CENTRAL PROCESSING UNIT (CPU)

CENTRAL PROCESSING UNIT (CPU) 

Arsitektur dasar mesin tipe von neumann menjadi kerangka referensi pada komputer digital umum (general-purpose) modern. 

Program disimpan dalam unit memori utama yang berhadapan dengan piranti I/O melalui CPU. CPU membaca dari atau menulis ke memori, dengan mengirimkan alamat word ke unit memori melalui bus addresskemudian menerima atau mengirimkan data melalui bus  data. Data dipertukarkan antara CPU dan Unit I/O juga dengan menggunakan  bus data. Operasi disinkronisasikan oleh dua  bus controldengan sinyal kendali yang dikirimkan oleh CPU dansinyal acknowledgment serta sinyal interupsi yang diterimaoleh CPU.

KUMPULAN REGISTER
Register dari sebuah komputer secara kolektif disebut sebagai kumpulan register (register set).
Format Instruksi
Suatu Instruksi merupakan suatu tata cara yang digunakan oleh komputer untuk menyatakan operasi seperti ADD,STORE, LOAD, MOVE, dan BRANCH serta untuk menentukan lokasi data dimana suatu operasi akan dikerjakan. Kumpulan seluruh instruksi tersebut, disebut sebagai kumpulan instruksi.
Format Alamat
Pada salah satu komputer terdahulu, setiap instruksi terdiri atas sebuah opcode dan empat field alamat.
A0 = Alamat operand pertama
A1 = Alamat operand kedua
A2 = Alamat dimana hasil operasi disimpan
A3 = Alamat dari instruksi berikutnya
Karena komputer biasanya menjalankan intruksi secara berurutan, maka dapat memberi kode algoritma dengancara tertentu dan menghilangkan kebutuhan akan A3. Jika dianggap  bahwa panjang word memori tetap, maka dapat digunakan bit-bit yang memerinci A3 untuk sisa alamat yang ada dan dapat menggunakan ruang memori yang lebih besar tanpa meningkatkan ukuran word memori. Format ini dikenal dengan format tiga-alamatdimana:
A0 = alamat operand pertama
A1 = alamat operand kedua
A2 = alamat hasil
Format lain dikenal sebagai  format dua-alamat, menghilangkan alamat A2 dan A3. Format ini merupakan format paling umum pada komputer komersial dan tergantung  pada sistem tertentu, menggunakan salah satu dari akumulator A0atau A1 untuk hasilnya. Bagaimanapun, cara termudah untuk mengorganisasikan sebuah komputer adalah dengan mempunyai sebuah register CPU tunggal dan kode instruksi dengan hanya dua bagian,format ini dikenal sebagai  format alamat-tunggal.Disini akumulator menjalankan fungsi ganda: biasanya menjadi bagian alamat pada operand kedua dan juga lokasi dimana hasilnya disimpan.
Mode Pengalamatan
Suatu variasi mode pengalamatan (addressing mode) dapat digunakan untuk menentukan suatu alamat tempat untuk dimana operand akan di  fetch. Beberapa teknik ini dapat meningkatkan kecepatan pelaksanaan instruksi dengan menurunkan jumlah referensi pada memori utama dan meningkatkan jumlahreferensi pada register kecepatan tinggi. Mode pengalamatan ini menjabarkan suatu aturan untuk menginterpretasikan atau memodifikasi field alamat dari instruksi sebelum operand direferensikan. 
ARITHMETIC AND LOGIC UNIT (ALU)
Ide mengenai satu adder umum yang mampu menambahkan dua register bersama-sama dan menyimpan  hasilnya dalam register lainnya merupakan prinsip yang mendasar pada ALU. Sehingga ALU didefinisikan sebagai sebuah unit yang berisi sirkuit untuk menjalankan sekumpulan operasi mikro aritmatika danlogika.
Fungsi Aritmatika pada sebuah ALU 
biasanya mencakup integer, floating-point (real) dan desimal berkode  biner. Disini operasi yang terjadi adalah penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian.
Fungsi Logika pada ALU lebih sederhana.
 Untuk segala operasi logika yang ingin diterapkan, maka hanya perlu memuat sejumlah n gerbang logika tertentu untuk operasi tersebut (satu untuk setiap pasangan bit input).
Selain itu pula ALU dapat digunakan sebagai  Pergeseran, dengan menerapkan sirkuit geser kombinasional yang  dikenal sebagai skalar posisi. Karena kita ingin menjalankan pergeseran bersamaan dengan fungsi aritmatika atau logika, seperti pada perkalian atau pengepakan string, maka akan lebih efisien untuk men-setpenggeser diluar ALU. Dengan cara ini dapat ditambahkan dua angka dan menggeser seluruh hasil dalam satu langkah daripada meneruskan hasilnya ke input ALU lagi dankemudian mensetupALU untuk menggeser angka tersebut.
CONTROL LOGIC UNIT (CLU)
CLU pada komputer memasukkan informasi tentang instruksi dan mengeluarkan baris kendali yang diperlukan untuk mengaktifkan operasi-mikro yang semestinya. CLU terbentuk atas sebuah prosesor instruksi (IPatau  instruction processor) yang berfungsi untuk mengendalikan  fetch, perhitungan alamat dan siklus interupsi, kemudian prosesor aritmatika (APatau  arithmatic processor) yang berfungsi untuk mengendalikan siklus eksekusi bagi  operasi aritmatika dan logika.
Konfigurasi CPU
Komponen CPU dapat tersusun dalam berbagai cara, sangat tergantung pada jumlah bus data internal yang digunakan. Dua contoh diantaranya adalah Organisasi bus tunggal dan organisasi triple bus.

Share :

Tweet

✚

Related Post