IF RPS ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

(1)

RENCANA PEMBELAJARAN

SEMESTER

(RPS)

KKKF33311

ORGANISASI DAN

ARSITERKTUR KOMPUTER

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK

INFORMATIKA FAKULTAS ILMU

KOMPUTER (FILKOM)

(2)

ii

LEMBAR PENGESAHAN

Rencana Pembelajaran Semester (RPS) ini telah disahkan untuk mata kuliah sbb:

Kode Mata Kuliah : KKKF13106

Nama Mata Kuliah : Organisasi dan arsitektur Komputer

Padang, 2017

Menyetujui

Kaprodi S1 Teknik Informatika

(3)

iii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN... ...ii

DAFTA ISI ...iii

A. PROFIL MATA KULIAH... 1

B. RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS) ... 2

C. RANCANGAN INTERAKSI DOSEN–MAHASISWA... 9

D. RANCANGAN TUGAS ... 12

E. PENILAIAN DENGAN RUBRIK ... 13

(4)

1

A. PROFIL MATA KULIAH

IDENTITAS MATA KULIAH

Nama Mata Kuliah : Organisasi dan Arsitektur Komputer Kode Mata Kuliah : KKKF33311

SKS : 3

Jenis : MK Wajib

Jam pelaksanaan : Tatap muka di kelas = 3 x 50 menit per minggu Responsi = 1 x 50 menit per minggu

Semester / Tingkat : 2 / 1 Pre-requisite : -Co-requisite :

-

Bidang Kajian : Pengorganisasian dan Arsitektur Komputer

DESKRIPSI SINGKAT MATA KULIAH

Matakuliah ini membantu mahasiswa dalam memahami konsep dasar cara kerja komputer dan dapat menjelaskan dengan tepat fungsi dari setiap komponen pembentuk komputer, memahami dengan tepat urutan untuk mengeksekusi suatu instruksi, memahami dengan benar organisasi dan fungsi setiap komponen pembentuk komputer.

DAFTAR PUSTAKA

1. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic, Safwat Zaky, dan Naraig Minjikian, 2011, “_Computer

Organization and Embended System”, 6th_{Edition, McGrawHill.}

2. William Stalling, 2010, “Computer Organization and Architecture”, 8th_{Edition, Prentice Hall.}

(5)

B. RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)

Pertemuan

ke- Kemampuan Akhir yang Diharapkan Bahan Kajian (Materi Ajar)

Bentuk/ Metode/ Strategi

Pembelajaran

Mampu memahami fungsi dan struktur Arsitektur Komputer

Arsitektur Komputer Fungsi dan Struktur Arsitektur Komputer

a. Arsitektur dan Organisasi Komputer b. _{Fungsi dan Struktur}

Arsitektur Komputer c. _{Klasifikasi Arsitektur}

Komputer Von Neumann

Ceramah, diskusi dan tanya jawab

1.

Membedakan

pengertian Organisasi dengan Arsitektur Komputer.

2.

Menjelaskan Fungsi dan Struktur sebuah Arsitektur Komputer.

3.

Menjelaskan klasifikasi Arsitektur Komputer Von Neumann

2

Mampu menjelaskan keterkaitan elemenelemen pendukung CPU dalam proses pengolahan data yang dilakukan CPU

Definisi CPU

Elemen Central Processing Unit (CPU)

a. _{Arithmetic and Logic} Unit (ALU)

b. _{Control Unit Register}

Struktur dan Fungsi CPU

a. _{Organisasi Prosesor} b. _{Organisasi CPU} c. _{Siklus Instruksi}

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.

1.

Mendefinisikan pengertian Central Processing Unit (CPU) .

2.

Menjelaskan

Elemenelemen CPU.

(6)

3-4

Mampu melakukan pengolahan aritmatika integer

Arithmetic and Logic Unit (ALU)

a. _{Prinsip Kerja ALU} b. _{Representasi Integer -}

Representsi Sign Magnitude - Representasi Nilai Tanda - Representasi Komplemen

Dua

- Representasi Fixed Point - Representasi

Floating Point c. _{Aritmatika Integer}

- Penjumlahan - Pengurangan - Pengalian - Pembagian d. _{Aritmatika Integer}

Booth’s Algorithm

1.

Menerangkan

Arithmetic and Logic Unit (ALU).

2.

Menjelaskan proses kerja ALU

Representasi ALU.

3.

Melakukan pengolahan aritmatika integer.

4.

Menyelesaikan kasus pengolahan aritatika integer yang lebih kompleks

(7)

Pertemuan

ke- Kemampuan Akhir yang Diharapkan Bahan Kajian (Materi Ajar)

Pembelajaran

Mampu menjelaskan

prinsip kerja Control Unit dalam proses pengolahan CPU.

Elemen-elemen Kontrol Unit

Operasi Unit Kontrol Operasi Makro

- Siklus Pengambilan - Siklus Tak Langsung - Siklus Interrupt - Siklus Eksekusi - Siklus Instruksi

- Input-input Unit Kontrol - Logika Unit Kontrol CPU

1.

Menyebutkan Elemen Control Unit.

2.

Menjelaskan Operasi Kontrol CPU.

3.

Menjelaskan Operasi Kontrol CPU.

4.

Menjelaskan Kontrol CPU

6-7 Mampu memahami proses Sistem Input _{dan Output pada Sistem Komputer}

Definisi dan Fungsi I/O System

Sistem I/O

- CPU controlled I/O. - Sistem Pengoperasian

Multiprogramming - Penyimpanan Multiported

Perangkat Eksternal

- Keyboard/Monitor - Disk Drive

- Tape Drive - Printer

1. Mendefinisikan pengertian Sistem I/O

2. Menjelaskan

Fungsi Sistem I/O 3. Menerangkan Sistem

I/O

4. Menyebutkan Perangkat Eksternal

I/O

5. Mendeskripsikan Modul I/O

6. Menyebutkan Modul-Modul I/O

(8)

Pertemuan

ke- Kemampuan Akhir yang Diharapkan

Bahan Kajian (Materi Ajar)

Pembelajaran

Modul-modul I/O -

Fungsi Modul - Struktur Modul

I/O Terprogram

- Perintah-perintah I/O Instruksi-instruksi I/O

7. Menjelaskan I/O

terprogram Programmed (I/O)

8

Mampu menjelaskan Sistem Bus komputer dan komponen

pendukungnya

Definisi Bus dan Sistem Bus

Struktur dan Fungsi Bus Interkoneksi Bus

Jenis Bus

- Bus Lokal - Bus Sistem

- Bus Lokal Diperluas

Elemen-elemen Rancangan Bus

- Jenis Bus

- Metode Arbitrasi - Timing

Lebar Bus

1.

Membedakan Bus dan Sistem Bus.

2.

Menjelaskan Struktur dan Fungsi Bus.

3.

Menerangkan hubungan antar Bus.

UTS (40%)

(9)

10-11

Mampu memahami pemrosesan

dengan pipelining serta dapat melakukan pengolahan sederhana menggunakan teknik pipelining

Pengertian Pipelining Pipelining Unit Aritmatika

Pipelning Instruksi

- Strategi Pipelining - Menangani Pencabangan - Multiple Streams

- Prefetch Branch Target - Loop Buffer

- Branch Prediction - Delayed Branch

Proses Non-Pipelining Pipelining Vs. Non- Pipelining

Faktor Penghambat Pipelning

Ceramah, diskusi dan tanya jawab

1.

Menerangkan kembali pengertian Pipelining.

2.

Menjelaskan Pipelining Unit Aritmatika dan Instruksi.

3.

Membedakan Proses pengolahan

menggunakan Pipelining dan Tanpa Pipelining.

4.

Menjelaskan FaktorFaktor Penghambat

12-13

Mahasiswa memahami Set

Instruksi pada Arsitektur Komputer berikut mode

serta format pengalamatannya

Disain Set Instruksi

- Kelengkapan - Ortogonalitas - Kompatibilitas - Format Instruksi

Karakteristik Eksekusi Instruksi

- Operasi - Operand - Procedure Calls Implikasi

1.

Menjelaskan Desain Set Instruksi .

2.

Menjelaskan

Karakteristik Eksekusi Instruksi.

3.

Menerangkan tentang Teknik-teknik Pengalamatan

4.

Menerangkan

(10)

Mode Pengalamatan

- Pengalamatan Register - Boundry Alignment - Pengalamatan Memori

Permasalahan Desain Pengalamatan

- Jangkauan

Pengalamatan Fisik - Homogenitas Pengalamatan Efisiensi Pengalamatan

14-15

Mahasiswa memahami

Arsitektur Memori dari Sistem Komputer, baik sistem memori utama maupaun sistem memori pendukung seperti cahce

memory dan virtual memory

Definisi Memori Jenis Memori

- Memori Read-Only (ROM) - Memori Read/Write - Memori Archival

Karakteristik Sistem Memori

Definisi Sistem Memori dan Memori Utama Sistem Memori Utama

- Memori Cache

- Memori Virtual Karakteristik Sistemsistem Memori Hirarki Memori

1. _{Mendefinisikan Memori} 2. _{Menyebutkan Jenisjenis}

Memori 3. _Menjelaskan

Karakteristik Sistem Memori Komputer 4. _{Mendefinisikan Sistem}

Memori dan Memori Utama 5. _{Menjelaskan Sistem}

Memori Utama 6. _{Menjelaskan Hirarki}

Memori

(11)

Prinsip Cache Memory Struktur dan Organisasi Cache

Macam Cache Memory

- Cache Asosiatif - Cache Yang Dipetakan

Langsung

- Cache Set-asosiatif - Cache yang Dipetakan Sektor

Definisi Memori Maya Cara Kerja Memori Maya

Memori Maya Vs. Memori Cache Direct Memory Access

9. _Menerangkan _Struktur Cache Memori. Menyebutkan Macam Cache

Memory

10._Menjelaskan _proses penglamatan dan pemetaan Cache Memori

UAS (60%)

Mahasiswa mampu menyelesaikan soal/kasus dengan baik menggunakan pengetahuan yang telah diberikan oleh dosen pengampu selama proses belajar mengajar.

(12)

C. RANCANGAN INTERAKSI DOSEN

–

MAHASISWA

Kemampuan Akhir yang Diharapkan Mahasiswa mampu memahami konsep materi yang diberikan.

Nama Kajian

1.

Pengantar

2.

Representasi Data

3.

Digital logic circuit

4.

Memori system

5.

Cache Memory dan Virtual Memory

6.

Interfacing dan communication

7.

Buses

8.

Struktur & Fungsi CPU

9.

Multiprocessor dan arsitektur alternative

10.

Performance enhancements

11.

Contemporary Architectures

Nama Strategi Ceramah

Minggu Penggunaan Strategi (Metode) 1 – 15

Deskripsi Singkat Strategi (Metode) pembelajaran

Dosen mengulas materi sebelumnya, menjelaskan tujuan, hasil pembelajaran, materi, dan kesimpulan, serta mendorong mahasiswa untuk aktif bertanya dan

mengemukakan pendapat terkait materi yang disampaikan.

RANCANGAN INTERAKSI DOSEN–MAHASISWA Aktivitas Dosen Aktivitas Mahasiswa

Mengulas materi yang telah diberikan pada pertemuan sebelumnya (untuk pertemuan 2 dst).

Mengungkapkan apa yang telah dipahami dari materi yang telah disampaikan pada pertemuan sebelumnya.

Menjelaskan tentang tujuan pembelajaran dari kegiatan pembelajaran.

Menyimak penjelasan dosen.

Mengarahkan mahasiswa untuk

melibatkan diri dan aktif dalam kegiatan pembelajaran.

Menyiapkan diri menerima materi yang akan disampaikan.

Membahas materi. Menyimak dan mencatat hal-hal penting dari materi yang disampaikan oleh dosen.

Bertanya apabila ada materi yang kurang jelas.

(13)

Mengajukan sejumlah pertanyaan terkait materi yang telah diberikan.

Menjawab pertanyaan yang diberikan.

Menyimpulkan materi. Menyimak kesimpulan.

Kemampuan Akhir yang Diharapkan Mahasiswa mampu menyelesaikan soal/kasus dengan baik menggunakan pengetahuan yang telah diberikan oleh dosen pengampu selama proses belajar mengajar yang berhubungan dengan materi pra- UTS dan pra-UAS.

Nama Kajian 1.Quiz (Evaluasi) Pra UTS

- Pengantar

- Representasi Data - Digital logic circuit - Memori system

- Cache Memory dan Virtual Memory - Interfacing dan communication - Buses

2. Quiz (Evaluasi) Pra-UAS

- Multiprocessor dan arsitektur alternative - Performance enhancements

- Contemporary Architectures

Nama Strategi Tes

Minggu Penggunaan Strategi (Metode) 8 & 15

Deskripsi Singkat Strategi (Metode) pembelajaran

Mahasiswa diminta untuk menyelesaikan soal- soal quiz sebagai bentuk evaluasi terhadap pemahaman mahasiswa atas materi-materi

(14)

D. RANCANGAN TUGAS

Kode mata Kuliah KKKF33311

Nama Mata Kuliah Organisasi dan Arsitektur Komputer

Kemampuan Akhir yang Diharapkan

_1.

_Mahasiswa

_{Mampu mengembangkan sistem dengan}

cara melakukan perencanaan, analisis, desain,

penerapan, pengujian, dan pemeliharaan sistem untuk menghasilkan sebuah solusi yang relevan, akurat, dan tepat sesuai dengan kebutuhan pengguna.

2.

Mampu memanfaatkan pengetahuan di bidang sistem cerdas yang dimiliki terkait dengan pengembangan sistem cerdas yang dapat mempelajari pola data, mengekstrak informasi, kemampuan belajar, dengan tujuan untuk menghasilkan solusi yang dapat diterima secara optimal

3.

Mampu merancang dan membangun suatu sistem dengan menggunakan pemrograman procedural dan berorientasi objek untuk menyelesaikan masalah.

4.

Mampu membangun sistem jaringan komputer dan sistem keamanannya dengan cara menganalisis, merancang, dan mengimplementasikan solusi yang tepat untuk menunjang aplikasi komputer dan pengelolaan secara kontinu terhadap proteksi profil yang ada.

Minggu/ Pertemuan ke 1– 8/ 10 – 15 Tugas ke Tugas

1. Tujuan tugas:

Mahasiswa mampu memahami Organisasi dan Arsitektur Komputer secara keseluruhan dan penerapannya pada bidang ilmu computer.

(15)

2. Uraian Tugas:

-Tugas Pertama Minggu ke Empat

a. Obyek

Melakukan operasi aritmatika bilangan biner. b. Yang Harus Dikerjakan dan Batasan-Batasan

Mahasiswa menyelesaikan soal-soal yang berkenaan dengan operasi

aritmatika bilangan biner berdasarkan teori mengenai operasi bilangan biner mulai dari penjumlahan, pengurangan, perkalian hingga pembagian 2 hingga 6 operand.

c. Metode/Cara Kerja/Acuan yang Digunakan

Mahasiswa mengerjakan tugas secara individu menggunakan teori mengenai operasi bilangan biner mulai dari penjumlahan, pengurangan, perkalian hingga pembagian 2 hingga 6 operand. Tugas dikerjakan dalam durasi 1 minggu.

d. Dekripsi Luaran Tugas yang Dihasilkan

Operasi aritmatika bilangan biner diselesaikan dalam batas waktu yang telah ditentukan, sistematis, lengkap dan rapih.

- Tugas Kedua Minggu ke Lima a. Obyek

Pengolahan CPU

b. Yang Harus Dikerjakan dan Batasan-Batasan

Mahasiswa menyelesaikan soal-soal yang berkenaan dengan pengolahan CPU berdasarkan siklus pengolahan CPU.

Mahasiswa mengerjakan tugas secara individu menggunakan teori mengenai siklus pengolahan CPU. Tugas dikerjakan dalam durasi 1 minggu.

Deskripsi operasi pengolahan CPU menggunakan tori siklus pengolahan CPU dalam batas waktu yang telah ditentukan, sistematis, lengkap dan rapih.

- Tugas Ketiga Minggu ke Sepuluh a. Obyek

Melakukan operasi aritmatika bilangan biner pipelining.

Mahasiswa menyelesaikan soal-soal yang berkenaan dengan operasi aritmatika bilangan biner pipelining berdasarkan teori mengenai operasi bilangan biner mulai dari penjumlahan, pengurangan, perkalian 2 hingga 6 operand.

Mahasiswa mengerjakan tugas secara individu menggunakan teori mengenai operasi bilangan biner pipelining mulai dari penjumlahan, pengurangan, perkalian 2 hingga 6 operand. Tugas dikerjakan dalam durasi 1 minggu.

Operasi aritmatika bilangan biner pipelining diselesaikan dalam batas waktu yang telah ditentukan, sistematis, lengkap dan rapih.

(16)

a. Obyek

Operasi mode pengalamatan CPU 0-address sampai 3-address

Mahasiswa menyelesaikan soal-soal yang berkenaan dengan mode pengalamatan CPU berdasarkan teori mengenai set instruksi dan mode pengelamatan CPU.

Mahasiswa mengerjakan tugas secara individu menggunakan teori mode pengalamatan CPU. Tugas dikerjakan dalam durasi 1 minggu.

Mahasiswa mengerjakan proses pengalamatan CPU dalam batas waktu yang telah ditentukan, sistematis, lengkap dan rapih.

3. Kriteria penilaian:

Penilaian Individu (50%)

- Kemampuan presentasi (20%) - Pemahaman materi (80%) Penilaian Kelompok (50%)

- Kelengkapan dan ketepatan fungsionalitas (50%) - Ketepatan skema algoritma (30%)

- Kelengkapan dokumentasi program (20%)

E. PERSENTASE KOMPONEN PENILAIAN

1. Kuis : 10% 2. Tugas Besar : 20% 3. UTS : 20% 4. UAS : 50%

F. PENILAIAN DENGAN RUBRIK

Jenjang (Grade)

Angka

(Skor) Deskripsi perilaku (Indikator)

(17)

B 65 – 79

Algoritma benar, skema cukup tepat, dokumentasi cukup baik, presentasi jelas

C 55 – 64

Algoritma benar, skema kurang tepat, dokumentasi kurang baik, presentasi jelas

D 45 – 54

Algoritma benar, skema kurang tepat, dokumentasi kurang baik, presentasi kurang jelas

E ≤ 44

Algoritma salah, skema kurang tepat, dokumentasi kurang baik, presentasi kurang jelas

G. PENENTUAN NILAI AKHIR MATA KULIAH

Nilai Angka (NA) Nilai Huruf (NH)

NA > 80 A

65 < NA ≤ 79 B 55 < NA ≤ 64 C 45 < NA ≤ 54 D

NA < 45 E