROM, ROM, dan sistem bus (data dan instruksi) dalam satu chip IC (Integrated Circuit). Berbeda dengan mikrokontroller, mikroprosesor hanya terdiri dari prosesor tunggal dan terpisah dengan perangkat yg lain seperti  register, memori, storage dan perangkat input/output. Dilihat dari sisi set instruksi, mikrokontroler juga memiliki instruksi dasar yang lebih sedit (RISC-Reduced Instruction Set Computing), sedangkan mikroprosesor memiliki set intruksi yang lebih kompleks (CISC-Complex Instruction Set Computing). Dalam perkembangannya, mikrokontroller banyak digunakan untuk sistem kendali sederhana dan mandiri, sedangkan mikroprosesor tumbuh berkembang menjadi komputer yang mampu menangani sistem yang lebih besar, kompleks dan berbasis jaringan (networking).

 Sekarang kita coba fokus ke pembahasan komputer sebagai controller. Komputer memiliki beberapa bagian utama sebagai penunjang dalam bekerja yakni, mikroprosesor yang lebih dikenal dengan nama CPU (Central Processing Unit), memori sebagai tempat penyimpanan data (RAM, ROM, harddisk) dan perangkat eksternal untuk proses input/output data seperti keyboard, mouse dan monitor. Karena terpisah satu sama lain, antar perangkat dihubungkan oleh sebuah ‘bus’.. Berikut adalah fungsi tiap-tiap perangkat dalam sebuah komputer :

1. Prosesor

Sebuah prosesor (CPU) dalam komputer ibarat ‘otak’ bagi manusia. Ia adalah pengendali semua proses (komputasi, logika dan aritmatika) dalam sebuah komputer. Dalam perkembangannya dalam chip prosesor dibekali dengan memori penyimpan data sementara yang terintegrasi dalam satu IC yang dinamakan cache memory. Karena berada dalam satu chip, maka aksesnya lebih cepat dan efeknya kinerja komputer secara keseluruhan akan terasa lebih cepat. Oleh karena itu jika Anda akan membeli komputer (PC/laptop), carilah yang memiliki cache memory yang besar.

2. Memori.

Memori merupakan tempat penyimpan data sementara (buffer), baik yang berasal dari input user maupun data sebagai sebuah hasil operasi misalkan operasi aritmatika. Ada dua macam tipikal memori dalam sebuah komputer, yakni volatile dan non volatile. Yang bersifat volatile artinya data mudah berubah dan akan hilang ketika komputer dimatikan 9tidak ada suplai listrik). Yang berjenis ini misalnya adalah RAM (Random Access memory). Sedangkan tipe-tipe RAM misalnya SRAM (static RAM), DRAM (Dynamic RAM), EDORAM (Extended Data Out RAM), SDRAM (Synchronous Dynamic RAM), dan teknologi terkini yakni DDR RAM (Double Data Rate RAM). Kini tipe DDR RAM sudah berada pada versi ketiga atau bahasa pasarannya DDR3 yang memiliki kapasaitas memori maksimal 4 Gb.

Tipe memori berikutnya adalah non volatile yang artinya data tidak akan hilang walaupun suplai daya dimatikan. Memori tipe ini misalnya ROM (Read Only Memory), NVRAM (Non Volatile RAM), dan flash ROM. Contoh dari penggunaan non volatile memori ini misalnya adalah untuk program BIOS (Basic Input Output System).

3. Media penyimpanan data (storage)

Media storage diperlukan sebagai tempat menyimpan data (atau program) secara tetap/permanen. Tipe-tipe media storage ada beberapa macam diantaranya berjenis magnetic (harddisk,), optic (CD, DVD) dan flash memory (USB flash disc, SD/MMC/XD card)

3. Sistem Bus

Bus dapat diartikan sebagai sebuah jalur/saluran untuk menghubungkan antar perangkat dalam sebuah computer. Jalur bus sendiri terbagi dua, yakni bus data dan bus set instruksi. Contoh system bus : PCI, AGP, Firewire, dan USB. Beberapa perangkat I/O menggunakan sistem DMA (Direct Memory Access) untuk mengakses lokasi memori dan tidak melewati bus data konvensial yang terhubung dengan CPU untuk mempercepat proses. Contoh penggunaan DMA adalah saat melakukan burning CD, memutar lagu melalui sound card, dan mengakses media streaming melalui network card.

4. Port

Port merupakan ‘pintu/gerbang’ utama menuju ‘dunia luar’. Port merupakan penghubung Antara system komputasi yang menggunakan logika digital dengan dunia luar yang kebanyakan menggunakan sistem analog. Dalam dunia interfacing, port memegang peranan penting dalam mengendalikan suatu sistem diluar pengendali (komputer). Ada tiga macam tipe port untuk melakukan interfacing, yakni serial port, parallel port dan USB port. Masing-masing memiliki karakteristik sendiri-sendiri yang harus diperhatikan jika ingin membangun sebuah sistem interfacing

5. Perangkat eksternal (I/O).

Dan yang terakhir, perangkat eksternal untuk input output (I/O) digunakan untuk berinteraksi dengan manusia sebagai brainware. Perangkat ini misalnya keyboard, mouse, scanner untuk perangkat input, dan monitor, proyektor, printer untuk perangkat output. Dalam perkembangannya perangkat I/O ini juga sudah terintegrasi misalnya perangkat touch screen, yang mampu meneruskan input user sekaligus menampilkan hasilnya.

Demikian sedikit pengetahuan penulis tentang dasar-dasar hardware dalam dunia komputasi, semoga bermanfaat untuk pembaca. Pengetahuan dasar tentang hardware sebuah komputer (dan mikrokontroler) mutlak diperlukan jika Anda ingin membangun sistem interfacing yang mampu mengintegrasikan komputer sebagai pengendali dan lingkungan luar sebagai objek destinasi.