cpu ( central processing unit )

21
CPU ( CENTRAL PROCESSING UNIT ) DASAR TEKNOLOGI INFORMASI OLEH : PUTU RUSDI ARIAWAN (0804405050) JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN BALI 2010

Upload: rusdi-ariawan

Post on 20-Jun-2015

1.206 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Cpu ( Central Processing Unit )

TRANSCRIPT

Page 1: Cpu ( Central Processing Unit )

CPU

( CENTRAL PROCESSING UNIT )

DASAR TEKNOLOGI INFORMASI

OLEH :

PUTU RUSDI ARIAWAN (0804405050)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

JIMBARAN – BALI

2010

Page 2: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

1.1 Skema Dasar Sistem Komputer

Pada abstraksi tingkat atas, sistem komputer terdiri dari empat komponen.

Keempat komponen bekerja sama dan saling berinteraksi untuk mencapai tujuan

komputer yaitu komputasi. Keempat komponen tersebut yaitu :

a. Pemroses/ processor (CPU)

b. Memori utama (Main Memory)

c. Perangkat masukan dan keluaran (I/O)

d. Interkoneksi antar komponen (System Interconnection)

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.1 Skema dasar sistem komputer

1.1.1 CPU (Central Processing Unit)

CPU atau Pemroses berfungsi mengendalikan operasi komputer dan

melakukan fungsi pemrosesan data. Pemroses terdiri dari :

1. Bagian ALU (Aritmatic Logic Unit) untuk komputasi

2. Bagian CU (Control Unit) untuk pengendalian

3. Register-register

1.1.2 Memori Utama

Memori berfungsi menyimpan data dan program. Memori utama biasanya

volatile, tidak dapat mempertahankan data dan program yang disimpan bila

sumber daya energi (listrik) dihentikan.

Page 3: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

Saat ini komputer mengikuit konsep program tesimpan (stored program

concept) Von Neuman, yaitu program (kumpulan instruksi) disimpan di suatu

tempat (memory) kemudian instruksi-instruksi tersebut dieksekusi. Sasaran yang

akan dicapai komputer sesuai atau bergantung program yang disimpan untuk

dieksekusi. Penggunaan komputer dapat disesuaikan hanya dengan mengganti

program yang disimpan di memori untuk dieksekusi. Konsep ini menghasilkan

keluesan (fleksibilitas) yang luar biasa.

1.1.3 Perangkat Masukan dan Keluaran

Perangkat masukan dan keluaran berfungsi untuk memindahkan data

antara komputer dan lingkunagan eksternal.

Lingkungan eksternal dapat diantarmuka (interface) beragam perangkat

diantaranya :

a. Perangkat penyimpan sekunder

b. Perangkat komunikasi terminal, dan sebagainya.

Perangkat-perangkat ini berfungsi menghubungkan komputer dengan

dunia luar sehingga komputer bermanfaat bagi lingkungannya.

1.1.4 Interkoneksi Antar Komponen

Interkoneksi antar komponen adalah struktur dan mekanisme untuk

menghubungakan ketiga komponen (pemroses, memori utama, perangkat input

dan output).

Secara fisik interkoneksi antar komponen berupa perkawatan, interkoneksi

tidak hanya perkawatan tetapi juga memerlukan tata cara atau aturan kumunikasi

agar tidak kacau (chaos) sehingga mencapai tujuan yang diharapkan.

Terdapat banyak sistem interkoneksi, ISA,VESA dan PCI adalah yang

paling popular. Skema dasar sistem interkoneksi komputer dapat dilihat seperti

gambar berikut.

Page 4: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

Gambar 1.2 Skema dasar interkoneksi antar komponen sistem komputer

1.2 Pemroses

Pemroses merupakan jantung komputer, berfungsi mengendalikan operasi

komputer dan melakukan pemrosesan data. Pemroses menghitung, melakukan

operasi logika, dengan membaca instruksi dari memori dan mengeksekusinya.

Pemroses berfungsi mengendalikan operasi komputer dan melakukan pemrosesan

data. Pemroses biasa disebut CPU ( Central Processing Unit).

Pemroses melakukan kerja dengan langkah-langkah berikut :

1. Mengambil instruksi yang dikodekan secara biner dari memori utama

2. Men-dekode instruksi menjadi aksi-aksi sederhana.

3. Melaksanakan aksi-aksi.

Operasi-operasi di komputer dapat dikategorikan menjadi tiga tipe yaitu :

1. Operasi Aritmatika

Contoh : penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian dan sebagainya

2. Operasi Logika

Contoh : operasi OR, AND, XOR, dan sebagainya

3. Operasi pengendalian

Contoh : Operasi percabangan, lompat dan sebagainya.

Pemroses terdiri dari tiga komponen, yaitu:

1. Bagian ALU (Aritmatic Logic Unit)

ALU berfungsi melakukan operasi aritmatika dan logika.

2. Bagian CU (Control Unit)

CU berfungsi mengendalikan operasi yang dilaksanakan sistem komputer.

Page 5: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

3. Register-register

Register-register membantu pelaksanaan operasi yang dilakukan oleh

pemroses. Register-register berfungsi sebagai memori sangat cepat yang

biasanya sebagai tempat operand-operand dari operasi yang akan

dilakukan.

Skema dasar dari CPU dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 1.3 Skema dasar CPU (central processing unit)

Sedangkan skema kerja dari komponen-komponen CPU yang saling

terkoneksi, dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.4 Skema kerja komponen-komponen CPU

Page 6: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

Lintasan perpindahan data dan kontrol logika digambarkan termasuk

elemen yang diberi label bus CPU internal. Elemen ini dibutuhkan untuk

memindahkan data antara bermacam-macam register dengan ALU, karena pada

kenyataannya ALU hanya beroperasi pada data yang berada di dalam memory

CPU internal.

CPU merupakan tempat pemroses instruksi-instruksi program, yang pada

komputer mikro disebut dengan micro-processor (pemroses mikro). Pemroses ini

berupa chip yang terdiri dari ribuan hingga jutaan IC. Dalam dunia dagang,

pemroses ini diberi nama sesuai dengan keinginan pembuatnya dan umumnya

ditambah dengan nomor seri, misalnya dikenal pemroses Intel 80486 DX2-400

(buatan Intel dengan seri 80486 DX2-400 yang dikenal dengan komputer 486

DX2), Intel Pentium 100 (dikenal dengan komputer Pentium I), Intel Pentium II-

350, Intel Pentium III-450, Intel Celeron 333, AMD K-II, dan sebagainya.

Masing-masing produk ini mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing.

1.2.1 Control Unit

Control unit mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer,

membawa data dari alat input ke memori utama, mengambil data dari memori

utama untuk diolah. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau

perbandingan logika, control unit mengirim instruksi tersebut ke Aritmetic and

Logic Unit (ALU). Hasil dari pengolahan data ini dibawa oleh control unit ke

memori utama untuk disimpan. Dengan demikian fungsi dari Control Unit adalah:

1. Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output

2. Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama

3. Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.

4. Mengirim instruksi ke Aritmatic and Logic Unit (ALU) bila ada

perhitungan aritmatika atau perbandingan logika

5. Mengawasi kerja dari ALU

6. Menyimpan hasil proses ke memori utama

Adapun siklus instruksi pada CPU yang dikendalikan oleh CU (Control

Unit) dapat digambarkan sebagai berikut:

Page 7: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

Gambar 1.5 Siklus instruksi pada CPU

Control Unit bertugas mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang

ada pada sistem komputer. Unit kendali akan mengatur kapan alat input menerima

data dan kapan data diolah serta kapan ditampilkan pada alat output. Unit ini juga

mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer, membawa data dari alat

input ke memori utama, dan mengambil data dari memori utama untuk diolah.

Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka

unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data

dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya

akan disajikan ke alat output.

Input unit kontrol adalah :

- Pewaktu (CLOCK): berfungsi untuk sinkronisasi operasi antar komponen-

komponen komputer termasuk juga unit kontrol

- Register Instruksi (instruction register): opcode instruksi saat itu

digunakan untuk menentukan operasi mikro yang akan dilakukan selama

siklus eksekusi.

- Flag: flag-flag ini diperlukan unit kontrol untuk mengetahui status CPU

- Control Signal to Control Bus: memberi jalur ke unit kontrol untuk sinyal-

sinyal seperti sinyal interrupt dan acknowledgment

Output unit kontrol adalah :

a. Sinyal control di dalam CPU. Output ini terdiri atas 2 macam sinyal:

- sinyal-sinyal yang menyebabkan perpindahan data antar register

CPU Control

Unit

Decode

Fetch Store

Main memory

ALU Execute

Page 8: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

- sinyal-sinyal yang dapat mengaktifkan fungsi ALU yang spesifik

b. Sinyal kontrol bagi bus kontrol.Terdiri atas 2 sinyal:

- sinyal kontrol bagi memori

- sinyal kontrol bagi modul-modul I/O

Strukur kerja dari control unit pada CPU dapat digambarkan seperti

dibawah ini.

Gambar 1.6 Struktur kerja dari Control Unit

Implementasi unit kontrol ada dua jenis yaitu:

1. Implementasi Hardwired

2. Implementasi microprogrammed

1.2.1.1 Imlpementasi Hardwired

- Intinya unit kontrol merupakan rangkaian kombinatorial

- Sinyal-sinyal logika input-nya akan didekodekan menjadi sekumpulan

sinyal-sinyal logika output, yang merupakan sinyal-sinyal kontrol ke

sistem komputer

- Input unit kontrol meliputi sinyal-sinyal register instruksi, pewaktu, flag,

dan sinyal bus kontrol.

Page 9: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

- Sinyal-sinyal tersebut sebagai masukan bagi unit kontrol dalam

mengetahui status komputer

- Selanjutnya didekodekan menghasilkan sinyal keluaran untuk

mengendalikan sistem kerja komputer.

- N buah input biner akan menghasilkan 2n output biner.

- Setiap instruksi memiliki opcode yang berbeda-beda.

- Opcode yang berbeda dalam instruksi akan menghasilkan sinyal kontrol

yang berbeda pula.

- Pewaktu unit kontrol mengeluarkan rangkaian pulsa yang periodik

- Pulsa waktu ini digunakan untuk mengukur durasi setiap operasi mikro

yang dijalankan CPU, intinya digunakan untuk sinkronisasi kerja masing-

masing bagian.

Masalah dalam merancang implementasi hardwired

- Memiliki kompleksitas dalam pengurutan dan operasi mikronya

- Sulit didesain dan melakukan pengetesan

- Tidak fleksibel

- Sulit untuk menambah instruksi baru

1.2.1.2 Implementasi Microprogrammed

- Unit kontrol memerlukan sebuah memori untuk menyimpan program

kontrolnya

- Implementasi yang paling reliabel saat ini

- Fungsi-fungsi pengontrolan dilakukan berdasarkan program kontrol yang

tersimpan pada unit kontrol

- Fungsi-fungsi pengontrolan tidak berdasarkan decode dari input unit

kontrol lagi.

- Teknik ini dapat menjawab kesulitan-kesulitan yang ditemui dalam

implementasi hardwired.

Page 10: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

1.2.2 Arithmetic and Logic Unit (ALU)

1.2.2.1 Definisi ALU

Tugas utama dari Arithmetik and Logic Unit (ALU) adalah melakukan

semua perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan

instruksi program. ALU melakukan proses aritmatika dengan dasar penjumlahan,

sedangkan operasi aritmatika yang lainnya seperti pengurangan, perkalian dan

pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. Karena dasar operasi aritmatika

di ALU adalah penjumlahan, maka sirkuit elektronik di ALU yang digunakan

untuk melaksanakan proses aritmatika ini disebut adder. Tugas lain dari ALU

adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program.

ALU merupakan bagian CPU yang berfungsi membentuk operasi-operasi

aritmatika dan logika terhadap data. Data yang dapat dioperasikan adalah data

yang berupa angka.

Data angka digolongkan menjadi dua yaitu :

- Data bilangan bulat /integer

- Data bilangan pecahan/float

Contoh perhitungan bilangan integer adalah konversi bilangan biner

menjadi desimal. Misalkan bilangan 10101010 adalah

128 64 32 16 8 4 2 1

1 0 1 0 1 0 1 0

= 128*1+64*0+32*1+16*0+8*1+4*0+2*1+1*0

= 128+32+8+2 = 170

menjadi = 111010112 = 17010

Aritmetika Integer membahas operasi aritmetika (Sistem Komplemen

Dua) penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian. Berikut merupakan

tabel operasi aritmatika yang didasari atas penjumlahan bilangan biner.

Page 11: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

Tabel operasi aritmatika bilangan biner

Pada sembarang keadaan, hasil operasi dapat lebih besar dari yang dapat di

tampung ukuran word yang digunakan. Bila terjadi overflow, ALU harus

membersihkan sinyal tentang keadaan ini sehingga tidak terdapat usaha untuk

menggunakan hasil operasi tersebut.

Untuk mendeteksi overflow digunakan aturan, bila dua buah bilangan

ditambahkan dan keduanya positif atau keduanya negatif, maka overflow akan

terjadi bila dan hanya bila memiliki tanda yang berlawanan sehingga tidak

terdapat usaha untuk menggunakan hasil operasi tersebut

1.2.2.2 ADDER

Pada proses penambahan yang ada di ALU diselesaikan dengan switch

elektronik. Pertambahan dari dua buah digit binari (binary digit atau bit)

dilakukan oleh elemen ALU yang disebut dengan adder

a. Half Adder

- Fungsi dari half adder adalah menambahkan dua buah binary digit dengan

hasil berupa pertambahan dan sebuah carry of

- Input ada 2 macam yaitu X dan Y sedangkan output-nya berupa Sum dan

Carry of.

Page 12: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

- Pada half adder hasil carry of tidak ikut ditambahkan pada perhitungan

selanjutnya

b. Full Adder

- Fungsi dari full adder adalah menambahkan dua buah binary digit serta

carry of dari perhitungan sebelumnya dengan hasil berupa pertambahan dan

sebuah carry of.

- Input ada 3 macam yaitu X, Y, dan Ci (carry of input yang dihasilkan oleh

pertambahan sebelumnya) sedangkan output-nya berupa Sum dan Carry of

output.

- Pada full adder hasil carry of ikut ditambahkan pada hasil perhitungan

selanjutnya.

Berikut merupakan cuntoh gambar 4-bit paralel binary adder menggunakan Full

Adder

Gambar 1.7 4-bit paralel binary adder menggunakan Full Adder

Penjelasan gambar:

- Input terdiri dari bilangan binary 4 bit, yaitu yang pertama X3, X2, X1 dan

X0 dan yang kedua adalah Y3, Y2, Y1 dan Y0

- Contoh, dua buah bilangan binary 4 bit, yang pertama adalah 1001 dan yang

kedua adalah 0101

X3=1; X2=0; X1=0; X0=1

Page 13: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

Y3=0; Y2=1; Y1=0; Y0=1

a. Proses Penambahan

Proses perhitungan dimulai dari digit yang paling kanan. Urutan Proses:

1. X0 dan Y0, yang masing-masing bernilai 1, maka hasil pertambahan kedua

bit tersebut adalah 0 dengan carry of output 1 dan carry of tersebut akan

ditambahkan sebagai input (carry of input) untuk full adder berikutnya

2. X1 bernilai 0 dan Y1 bernilai 0 dan carry of input bernilai 1 maka hasil

pertambahan adalah 1 dengan carry of output bernilai 0 untuk full adder

berikutnya, yaitu bit X2 dan Y2

3. X2 bernilai 0 dan Y2 bernilai 1 dan carry of input bernilai 0 maka hasil

pertambahan adalah 1 dengan carry of output bernilai 0 untuk full adder

berikutnya, yaitu bit X3 dan Y3

4. X3 bernilai 1 dan Y3 bernilai 0 dan carry of input bernilai 0 maka hasil

pertambahan adalah 1 dengan carry of output bernilai 0

5. Hasil akhir dari pertambahan adalah S3=1; S2=1; S1=1; dan S0=0 yaitu

bilangan binary 1110

b. Proses Pengurangan

Proses Pengurangan dapat digunakan mesin penambahan,yaitu dengan

mengasumsikan bahwa:

A-B = A+(-B)

Cara mendapatkan bilangan negatif adalah :

1. Ubahlah bit-bit menjadi komplemen satu, termasuk bit tandanya

2. Perlakukan hasil pengubahan komplemen satu sebagai unsign binary integer

kemudian tambahkan 1 pada LSB-nya

Misalkan:

0101 = 5

Dibalik menjadi 1010

Jika ditambah +1

1011

Page 14: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

Demikian juga sebaliknya (negatif ke positif) dapat dilakukan dengan

algoritma yang sama

Tetapi cara ini terdapat dua anomali dalam sistem Komplemen Dua, yaitu

pengubahan integer 0 dan -128 seperti dijelaskan dibawah ini dengan contoh

word 8 bit

0000 0000 = 0

dibalik menjadi 1111 1111

jika ditambah +1

sama dengan 10000 0000 overflow dapat diabaikan

1000 0000 = -128

dibalik menjadi 0111 1111

jika ditambah 0000 0001+

sama dengan 1000 0000 sama dengan -128

Proses pengurangan diatas dapat digambarkan seperti berikut:

Gambar 1.8 Diagram Proses Pengurangan

c. Perkalian dan Pembagian

Pada proses perkalian dapat dilakukan dengan melakukan penambahan

berulang kali, misal: 2*4 = 2+2+2+2 = 8

Metode Heuristik

Menggunakan pendekatan perkalian yang dilakukan dengan pensil

Page 15: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

1011 multiplicant (11)

1100 x multiplier (12)

0000

0000

1011

1011 +

10000100 product (132)

Contoh Pembagian:

Desimal:

13

11 / 147

143

4

Biner:

1101

1011 / 10010011

1011

01110

1011

001111

1011

100

Skema kerja dari aritmetic logic unit dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.9 Skema kerja ALU

Page 16: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

1.2.3 Register

Register merupakan simpanan kecil yang mempunyai kecepatan tinggi,

lebih cepat 5-10 kali dibandingkan dengan kecepatan perekaman atau

pengambilan data di memori utama. Register digunakan untuk menyimpan

instruksi dan data yang sedang diproses oleh CPU, sedang instruksi-instruksi dan

data yang lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan

dimemori utama. Secara analogi register ini dapat diibaratkan dengan ingatan

diotak bila kita melakukan pengolahan data secara manual. Konsep penting yang

mempengaruhi kecepatan dari prosesor adalah ukuran dari register. Istilah word

size menggambarkan ukuran dari operand register yang berkisar dari 8-64 bit,

misalnya operand register mempunyai word size 32 bit, maka prosesor tersebut

disebut dengan 32-bit processor.

Di dalam CPU terdapat sekumpulan register yang tingkatan memorynya

berada di atas hirarki memori utama dan cache.

Menurut fungsinya, register CPU dapat dibagi menjadi:

1. User Visible Register (Register yang terlihat pemakai)

Register ini memungkinkan program bahasa mesin dan bahasa assembler

serta meminimalkan refrensi main memory dengan cara mengoptimasi

penggunaan register. Pemrogram dapat memeriksa isi dari register-register tipe

ini. Register tipe ini terdiri dari 2 jenis yaitu:

Register Data

Register data dapat menyimpan suatu nilai untuk beragam keperluan :

a. General purpose register

Register ini dapat difungsikan untuk beraneka ragam keperluan pada suatu

instruksi mesin yang melakukan suatu operasi terhadap data

b. Special purpose register

Register ini dibatasi untuk keperluan tertentu seperti menampung operasi

floating point, menampung limpahan operasi penjumlahan atau perkalian

dan sebagainya.

Page 17: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

Register Alamat

Register ini dapat berisi alamat data di memori utama, alamat instruksi di memori

utama, dan bagian alamat yang digunakan dalam perhitungan alamat lengkap.

Contohnya:

a. Register indeks (index register)

Pengalamatan berindex merupakan salah satu mode pengalamatan popular.

Pengalamatan melibatkan penambahan index ke nilai dasar untuk

memperoleh alamt efektif.

b. Register penunjuk segmen (segment pointer register)

Pada pengalamatan bersegmen, memori dibagi menjadi segmen-segmen.

Segmen berisi satu blok memori yang panjangnya dapat bervariasi. Untuk

mengacu memori bersegmen digunakan pengacuan terhadap segmen dan

offset di segmen itu. Register penunjuk segmen mencatat alamat dasar

(lokasi awal) dari segmen. Mode pengalamatan bersegmen sangat penting

untuk menejemen memori.

c. Register penunjuk stack (stack pointer register)

Stack merupakan mekanisme penting pada sistem komputer, biasanya

diimplementasikan dengan memori utama bukan memori tersendiri. Untuk

itu diperlukan register khusus untuk menunjuk puncak stack. Dengan

register ini dimungkinkan instruksi yang tak memerlukan alamat karena

alamat operand yang ditunjuk register penunjuk stack. Operasi-operasi

terhadap stack adalah:

- Instruksi push

Instruksi menyimpan data pada stack, dengan meletakkan data di

puncak stack.

- Instruksi pop

Instruksi mengambil data dari stack dengan mengambil data pada

puncak stack.

d. Register penanda (flag register)

Isi register ini merupakan hasil operasi dari pemroses. Register berisi

kondisi-kondisi yang dihasilkan pemroses berkaitan dengan operasi

yang baru saja dilaksanakan. Register ini terlihat oleh pemakai tetapi

Page 18: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

hanya dapat diperbaharui oleh pemroses sebagai dampak operasi yang

dijalankan.

2. Control and Status Register (Register untuk kendali status)

Register ini digunakan oleh unit kontrol untuk mengontrol operasi CPU

dan oleh program sistem operasi untuk mengontrol eksekusi program.

Sebagiannya dapat diakses dengan instruksi mesin yang dieksekusi dalam mode

kotrol atau kernel sistem operasi. Register untuk kendali status, antara lain:

Register untuk alamat dan buffer

Register untuk alamat dan buffer, terdiri dari:

a. Memory Address Register (MAR) : terisi alamat lokasi dalam memori.

MAR menetapkan alamat di dalam memori untuk operasi membaca

dan menulis

b. Memory Buffer Register (MBR) : terisi word data yang perlu ditulis ke

memori atau word yang paling akhir dibaca

c. I/O AR (I/O Address Register) : Register ini untuk mencatat alamat

port I/O yang akan diakses (baik yang ditulisi maupun di baca)

d. I/O BR (I/O Buffer Register)

Register ini untuk menampung data yang akan dituliskan ke port yang

alamatnya di tunjuk I/O AR atau menampung data dari port (yang

alamatnya ditunjuk oleh I/O AR) yang akan di baca.

Register untuk eksekusi instruksi

a. Program Counter (PC) : Terisi alamat instruksi yang diambil

b. Instruction Register (IR) : Terisi instruksi yang paling akhir diambil

Register untuk informasi status

Register ini berisi informasi status. Dapat berupa satu register atau kumpulan

register. Register atau kumpulan register ini disebut PSW (Program Status Word).

PSW biasanya berisi kode-kode kondisi pemroses ditambah informasi-informasi

status yang lainnya. PSW biasanya berisi informasi atau penanda berikut ini:

a. Sign : Flag ini mencatat tanda yang dihasilkan operasi yang

sebelumnya dijalankan

Page 19: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

b. Zero : Flag ini mencatat apakah operasi sebelumnya menghasilkan

nilai nol.

c. Carry : Flag ini mencatat apakah dihasilkan carry (kondisi) dimana

operasi penjumlahan atau perkalian menghasilkan hitungan yang tidak

dapat ditampung register akumulator.

d. Equal : Flag ini mencatat apakah operasi menghasilkan kondisi sama

dengan.

e. Overflow : Flag ini mencatat apakah kondisi menghasilkan overflow.

f. Interupt enable/disable : Flag ini mencatat apakah interupt sedang

dapat diaktifkan atau tidak.

g. Supervisor : Flag ini mencatat mode eksekusi yang dilaksanakan yaitu

mode supervisor atau bukan. Pada mode supervisor maka seluruh

interupt dapat dilaksanakan sedangkan untuk mode bukan supervisor

(mode user) maka beberapa instruksi kritis tidak dapat dilaksanakan.

h. Mungkin berisi petunjuk ke memori yang berisi informasi-informasi

status lain yang tak cukup di muat di register-register PSW.

Register-register diatas adalah jenis-jenis yang biasa di pemroses.

Jumlah dan ragam register tiap pemroses berbeda sesuai dengan

organisasi dan arsitektur pemroses itu.

Secara umum, CPU meng-update PC setelah instruksi diambil sedemikian

hingga PC selalu menunjuk kepada instruksi berikutnya untuk dieksekusi. Sebuah

instruksi cabang atau skip juga akan memodifikasi isi dari PC. Instruksi yang

diambil terisi ke dalam IR, di mana spesifier opcode dan operand dianalisis. Data

ditukar dengan memori dengan menggunakan MAR dan MBR. Pada sistem bus

terorganisasi, MAR menghubungkan bus alamat secara langsung, dan MBR

menghubungkan bus data secara langsung. Register terlihat oleh pengguna, pada

gilirannya, menukar data dengan MBR.

Micro-operation (operasi mikro) adalah suatu operasi prosesor yang

fungsional atau atomik, yang dilakukan selama satu pulsa waktu. Tugas operasi

mikro adalah :

1. Memindahkan data dari satu register ke register lainnya

Page 20: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

2. Memindahkan data dari satu register ke antarmuka eksternal (misalnya: bus

sistem)

3. Memindahkan data dari antarmuka eksternal ke register

4. Melaksanakan suatu operasi perhitungan atau logika, dengan menggunakan

register untuk masukan atau keluaran

Page 21: Cpu ( Central Processing Unit )

PUTU RUSDI ARIAWAN

BIODATA PENULIS

Nama : Putu Rusdi Ariawan

TTL : Denpasar. 19 April 1990

Agama : Hindu

Mahasiswa Teknik Elektro Unv. Udayana

Email : [email protected]

www.facebook.com/turusdi