Asas teknologi komputer dan rangkaian
6 likes9,508 views
Dokumen ini membincangkan asas teknologi komputer dan rangkaian, termasuk struktur dalam komputer, fungsi unit pemprosesan pusat (CPU), dan jenis storan. Ia menerangkan perisian sistem dan aplikasi yang diperlukan untuk berfungsi dengan komputer serta pelbagai jenis rangkaian. Pembaca dijangka dapat memahami komponen utama komputer serta bagaimana mereka berinteraksi dalam persekitaran rangkaian.
Asas teknologi komputer dan rangkaian
- 1. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 1 TAJUK 4 ASAS TEKNOLOGI KOMPUTER DAN RANGKAIAN Sinopsis Penguasaan ilmu dalam bidang komputer atau teknologi maklumat merupakan kemestian dalam zaman era kemajuan, pembangunan dan pemodenan ini. Komputer secara umumnya dianggap sebagai satu lambang permodenan dan pembangunan sebuah negara Tajuk ini akan menjelaskan tentang asas binaan komputer, perkakasan, perisian dan asas rangkaian Hasil Pembelajaran: Di akhir bab ini anda seharusnya dapat 1. Menjelaskan kandungan ilmu yang berkaitan asas binaan komputer 2. Menjelaskan kandungan ilmu yang berkaitan perkasasan dan perisian 3. Menjelaskan kandungan ilmu yang berkaitan asas rangkaian Kerangka Konsep Asas Binaan Komputer Perkakasan Dan Perisian Asas Rangkaian Asas Teknologi Komputer dan Rangkaian
- 2. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 2 Pengenalan Komputer secara amnya bolehlah dikatakan sebagai suatu mesin elektronik yang diprogramkam oleh manusia bagi melaksanakan tugas-tugas yang ditetapkan. Dua prinsip atau sifat komputer yang utama ialah a) Ia akan bertindak balas kepada set arahan yang spesifik mengikut kaedah atau urutan yang telah ditentukan b) Ia mampu menjalankan senarai arahan yang pelbagai bentuk dan aras secara sistematik. Secara umumnya, fungsi utama komputer ialah mengubah sesuatu data kepada maklumat. Data merujuk kepada sesuatu yang tidak tersusun atau tidak mempunyai organisasi yang teratur. Maklumat pula merujuk kepada data yang telah digubah kepada yang lebih tersusun dan bermakna. Maklumat biasanya lebih tepat, sempurna dan meyakinkan. Otak kepada komputer ialah CPU. Tahukah anda apakah komponen- komponen yang terdapat di dalam CPU? 1.1 Asas Binaan Komputer Sistem komputer terbahagi kepada tiga unit asas iaitu:- i) Unit Pemprosesan Pusat (CPU) ii) Unit Stroran iii) Unit Peranti Masukan dan Keluaran 1.1.1 Unit Pemprosesan Pusat (CPU) Unit Pemprosesan Pusat (CPU) adalah koleksi litar elektrik yang kompleks dan mengandungi beribu-ribu atau mungkin berjuta-juta transistor yang diletak atau dipasang di atas litar bersepadu. Litar bersepadu juga disebut cip atau mikrocip kerana semua transistor diukir atau diletak di atas cip silikon yang kecil. Unit Pemprosesan Pusat (CPU) direka bentuk bentuk yang pelbagai. Sebagai contoh dalam komputer peribadi, Unit Pemprosesan Pusat
- 3. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 3 (CPU) adalah satu cip mikro pemprosesan. Unit Pemprosesan Pusat (CPU) biasanya berada pada Papan Induk (mother board) dan dalam sistem yang lebih besar seperti kerangka utama dan super komputer, beberapa papan litar digunakan. Unit Pemprosesan Pusat (CPU) terdiri daripada dua bahagian atau dua unit iaitu: (i) Unit Aritmetik Logik (Arithmetic Logic Unit (ALU)) (ii) Unit Kawalan (Control Unit) Tugas CPU ialah memproses data mengikut aturcara yang diperlukan oleh pengguna seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Rajah 1 : Unit Pemprosesan Pusat (CPU) 1.1.1.1 Aritmetik Logik (Arithmetic Logic Unit (ALU)) Unit Aritmetik Logik (ALU) ialah unit yang melaksanakan pengiraan yang melibatkan iaitu Aritmetik dan Logik. Data yang diproses di ALU diambil daripada daftar khas yang dinamakan
- 4. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 4 Dalam CPU terdapat beberapa jenis daftar yang melaksanakan fungsi tertentu. Satu contoh daftar ialah PENUMBUK Aritmetik Logik sebagai penumbuk. Data yang telah diproses akan disimpan sementara di penumbuk Data yang diproses di ALU melibatkan beberapa operasi iaitu:- i) Operasi perbandingan seperti melibatkan perbandingan seperti sama dengan (=), kurang daripada (<) atau lebih daripada (>). ii) Operasi arimetik asas seperti tambah (+), tolak (-), darab (*) dan bahagi(/) iii) Operasi logik seperti melibatkan operator logikal seperti AND, OR dan NOT 1.1.1.2 Unit Kawalan (Control Unit) Unit Kawalan (Control Unit) pada pemproses boleh disetarakan dengan “otak manusia” Ia memberitahu keseluruhan komputer bagaimana melaksanakan arahan atur cara. Tugas Unit Kawalan adalah seperti adalah seperti berikut:- i) Mengawal dan mengkoordinasi operasi-operasi seluruh sistem komputer ii) Mentafsir semula langkah-langkah program. iii) Mengeluarkan arahan-arahan kepada unit-unit lain iv) Mengawal aliran-aliran data semasa pemprosesan Dengan perkataan lain, unit kawalan mengarah, mengambil arahan, menyahkod suruhan untuk mengetahui apakah tujuan arahan tersebut, memerintah unit aritmetik/ logik melaksana arahan dan seterusnya mengarah penyimpanan
- 5. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 5 Terdapat banyak jenis ingatan di dalam sesebuah komputer. Cuba fikirkan tentang fungsi ingatan-ingatan ini. hasil perlaksanaan suruhan ke ingatan (storan primer), daftar atau cache. Semua proses perlaksanaan yang melibatkan ALU dan unit kawalan ini dapat dilihat dalam Rajah 2 dibawah:- Rajah 2: Urutan Perlaksanaan CPU 1.1.2 Storan / Ingatan Storan adalah peranti elektronik yang digunakan untuk menyimpan data atau maklumat yang boleh digunakan pada bila-bila masa. Tugas utama storan adalah:- i) Menyimpan pemprosesan unit arithmetik dan logik. ii) Menyimpan arahan oleh pengguna. iii) Menyimpan arahan yang sedang diproses.
- 6. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 6 Untuk mengetahui dengan lebih lanjut tentang ingatan komputer, anda boleh melayari ke alamat sesawang berikut : 1. http://www.wisegeek.com/what-is-computer-memory.htm 2. http://www.howstuffworks.com/computer-memory.htm Terdapat dua jenis storan iaitu storan primer dan storan sekunder. 1.1.2.1 Storan Primer Storan primer dikenali sebagai ingatan dalaman yang terdiri daripada dua jenis cip iaitu :- i) Cip ROM (Read Only Memory) – Ingatan bacaan sahaja. Ciri-ciri utama ROM adalah :- a) Storan semikonduktor b) Menyimpan data secara kekal. c) Hanya boleh dibaca tetapi tidak boleh diubah dan dihapuskan. d) Data tidak akan hilang walaupun bekalan pada komputer dimatikan. ii) Cip RAM (Random Access Memory) – Ingatan secara rawak. Ciri-ciri utama RAM adalah:- a) Storan semikonduktor b) Boleh menyimpan secara sementara. c) Data boleh diubah atau dihapuskan d) Data akan hilang apabila bekalan komputer dimatikan
- 7. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 7 Dua jenis cip RAM yang selalu digunakan: a) DRAM bermaksud RAM Dinamik iaitu ingatan yang memegang data secara dinamik. Data tidak disimpan secara berterusan, tetapi komputer akan menyegarkan semula (refresh) data beratus-ratus kali setiap saat. DRAM selalu digunakan di dalam komputer peribadi. b) SRAM bermaksud RAM Statik iaitu ingatan yang memegang data secara berterusan tanpa penyegaran semula (refresh) selagi ada kuasa elektrik. SRAM lebih cepat daripada DRAM tetapi reka bentuknya agak rumit. Unit Ukuran Keupayaan Ingatan Bit Ia merupakan unit asas bagi perkiraan ingatan, dimana setiap bit boleh mengandungi samada angka „0‟ atau „1‟. Satu karektor seperti huruf atau nombor memerlukan ingatan 8 bit. Bait (Byte) Satu lagi unit ukuran bagi muatan ingatan, yang mana satu bait terdiri 8 unit bit. Biasanya 1 aksara (1 nombor atau huruf atau simbol) memerlukan 1 bait muatan memori. Unit Muatan Kilobait (KB) 1,024 bait Megabait (MB) 1,024,000 bait Gigabait (GB) 1,024,000,000 bait Terabait (TB) 1,024,000,000,000 bait Jadual 2: Unit Ukuran Keupayaan Ingatan
- 8. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 8 1.1.2.2 Storan Sekunder i) Pemacu Cakera Keras ( Hard Disk Drive ) Merupakan alat untuk menyimpan dan mengeluarkan data dan maklumat.. Digunakan juga sebagai tempat untuk dimasukkan perisian untuk menjalankan sesebuah komputer Menyimpan segala sistem dan data,agar sesebuah komputer itu beroperasi dengan lancer ii) Pemacu Cakera Liut ( Floppy Disk Drive ) Komponen ini digunakan untuk menyimpan data dengan menggunakan disket Cakera liut terhad untuk menyimpan data kerana saiznya hanya 1.44MB iii) Pemacu Cakera Padat ( CD – ROM ) CD-ROM (Compact-Disk-Read-Only-Memory) - cakera optik yang tidak boleh dipadam Pemacu ini hanya dapat membaca memori sahaja dan tidak boleh menyimpan memori ke dalam cakera keras Terdiri dari 2 jenis Iaitu CD-R ( CD-Recordable ) dan CD-RW ( CDRecordable / Writable ) CD-R (CD – Recordable) – hanya boleh write sekali sahaja CD-RW (CD-Recordable/Writable) – boleh ReWrite banyak kali seperti disket tetapi harga lebih mahal
- 9. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 9 1. Senaraikan apakah ciri-ciri yang perlu diambil kira dalam membeli komputer peribadi. 2. Senarai peranti masukan dan peranti keluaran yang terkini. 3. Senaraikan langkah untuk mengelakkan serangan virus dalam komputer iv) Pen Drive / thumb drive Pen Drive atau thumb drive adalah storan yang boleh dibawa kemana-mana dengan mudah digunakan. Maklumat di dalam pen drive boleh dipadam dan ditulis semula. Saiz dan rekabentuknya sesuai digunakan pada port USB pada komputer. 1.1.2.3 Unit Peranti Masukan (Input) dan keluaran (Output) Peranti masukan merupakan jambatan perhubungan di antara data dan pemprosesan dari pengguna ke komputer. Input diperlukan untuk menjawab pertanyaan dan juga pemprosesan. Antara peranti masukan yang biasa digunakan ialah tetikus, papan kekunci, pengimbas, microfon dan lain-lain Rajah 3 : Peranti Input
- 10. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 10 Peranti Keluaran akan memapar hasil daripada data yang telah diproses dan diolah oleh CPU. Ia merupakan sukatan kritikal kejayaan sesuatu sistem. Output yang hendak dihasilkan ditentukan oleh data yang dimasukan mengikut kehendak pengguna. Antara peranti keluaran ialah monitor, printer, speaker dan plotter Rajah 4 : Peranti Keluaran 1.2 Perisian Kumpulan aturcara/program yang membolehkan kita berhubung dengan komputer. Ianya terdiri daripada perintah-perintah tersusun yang perlu dipatuhi oleh komponen komputer untuk menghasilkan aktiviti tertentu. Perisian komputer boleh dibahagikan kepada perisian sistem dan perisian aplikasi. 1.2.1 Perisian Sistem Perisian sistem bertujuan untuk menghidupkan komputer dan ia terletak di belakang perisian aplikasi. Ia juga menyelaras komponen- komponen perkakasan dan perisian aplikasi. Perisian sistem membolehkan pengguna berinteraksi secara terus dengan komputer. Perisian sistem mengendalikan kerumitan fizikal perkakasan komputer. Antara peranan utama perisian sistem ialah memberitahu komputer bagaimana menterjemah data dan suruhan, bagaimana menjalankan
- 11. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 11 peranti komputer seperti pencetak dan pemacu cakera dan bagaimana menggunakan perkakasan komputer.Perisian sistem boleh dibahagikan kepada 4 kategori a) Sistem pengoperasian adalah atur cara yang menjalankan mikrokomputer anda. Ia menyelaras sumber, menyediakan antara muka pengguna dan komputer serta menjalankan aplikasi. Sistem pengoperasian mempunyai beberapa fungsi dan ciri-ciri seperti multi tugasan, multipengguna, multipemproses dan lain-lain. Ada banyak jenis sistem pengoperasian di pasaran dan setiap satu mempunyai kelebihan dan kekurangan tersendiri. Windows adalah sistem pengoperasian komputer peribadi yang paling popular dan dibangunkan oleh syarikat Microsoft. Unix pula banyak digunakan pada sistem pelayan. Linux pula mempunyai beberapa ciri-ciri Unix dan semakin popular kerana ia adalah sistem pengoperasian yang percuma dan boleh harap. b) Atur cara utiliti melaksanakan tugas khas yang berkaitan dengan pengurusan sumber komputer atau fail. Ia termasuk atur cara yang membantu pengguna mengenalpasti masalah pada perkakasan, mencari fail yang hilang dan membuat salinan sandaran data. Dalam erti kata lain, atur cara utiliti berfungsi sebagai pengimbas virus, pengformat cakera keras, perisian pemampat dan perisian membuat salinan. c) Pemacu peranti adalah atur cara yang direkabentuk khas untuk membenarkan peranti input dan output berkomunikasi dengan lain- lain sistem komputer. d) Penterjemah bahasa menterjemah arahan pengatur caraan yang ditulis oleh pengatur cara ke dalam bahasa yang difahami dan diproses oleh komputer. Penterjemah bahasa akan diterangkan dengan lebih lanjut dalam bahagian bahasa pengatur caraan.
- 12. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 12 Perisian komputer dibangunkan dengan bahasa pengatur caraan. Terdapat banyak jenis bahasa pengatur caraan seperti bahasa imperatif, berorientasikan objek, bahasa berasaskan logik dan bahasa berasaskan fungsi. Setiap bahasa mempunyai kelebihan yang tersendiri dalam menyelesaikan sesuatu masalah. Terdapat beberapa generasi bahasa pengatur caraan bermula dari bahasa mesin hingga ke bahasa tabii. Beberapa bahasa pengatur caraan yang popular seperti C, C++, Java dan lain-lain. 1.2.2 Perisian Aplikasi Perisian aplikasi digunakan oleh manusia untuk menyelesaikan tugas- tugas tertentu seperti menyediakan dokumen, menyiapkan laporan, menghasilkan persembahan, melakukan kira-kira dan lain-lain. Perisian aplikasi mengandungi atur cara yang dibangunkan untuk memenuhi kehendak pengguna yang tertentu. Terdapat berbagai jenis perisian aplikasi di pasaran dewasa ini. Antara perisian aplikasi yang paling selalu digunakan adalah pemproses kata, perisian hamparan, pangkalan data dan perisian grafik. Perisian aplikasi terbahagi kepada dua bahagian iaitu perisian asas dan perisian termaju. Perisian asas adalah perisian yang digunakan untuk meningkatkan produktiviti pengguna manakala perisian termaju pula adalah perisian untuk tujuan khusus dan memerlukan kepakaran untuk menggunakannya. Dengan bantuan komputer, kini anda boleh melaksanakan berbagai operasi yang dahulunya hanya boleh dilaksanakan oleh pakar yang terlatih.
- 13. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 13 Tugasan Perisian Aplikasi Pemproses kata MS-Word, WordPerfect, Writer Multimedia Flash, Director, Authorware Permainan Caesar III, Quake, FIFA2001 Komunikasi Netscape Navigator, Internet Explorer, Opera Pengkompil Borland C++ Pangkalan Data DB2, Foxpro, MySQL Hamparan Elektronik Excel, Lotus 1-2-3, Calc Persembahan Powerpoint, Impress Sistem Pengendalian Sistem Pengendalian (Unix, Linux, Windows) Komponen Komputer RAM, Monitor, Pencetak, Tetikus Papan Kekunci, Rajah 5: Hubungan komponen komputer, sistem pengoperasian dan perisian aplikasi
- 14. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 14 Nota : Hos ialah komputer yang diletakkan di pusat rangkaian untuk mengawal komputer lain 1.3 Asas Rangkaian Rangkaian ialah gabungan atau koleksi komputer yang dihubungkan antara satu sama lain menggunakan berbagai media komunikasi dan peranti komunikasi yang membolehkan pengguna berkongsi data, maklumat, perkakasan dan perisian. Ia juga merupakan sistem perhubungan data yang menghubungkan beberapa beberapa perkakasan seperti pelayan komputer pelayan, komputer kerangka utama, pengkalan komputer, pencetak, mesin faxs dan sebagainya. Semua perkakasan tersebut berhubung kait melalui media penghantaran. Satu rangkaian boleh disusun atau dikongfigurasikan dalam berlainan cara. 1.3.1 Jenis Rangkaian Antara jenis rangkaian ialah rangkaian kawasan setempat(local area network, LAN), rangkaian luas (wide area network, WAN), dan rangkaian metropolitan (metropolitan area network, MAN).. 1.3.1.1 Rangkaian Kawasan Setempat (LAN) Rangkaian setempat (LAN) adalah satu rangkaian setempat yang digunakan untuk berkongsi perisian, storan dan data. Ia biasanya bersaiz kecil dan tidak melibatkan talian telefon. Rangkaian LAN menghubungkan komputer dalam kawasan geografi yang terhad, seperti pejabat, makmal, sekolah dan lain- lain. LAN memerlukan saluran komunikasi, komputer dan peranti rangkaian, kad antara muka rangkaian dan sistem pengendalian rangkaian. Media yang menghubungkan antara peranti terdiri dari kabel dua dawai (Unshielded Twisted Pair), kabel sepaksi dan gentian optik. Setiap komputer perlu mempunyai NIC (Network Interface Card) untuk di sambungkan pada rangkaian. Dua teknologi yang biasa digunakan pada LAN adalah Ethernet dan gelang token.
- 15. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 15 LAN di kelaskan mengikut topologi (Kaedah Penyambungan), kabel dan juga protocol yang digunakan. Rajah 5 : Rangkaian LAN Kaedah penyambungan kabel dengan komputer yang digunakan dalam rangkaian dinamakan topologi. Terdapat empat jenis topologi yang digunakan. i) Topologi Gelang ii) Topologi Bintang iii) Topologi Bas iv) Topologi Pokok Rajah 5 : Topologi gelang
- 16. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 16 Rajah 6 : Bas Topologi Rajah 7 : Topologi Pokok Rajah 8 : Topologi Bintang 1.3.1.2 Rangkaian kawasan Luas (WAN) Rangkaian kawasan luas (WAN) adalah rangkaian komputer yang melibatkan jarak yang jauh atau kawasan geografi yang luas seperti negeri. Rangkaian ini memerlukan gabungan talian telefon, mikrogelombang, satelit dan media penghantaran lain. WAN boleh dianggap sebagai gabungan dua atau lebih LAN.
- 17. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 17 WAN menyediakan sokongan perhubungan perkakasan di dalam sebuah bandar, negara atau diseluruh dunia. Rajah 9: Rangkaian Kawasan Luas (WAN) CIRI WAN LAN Jenis Data Isyarat Analog dan Isyarat Berdigit Isyarat berdigit Kelajuan 2 Mbps Sehingga 1 Gbps Luas Rangkaian Sejagat Organisasi setempat Bilangan Komputer Tidak terhad Terhad 1.3.1.3 Rangkaian Kawasan Metropolitan (MAN) Rangkaian kawasan metropolitan (MAN) terletak di antaran LAN dan WAN. MAN menyediakan khidmat yang lebih dari LAN termasuk gabungan suara, data, imej dan video. MAN selalunya mengoptimumkan penghantaran suara dan data. MAN tidak beroperasi menggunakan talian telefon awam. MAN menggunakan media penghantaran berprestasi tinggi (lazimnya gentian optik) dan menjangkau seluruh bandar. Di Malaysia, MAN ini boleh dikaitkan dengan bandar bestari yang menyediakan rangkaian khas untuk sesuatu bandar, misalnya Putrajaya.
- 18. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 18 Rajah 9 : Rangkaian Kawasan Metropolitan (MAN) 1.3.2 Internet Internet merupakan satu jaringan terbesar antara rangkaian yang terdiri daripada beberapa susunan rangkaian serantau, rangkaian kawasan tempatan dan pelanggan yang membuat capaian internet dari rumah. Ini membolehkan jutaan pengguna disambung kepada Pembekal Perkhidmatan Internet (ISP). Untuk melayari internet, sebuah komputer memerlukan program seperti Netscape Communicator atau Internet Explorer atau Mozilla Firefox yang menyediakan protocol komunikasi antara muka dengan beberapa komputer pusat atau komputer pelayan yang boleh dicapai. Protokol komunikasi ialah satu set arahan yang membolehkan dua komputer berhubung antara satu sama lain. Perisian aplikasi ini membolehkan pengguna mencapai dokumen laman web yang telah dikodkan dalam bahasa yang dinamai
- 19. RBT 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK 19 Hypertext Markup Language (html) Kesemua laman web mempunyai alamat unik yang dinamai Uniform Resourse Locator (URL) supaya mudah dicari oleh enjin pencari internet. Contoh alamat URL yang terdapat dinegara kita http://www.tutor.com.my http://www.pusatsains.gov.my Untuk memudahkan pengguna ketika melayari internet, peisian yang menggunakan khidmat enjin pencari perlu digunakan. Contoh enjin pencari adalah msn, Yahoo, Alta Vista, Google dan sebagainya. Rujukan : 1. David A. Bell (1996);(edisi keempat) , Asas Litar Elektrik. 2. Abd Samad (1988);(edisi Kedua), Pemasangan dan Penyelenggaraan Elektrik) 3. Abd Samad ; Nazi ) (1995);(Teknologi Elektrik Untuk Sekolah Menengah Vokasional, Tingkatan 4 & 5) 4. Pengajian Kejuruteraan Elektrik dan Elektronik; Tingkatan 4 &5 (2003)