SAP TIF203 SAP Arsitektur dan Organisasi Komputer

(1)

SATUAN ACARA PENGAJARAN

Mata Kuliah

: Arsitektur dan Organisasi Komputer

Kode Mata Kuliah

: TIF203

Jumlah SKS

: 3 SKS

Wakru Pertemuan

: 150 Menit

(2)

Pertemuan ke 1

Pokok Bahasan : Arsitektur Komputer Fungsi dan Struktur Arsitektur Komputer

Sub Pokok Bahasan : a. Definisi Arsitektur dan Organisasi Komputer

b. Fungsi Arsitektur Komputer c. Struktur Arsitektur Komputer

Tujuan Instruksional Khusus (TIK) : 1. Membedakan pengertian Organisasi dengan Arsitektur Komputer 2. Menjelaskan Fungsi dan Struktur sebuah Arsitektur Komputer

Kegiatan Pembelajaran :

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Mahasiswa Media dan Alat Pembelajaran

Pendahuluan

1. Dosen memberikan penjelasan mengenai silabus mata kuliah Arsitektur dan Organisasi Komputer

2. Dosen menjelaskan peraturan dan ketentuan kuliah yang harus dipatuhi oleh mahasiswa selama proses belajar mengajar berlangsung

1. Mahasiswa menyimak dan

mendengarkan dengan baik hal yang disampaikan oleh dosen pengampu

 Notebook

 InFocus Projector

 Whiteboard Penyajian

1. Menjelaskan cakupan materi perkuliahan / masing-masing sub pokok bahasan

2. Menjelaskan perbedaan antara organisasi dan arsitektur komputer

3. Menjelaskan hubungan antara organisasi dan arsitektur komputer

4. Menjelaskan sejarah perkembangan sistem komputer 5. Menjelaskan struktur arsitektur komputer sebagai

pembangun sistem komputer

6. Menjelaskan fungsi setiap struktur arsitektur komputer sebagai pembangun sistem komputer

7. Menjelaskn hubungan konsep dasar hubungan antara strukur dan fungsi sebagai pembangun sistem komputer

1. Mahasiswa menyimak dengan

baik dan mencatata hal-hal yang dianggap penting.inti dari materi yang dijelaskan oleh dosen pengampu

2. Meminta mahasiswa untuk perhatian/memusatkan perhatian terhadap materi yang dijelaskan 3. Mengadakan apersepsi melalui

tanya-jawab atau uraian singkat materi yang lalu untuk dikaitkan dengan yang akan dijelaskan

Penutup

1. Memberikan ringkasan terhadap materi yang telah diberikan

2. Menunjuk 1-3 mahasiswa untuk menjelaskan struktur dasar pembangun sistem komputer

3. Memberikan kesempataknkepada mahsiswa yang masih belum memahami materi yang telah dijelaskan

1. Menjawab pertanyaan yang

diberikan oleh dosen pengampu 2. Memberikan komentar terhadap

materi yang dijelaskan

3. Menugaskan mahasiswa untuk

(3)

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Mahasiswa Media dan Alat Pembelajaran 4. Menjelaskan kembali materi yang belum dipahami

mahasiswa berdasarkan petanyaan mahaiswa

kelas dan dibimbing oleh Dosen yang bersangkutan

Evaluasi : -

Referensi :

1. Carl

Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “

Computer Organization

”, 5

th

Edition, McGrawHill.

(4)

Pertemuan ke 2

Pokok Bahasan : 1. Central Processing Unit (CPU)

2. Struktur dan Fungsi CPU

Sub Pokok Bahasan : Definisi CPU

Elemen Central Processing Unit (CPU) a. Arithmetic and Logic Unit (ALU) b. Control Unit

c. Register

Struktur dan Fungsi CPU a. Organisasi Prosesor b. Organisasi CPU c. Siklus Instruksi

Tujuan Instruksional Khusus (TIK) : 1. Mendefinisikan pengertian Central Processing Unit (CPU)

2. Menjelaskan Elemen-elemen CPU

3. Menerangkan Struktur dan Fungsi CPU

Pendahuluan

1. Sebelum masuk ke materi lebih mendalam, dosen memulaianya dengan memberikan pendahuluan terhadap materi

 Notebook

 Whiteboard

Penyajian

1. Menjelaskan definisi CPU serta tugas dan tanggung jawabnya

2. Menguraikan komponen-komponen dasar pembangun

CPU

3. Menjelaskan tiap komponen dasar pembangun CPU berikut tugas masing-masing komponen tersebut 4. Menjelaskan struktur CPU sebagai pembentuk fungsi-

fungsi CPU

5. Menjelaskan siklus instruksi langsung dan tak langsung

baik dan mencatat hal-hal yang dianggap penting sebagai inti dari materi yang dijelaskan oleh dosen pengampu

(5)

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Mahasiswa Media dan Alat Pembelajaran diberikan

2. Menunjuk 1-3 mahasiswa untuk menjelaskan struktur dasar pembangun sistem komputer

3. Memberikan kesempataknkepada mahsiswa yang masih belum memahami materi yang telah dijelaskan

4. Menjelaskan kembali materi yang belum dipahami mahasiswa berdasarkan petanyaan mahaiswa

Evaluasi : -

Referensi :

1. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “

”, 5

th

Edition, McGrawHill.

(6)

Pertemuan ke-3 sampai ke-5

Pokok Bahasan : Arithmetic and Logic Unit (ALU)

Sub Pokok Bahasan : a. Prinsip Kerja ALU

b. Representasi Integer - Representasi Nilai Tanda - Representasi Komplemen Dua

- Konversi Antar panjang Bit yang Berlainan - Representasi Fixed Point

c. Aritmatika Integer - Negasi

- Pengalian - Pembagian

Tujuan Instruksional Khusus (TIK) : 1. Menerangkan Arithmetic and Logic Unit (ALU) 2. Menjelaskan proses kerja ALU

3. Representasi ALU

4. Melakukan pengolahan aritmatika integer

5. Menyelesaikan kasus pengolahan aritatika integer yang lebih kompleks

Pendahuluan

1. Sebelum masuk ke materi lebih mendalam, dosen memulaianya dengan memberikan pendahuluan mengenai pengolahan aritmatika yang dilakukan di dalam ALU

 Notebook

 Whiteboard

Penyajian

1. Menjelaskan prinsip kerja ALU

2. Menjelaskan representasi bilangan bulat yang dikenali oleh ALU

3. Menjelaskan proses aritmatika antar jenis bilangan bilangan bulat, baik negasi, perkalian maupun pembagian

(7)

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Mahasiswa Media dan Alat Pembelajaran materi yang lalu untuk dikaitkan

dengan yang akan dijelaskan

Penutup

2. Menunjuk 1-3 mahasiswa untuk menjelaskan macam-macam bilangan bulat yang dikenali ALU

3. Memberikan latihan soal untuk dikerjakan di dalam kelas dan menunjuk mahasiswa untuk menyelesaikannya di depan kelas

4. Memberikan kesempatan kepada mahsiswa yang masih belum memahami materi yang telah dijelaskan

3. Mengerjakan soal yang diberikan dosen

Evaluasi : Selesaikan soal berikut:

1. Negasikan bilangan 20 2. 2 + 5

3. 3 – 5 + 6

4. 6 – (-6) + (-4) * (-2) 5. (-15) / (2 - (-1)) * 1 + (-10)

Referensi :

1. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “

”, 5

th

Edition, McGrawHill.

(8)

Pertemuan ke-6

Pokok Bahasan : Elemen-elemen Kontrol Unit

Operasi Unit Kontrol Kontrol CPU

Sub Pokok Bahasan : Operasi Makro

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

- Input-input Unit Kontrol - Logika Unit Kontrol

Tujuan Instruksional Khusus (TIK) : 1. Menyebutkan Elemen Control Unit

2. Menjelaskan Operasi Kontrol CPU 3. Menggambarkan Operasi Kontrol Unit 4. Menjelaskan Kontrol CPU

Pendahuluan

1. Sebelum masuk ke materi lebih mendalam, dosen memulaianya dengan memberikan pendahuluan mengenai elemen-elemen kontrol unit

 Notebook

 Whiteboard

Penyajian

1. Menjelaskan prinsip kerja kontrol unit

2. Menjelaskan berbagai macam operasi kontrol unit

(9)

Penutup

2. Menunjuk 1-3 mahasiswa untuk menjelaskan tugas dan cara kerja kontrol unit dan jenis operasi yang dilakukan kontrol unit

Evaluasi : -

Referensi :

1. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “

”, 5

th

Edition, McGrawHill.

(10)

Pertemuan ke-7 dan ke-8

Pokok Bahasan : Definisi dan Fungsi I/O System

Sistem I/O

Perangkat Eksternal Modul-modul I/O I/O Terprogram

Sub Pokok Bahasan : - CPU controlled I/O

- Sistem Pengoperasian Multiprogramming - Penyimpanan Multiported

- Keyboard/Monitor

- Disk Drive

- Tape Drive

- Printer

- Fungsi Modul

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

Tujuan Instruksional Khusus (TIK) : 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

7. Menjelaskan I/O terprogram (Programmed I/O)

Pendahuluan

1. Sebelum masuk ke materi lebih mendalam, dosen memulaianya dengan memberikan pendahuluan mengenai definisi dan fungsi I/O

mendengarkan dengan baik hal yang disampaikan oleh dosen

pengampu _ _Notebook

 Whiteboard

Penyajian

1. Menjelaskan definisi dan fungsi sistem I/O

2. Menjelaskan komponen yang menjembatani antara CPU dengan perangkat I/O

3. Menjelaskan pengertian modul I/O dan bagan modul I/O sebagai bagian yang menangani hubungan antara CPU dan seluruh perangkat I/O

(11)

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Mahasiswa Media dan Alat Pembelajaran 4. Menjelaskan mengenai programmed I/O dan

perbedaannya dengan modul I/O

perhatian/memusatkan perhatian terhadap materi yang dijelaskan 3. Mengadakan apersepsi melalui

Penutup

2. Menunjuk 1-3 mahasiswa untuk menjelaskan tugas dan cara kerja kontrol mmodul I/O

Evaluasi : -

Referensi :

1. Carl

Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “

”, 5

th

Edition, McGrawHill.

2. William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7

th

Edition, Person, Prentice Hall.

(12)

Interkoneksi Bus Jenis Bus

Siklus-siklus Bus

Elemen-elemen Rancangan Bus

Sub Pokok Bahasan : - Bus Lokal

- Bus Sistem

- Bus Lokal Diperluas

- Siklus-siklus Fetch dan Eksekusi - Interrupts

- Interrupts dan Siklus Instruksi - Multiple Interrupt

Tujuan Instruksional Khusus (TIK) : 1. Membedakan Bus dan Sistem Bus

2. Menjelaskan Struktur dan Fungsi Bus 3. Menerangkan hubungan antar Bus.

Pendahuluan

1. Sebelum masuk ke materi lebih mendalam, dosen memulaianya dengan memberikan pendahuluan mengenai definisi dan fungsi I/O

 Notebook

 Whiteboard

Penyajian

1. Menjelaskan fungsi dan cara kerja sistem bus yang menhubungkan antar seluruh komponen utama sistem komputer

2. Menjelaskan perbedaan tugas antara 3 jenis bus, yatu bus data, address, dan kontrol

3. Menjelaskan cara kerja sistem komputer dan hubungannya dengan sistem bus

4. Menjelaskan cara kerja sistem komputer dan

hubungannya dengan sistem bus jika terjadi interrupt, baik dari proses lain maupaun perangkat I/O

Penutup

2. Menunjuk 1-3 mahasiswa untuk menjelaskan tugas dan

(13)

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Mahasiswa Media dan Alat Pembelajaran cara kerja bus

3. Memberikan latihan soal terkait hubungan antar sistem bus dan cara kerja sistem komputer dan proses-roses yang akan dikerjakan oleh CPU

4. Menunjuk salah 1 atau 2 mahasiswa untuk menjawab soal yang diberikan di depan kelas

3. Mengerjakan soal yang diberikan oleh dosen

Evaluasi : Jelaskan proses pengolehan aritmatika 2 + 3 * 5 – (-19) berdasarkan hubungan antara sistem bus dan pronsp kerja sistem

komputer

Referensi :

1. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “

”, 5

th

Edition, McGrawHill.

(14)

Pipelining Unit Aritmatika Pipelning Instruksi

Proses Non-Pipelining Pipelining Vs. Non-Pipelining Faktor Penghambat Pipelning

Sub Pokok Bahasan : - Strategi Pipelining

- Menangani Pencabangan

- Multiple Streams - Prefetch Branch Target - Loop Buffer

- Branch Prediction - Delayed Branch

Tujuan Instruksional Khusus (TIK) : 1. Menerangkan pengertian Pipelining

2. Menjelaskan Pipelining Unit Aritmatika dan Instruksi

3. Membedakan Proses pengolahan menggunakan Pipelining dan Tanpa Pipelining. 4. Menjelaskan Faktor-Faktor Penghambat

Pendahuluan

1. Sebelum masuk ke materi lebih mendalam, dosen memulaianya dengan memberikan pendahuluan mengenai definisi pipelining

 Notebook

 Whiteboard

Penyajian

1. Menjelaskan perbedaan proses CPU secara pipelining dan non-pipelining

2. Menjelaskan cara kerja pipelining terkait proses aritmatika yang diolah CPU

3. Menjelaskan cara kerja pipelining terkait pengolahan proses yang melibatkan instruksi-instruksi pengolahan 4. Menjelaskan beberap hal yang menjadi faktor

penghambat kinerja proses pipelining

(15)

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Mahasiswa Media dan Alat Pembelajaran diberikan

2. Menunjuk 1-3 mahasiswa untuk menjelaskan prinsip kerja pipelining

3. Memberikan latihan soal terkait proses aritmatika secara pipelining dan non-pipelining

4. Menunjuk salah 1 atau 2 mahasiswa untuk menjawab soal yang diberikan di depan kelas

3. Mengerjakan soal yang diberikan oleh dosen

Evaluasi : -

Referensi :

1. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “

”, 5

th

Edition, McGrawHill.

2. William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7

th

Edition, Person, Prentice Hall.

Pertemuan ke-12

(16)

Permasalahan Desain Pengalamatan

Sub Pokok Bahasan : - Kelengkapan

- Ortogonalitas - Kompatibilitas - Format Instruksi - Operasi

- Operand

- Procedure Calls - Implikasi

- Pengalamatan Register

- Boundry Alignment

- Pengalamatan Memori

- Jangkauan Pengalamatan Fisik - Homogenitas Pengalamatan - Efisiensi Pengalamatan

Tujuan Instruksional Khusus (TIK) : 1. Menjelaskan Desain Set Instruksi

2. Menjelaskan Karakteristik Eksekusi Instruksi 3. Menerangkan tentang Teknik-teknik Pengalamatan

4. Menerangkan permasalahan mendisain sebuah pengalamatan

Pendahuluan

1. Sebelum masuk ke materi lebih mendalam, dosen memulaianya dengan memberikan pendahuluan mengenai set instruksi

 Notebook

 Whiteboard

Penyajian

1. Menjelaskan sset instruksi yang digunakan oleh sistem komputer untuk melakukan pengolahan

2. Menjelaskan karakteristik dan teknik-teknik pengalamatan instruksi ke dalam memori

3. Menjelaskan permasalahan-permasalahan yang muncul dalam perancangan pengalamatn instruksi ke memori

(17)

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Mahasiswa Media dan Alat Pembelajaran materi yang lalu untuk dikaitkan

dengan yang akan dijelaskan

Penutup

Evaluasi : -

Referensi :

1. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “

”, 5

th

Edition, McGrawHill.

2. William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7

th

Edition, Person, Prentice Hall.

Pertemuan ke-13 sampai ke-14

Pokok Bahasan : Definisi Memori

Jenis Memori

(18)

Prinsip Cache Memory Definisi Memori Maya Cara Kerja Memori Maya Memori Maya Vs. Memori Cache

Sub Pokok Bahasan : - Memori Cache

- Memori Virtual - Cache Asosiatif

- Cache Yang Dipetakan Langsung - Cache Set-asosiatif

- Cache yang Dipetakan Sektor

Tujuan Instruksional Khusus (TIK) : 1. Mendefinisikan Memori

2. Menyebutkan Jenis-jenis Memori

3. Menjelaskan Karakteristik Sistem Memori Komputer 4. Mendefinisikan Sistem Memori dan Memori Utama

5. Menjelaskan Sistem Memori Utama

6. Menjelaskan Prinsip Kerja Cache Memori

7. Menerangkan Struktur Cache Memori

8. Menyebutkan Macam Cache Memory

9. Menjelaskan proses penglamatan dan pemetaan Cache Memori 10. Menjelaskan kinerja Cache Memori

11. Mendefinisikan Memori Maya (Virtual Memory) 12. Menjelaskan cara kerja Memori Maya

13. Membedakan Memori Maya dengan Memori Cache

Pendahuluan

1. Sebelum masuk ke materi lebih mendalam, dosen memulaianya dengan memberikan pendahuluan mengenai perbedaan memori dan media storage

2. Menyamakan presepsi mengenai memori yang dimaksud dan yang akan dibahas bab ini

Penyajian

1. Menjelaskan definisi dan karaktersitik memori dari berbagai sudut pandang

2. Menjelaskan perbedaaan antara sistem memori dengan memori utama sebagai bagian pendukung utama pengolahan sistem komputer

(19)

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Mahasiswa Media dan Alat Pembelajaran 3. Menjelaskan 2 jenis memori utama yang membantu

pengolahan CPU, yaitu cache memory dan virtual memory

4. Menjelaskan perbedaan prinsip kerja cache memory 5. Menjelaskan pemetaan data dan instruksi cache memori

ke dalam memori utama

6. Menjelaskan prinsip kerja virtual memory

7. Membandingkan kinerja cache memori dan virtual memory

 Notebook

 Whiteboard

Penutup

2. Memberikan kesempatan kepada mahasiswa yang masih belum memahami materi yang telah dijelaskan

Evaluasi : -

Referensi :

1. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “

”, 5

th