Pengertian CPU dan fungsinya:
CPU merupakan perangkat keras computer yang memiliki fungis untuk menerima dan melakansanakan perintah dan data dari perangkat lunak. CPU merupakan otak dari computer. Tanpa adanya CPU, maka computer tidak akan berfungsi semestinya.
Fungsi cpu :
- CPU akan mengatur dan mengendalikan alat-alat input output.
- CPU mampu mengambil intruksi-intruksi dari memori utama
- CPU akan mengambil data dari memori utama untuk di proses
- CPU akan mengirimkan intruksi ke ALU jika ada perhitungan aritmatika.
- CPU akan mengawasi kerja dari ALU .
- CPU akan menyimpan hasil proses ke memori utama.
pengertian bus adalah :
bagian dari sistem komputer yang berfungsi memindahkan data antar bagian-bagian dalam sistem
komputer. Data dipindahkan dari piranti masukan ke CPU. CPU ke memori memori ke piranti
keluaran.
Bus beroperasi pada kecepatan dan lebar yang berbeda PCc awal mempunyai bus dengan kecepatan
4.77 MHz dan lebar 8 bit. Kemudian bus diperbaiki menjadi lebar 8 bit kemudian menjadi 16 bit
dengan kecepatan 8MHz 1990 intel memperkenalkan bus PCI semula dengan lebar 32 bit, sekarang
lebar
bus 64 bit dan di run pada kecepatan 133MHz.
Sedangkan jenis-jenis bus itu sendiri juga dikelompokkan berdasarkan masingmasing kriteria, tapi
disini akan di jelaskan Jenis Bus berdasarkan fungsinya. Langsung saja berikut Jenis-jenis bus
berdasarkan fungsi.
:
· v Data Bus :
- Berfungsi untuk mentransfer data, membawa data dari dan ke perangkat atau periferal
- Terdiri atas beberapa jalur penghantar, 8, 16, 32 bahkan 64 bahkan lebih jalur paralel
- Data ditransmisikan dalam dua arah, yaitu dari CPU atau mikroprosesor ke unit memori atau modul I/O dan sebaliknya.
- Semakin lebar bus maka semakin besar data yang dapat ditransfer sekali waktu.
· v Control Bus:
- Berfungsi untuk mensinkronkan proses penerimaan dan pengiriman data.
- Untuk mengatur memori atau port agar siap ditulis atau dibaca.
- Sinyal Kontrol: RD, WR, IO/M
- Sinyal Read dan write : untuk mengakses data ke dan dari perangkat
· v Address Bus:
- membawa informasi untuk mengetahui lokasi suatu perangkat atau periferal
- Untuk memilih lokasi memori atau port yang akan ditulis atau dibaca
- Untuk menentukan rute data, bersumber dari mana, tujuannya ke mana.
- Bersifat searah, cpu memberikan alamat yang bertujuan untuk menentukan periferal mana yang dituju. Contoh memori mana yang dituju atau I/O mana yang dituju.
- Semakin besar bus alamat, akan semakin banyak range lokasi yang dapat dialamati.
- Jumlah alamat yang dapat dituju pada Bus alamat adalah sebanyak 2n. n jumlah jalur
Pengertian dan Cara Kerja Arithmatic Logical Unit (ALU):
Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem di dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika (Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori.
Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya menggunakan sistem bilangan biner two’s complement. ALU mendapat data dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU output register, sebelum disimpan dalam memori.
Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).
Arithmatic Logical Unit (ALU), fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Rangkaian pada ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan dinamakan dengan Adder. Adder digunakan untuk memproses operasi aritmetika, Adder juga disebut rangkaian kombinasional aritmatika.
Ada 3 jenis adder:
1) Rangkaian Adder dengan menjumlahkan dua bit disebut Half Adder.
2) Rangkaian Adder dengan menjumlahkan tiga bit disebut Full Adder.
3) Rangkain Adder dengan menjumlahkan banyak bit disebut Paralel Adder
1. 1. HALF ADDER
Rangkaian Half Adder merupakan dasar penjumlahan bilangan Biner yang terdiri dari satu bit, oleh karena itu dinamai Penjumlah Tak Lengkap.
1. jika A = 0 dan B = 0 dijumlahkan, hasilnya S ( Sum ) = 0.
2. jika A = 0 dan B = 1 dijumlahkan, hasilnya S ( Sum ) = 1.
3. jika A = 1 dan B = 1 dijumlahkan, hasilnya S ( Sum ) = 0
4. jika A = 1 dan B =1 dijumlahkan, hasilnya S ( Sum ) = 0. dengan nilai pindahan cy(Carry Out) = 1
Dengan demikian, half adder memiliki 2 masukan ( A dan B ) dan dua keluaran (S dan Cy).
1. 2. FULL ADDER
Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).
Arithmatic Logical Unit (ALU), fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Rangkaian pada ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan dinamakan deACE=”Verdana, sans-serif”>Sebuah Full Adder menjumlahkan dua bilangan yang telah dikonversikan menjadi bilangan-bilangan biner. Masing-masing bit pada posisi yang sama saling dijumlahkan. Full Adder sebagai penjumlah pada bit-bit selain yang terendah. Full Adder menjumlahkan dua bit input ditambah dengan nilai Carry-Out dari penjumlahan bit sebelumnya. Output dari Full Adder adalah hasil penjumlahan (Sum) dan bit kelebihannya (carry-out).
1. 3. PARALEL ADDER
Rangkaian Parallel Adder adalah rangkaian penjumlah dari dua bilangan yang telah dikonversikan ke dalam bentuk biner. Anggap ada dua buah register A dan B, masing-masing register terdiri dari 4 bit biner : A3A2A1A0 dan B3B2B1B0.
Rangkaian Parallel Adder terdiri dari Sebuah Half Adder (HA) pada Least Significant Bit (LSB) dari masing-masing input dan beberapa Full Adder pada bit-bit berikutnya. Prinsip kerja dari Parallel Adder adalah sebagai berikut : penjumlahan dilakukan mulai dari LSB-nya. Jika hasil penjumlahan adalah bilangan desimal “2” atau lebih, maka bit kelebihannya disimpan pada Cout, sedangkan bit di bawahnya akan dikeluarkan pada Σ. Begitu seterusnya menuju ke Most Significant Bit (MSB)nya.
Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi sesuai dengan instruksi program yaitu operasi logika (logical operation). Operasi logika meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika.
§ Arithmatic Logical Unit (ALU):
Bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan%”> .
Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).
Arithmatic Logical Unit (ALU), fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Rangkaian pada ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan dinamakan de padanya.
ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi dan tugas tersendiri. Fungsi-fungsi yang didefinisikan pada ALU adalah Add (penjumlahan), Addu (penjumlahan tidak bertanda), Sub (pengurangan), Subu(pengurangan tidak bertanda), and, or,xor, sll (shift left logical), srl (shift right logical), sra (shift right arithmetic), dan lain-lain.
Arithmetic Logical Unit (ALU) merupakan unit penalaran secara logic. ALU ini merupakan Sirkuit CPU berkecepatan tinggi yang bertugas menghitung dan membandingkan. Angka-angka dikirim dari memori ke ALU untuk dikalkulasi dan kemudian dikirim kembali ke memori. Jika CPU diasumsikan sebagai otaknya komputer, maka ada suatu alat lain di dalam CPU tersebut yang kenal dengan nama Arithmetic Logical Unit (ALU), ALU inilah yang berfikir untuk menjalankan perintah yang diberikan kepada CPU tersebut.
ALU sendiri merupakan suatu kesatuan alat yang terdiri dari berbagai komponen perangkat elektronika termasuk di dalamnya sekelompok transistor, yang dikenal dengan nama logic gate, dimana logic gate ini berfungsi untuk melaksanakan perintah dasar matematika dan operasi logika. Kumpulan susunan dari logic gate inilah yang dapat melakukan perintah perhitungan matematika yang lebih komplit seperti perintah “add” untuk menambahkan bilangan, atau “devide” atau pembagian dari suatu bilangan. Selain perintah matematika yang lebih komplit, kumpulan dari logic gate ini juga mampu untuk melaksanakan perintah yang berhubungan dengan logika, seperti hasil perbandingan dua buah bilangan.
Instruksi yang dapat dilaksanakan oleh ALU disebut dengan instruction set. Perintah yang ada pada masing-masing CPU belum tentu sama, terutama CPU yang dibuat oleh pembuat yang berbeda, katakanlah misalnya perintah yang dilaksanakan oleh CPU buatan Intel belum tentu sama dengan CPU yang dibuat oleh Sun atau perusahaan pembuat mikroprosesor lainnya. Jika perintah yang dijalankan oleh suatu CPU dengan CPU lainnya adalah sama, maka pada level inilah suatu sistem dikatakan compatible. Sehingga sebuah program atau perangkat lunak atau software yang dibuat berdasarkan perintah yang ada pada Intel tidak akan bisa dijalankan untuk semua jenis prosesor,kecuali untuk prosesor yang compatible dengannya.
Seperti halnya dalam bahasa yang digunakan oleh manusia, instruction set ini juga memiliki aturan bahasa yang bisa saja berbeda satu dengan lainnya. Bandingkanlah beda struktur bahasa Inggris dengan Indonesia, atau dengan bahasa lainnya, begitu juga dengan instruction set yang ada pada mesin, tergantung dimana lingkungan instruction set itu digunakan.
Control Unit :
Control Unit adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas memberikan arahan/ kendali kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU di dalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan mengatur aktivitas bagian laiinya dari perangkat CPU tersebut. Pada awal-awal desain komputer, CU diimplementasikan sebagai ad-hoc logic yang susah untuk di desain sekarang.
CU (Control Unit ) Control Unit (CU) adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/ kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut. Pada awal-awal desain komputer, CU diimplementasikan sebagai ad-hoc logic yang susah untuk didesain.
Sekarang, CU diimplementasikan sebagai sebuah microprogram yang disimpan di dalam tempat penyimpanan kontrol (control store). Beberapa word dari microprogram dipilih oleh microsequencer dan bit yang datang dari word-word tersebut akan secara langsung mengontrol bagian-bagian berbeda dari perangkat tersebut, termasuk di antaranya adalah register, ALU, register instruksi, bus dan peralatan input/output di luar chip. Pada komputer modern, setiap subsistem ini telah memiliki kontrolernya masing-masing, dengan CU sebagai pemantaunya (supervisor).
Tugas dari CU adalah sebagai berikut:
o 1.Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
o 2.Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
o 3.Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.
o 4.Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja.
o 5.Menyimpan hasil proses ke memori utama.
Macam-macam CU :
1. Single-Cycle CU:
Proses di CUl ini hanya terjadi dalam satu clock cycle, artinya setiap instruksi ada pada satu cycle, maka dari itu tidak memerlukan state. Dengan demikian fungsi boolean masing-masing control line hanya merupakan fungsi dari opcode saja
2. Multi-Cycle CU:
Berbeda dengan unit kontrol yang single-cycle, unit kontrol yang multi-cycle lebih memiliki banyak fungsi dengan memperhatikan state dan opcode.
30/pengertian-dan-cara-kerja-arithmatic-logical-unit-alu/
Pengertian Register :
Register merupakan jenis memori yang terdapat pada prosesor dan sebagai memori internal processor yang mempunyai kecepatan 5 sampai 10 kali di bandingkan memori utama, digunakan untuk menyimpan instruksi-instruksi dan data yang sedang diproses oleh CPU.
Register tidak dapat dilepaskan dari mikroprosessor, sebab pada mikroprosessor terdapat register yang berfungsi untuk menyimpan sementara hasil dari tahapan operasi arithmetika dan logika pada mikroprosessor. Register dalam bahasa rakitan menggunakan real mode memory yang sesuai dengan mikroprosessor Intel generasi 8088 s/d Pentium.
Register yang terdapat pada mikroprosessor Intel terdiri dari :
- o General purpose register (register serbaguna)
- o Pointer register (register pointer)
- o Index register (register indeks)
- o Segment register (register segment)
- o Flag register (register status).
Semua register di atas lebarnya 32 bit, kecuali register segment (CS, DS, ES, SS, FS dan GS) hanya 16 bit. Register 32 bit dapat digunakan sebagai register 16 bit, kecuali register General purpose register dapat dibagi menjadi 8 bit (AL,AH, BL, BH, CL, CH, DL dan DH) yang berasal dari 16 bit (AX, BX, CX, DX). Register 32 bit diberi kode di depan register dengan E misalnya: EAX, EBX, ECX dan EDX.
Macam-macam Jenis dan Fungsi Register
Berikut ini jenis dan fungsi dari masing-masing Register yaitu :
1. General Purpose Register (Register Serbaguna)
Register untuk keperluan umum yang terdiri atas :
a. Register AX (Accumulator register)
berfungsi sebagai tempat Sementara hasil suatu operasi arithmetika atau logika (AL, AH, AX dan EAX)
- Memasukkan nomor layanan interupsi, untuk keperluan pemesanan sebuah layanan interupsi (register AH).
- Menyimpan bilangan yang dikalikan (reg AL, AX, EAX) dan setengan bagian terkecil (LSB) dari hasil perkalian (register DX-AX dan EDX-EAX).
- Menyimpan setengah bagian terkecil(LSB) sebuah bilangan dibagi (DX-AX dan EDX-EAX) dan hasil bagi (AL, AX, EAX).
b. Register BX (Base Register)
Base register adalah register untuk menyimpan alamat offset data yang terletak di memori (BL, BH, BX dan EBX)
c. Register CX (Counter Register)
Counter register adalah register serbaguna yang berfungsi sebagai:
- Pencacah untuk operasi loop (CX dan ECX)
- Pencacah untuk operasi shift dan rotate (CL)
- Pencacah (counter) untuk operasi string (CX)
d. Register DX (Data register)
Data register adalah register serbaguna yang berfungsi sebagai :
- Penyimpan hasil perkalian 16 bit (DX-AX) dan 32 bit (EDX-EAX).
- Penyimpan hasil pembagian (DX-AX dan EDX-EAX)
- Penyimpan data hexadesimal (kode ASCII) di reg DL untuk dicetak di layar monitor.
2. Pointer Register
Register ini untuk menunjukkan alamat sebuah data di lokasi memori, dipakai saat operasi perpindahan data (dari/ke memori), operasi stack (PUSH/POP) dan penunjukkan alamat suatu instruksi. Berikut adalah macam-macam pointer register: SP (Stack Pointer) dan ESP, BP (Base Pointer) dan IP (Instruction Pointer).
3. Index Register
Sama dengan pointer register, sering digunakan untuk menunjukkan alamat sebuah data di lokasi memori pada operasi string. Macam-macam register Index adalah : SI (Source Index), DI (Destination Index).
4. Segment Register
Segment register membentuk alamat memori untuk data. Pada operasi real mode suatu segment register akan berbeda dengan segment register pada operasi protected mode. Yang termasuk ke dalam segment register antara lain :
Code segment -> untuk menunjukkan alamt instruksi berikutnya.
- Data segment -> untuk menunjukkan alamat data pada transfer register
- Extra segment -> register tambahan untuk operasi string
- Stack segment -> dengan SP u/ menunjukkan stack dan memanggil suatu prosedur (CALL) dan mengarah ke program utama (RET).
- FS dan GS register -> register tambahan u/ segmen memori yang besar.
5. Flag Register
Berfungsi untuk menunjukkan status (keadaan) sesaat dari mikroprosessor.
Bit-bit pada flag akan mengalami perubahan, tergantung proses yang baru saja berlangsung. Adapun kode bit yaitu sebagai berikut :
- C (carry) -> 1=ada carry out 0= tdk ada carry out
- P (Parity) -> 1=paritas genap 0= paritas ganjil
- A (auxxiliary carry) -> 1=ada carry 0=tdk ada carry
- Z (zero) -> 1=hasilnya nol 0=hasilnya bukan nol
- S (sign) -> 1=hasilnya negatif 0=hasilnya positif
- T (trap) -> bila diset 1 dimungkinkan melakukan debugging.
- I (interrupt) -> 1= pin INTR enable 0=pin INTR disable
- D (direction) -> 1=cacahan turun 0=cacahan naik
- (Overflow) -> menunjukkan adanya kelebihan kapasitas atau tidak
- IOPL (input-output privalege level) -> untuk protected mode
- NT (nested task) -> indikasi dari penggabungan dengan operasi lain.
- RF (resume) -> untuk debugging
- VF (Virtual mode) -> untuk operasi virtual pada protected mode
- AC (alignment check) -> untuk data word dialamati ke memori
No comments:
Post a Comment