:): Central Processing Unit

Central Processing Unit

Sistem Bus

Bus adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai sub sistem. Karakteristik penting sebuah bus adalah bahwa bus merupakan media transmisi yang dapat digunakan bersama. Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer.

Suatu Komputer tersusun atas beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat Input/Output. setiap computer saling berhubungan membentuk kesatuan fungsi.

Sistem Bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen computer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen komputer sangatlah mendominasi kerja suatu computer. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu juga kita dapat melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan system bus.

B. Jenis Bus Berdasarkan Fungsi :

1. Data Bus :

· Berfungsi untuk mentransfer data, membawa data dari dan ke perangkat atau peripheral

· Terdiri atas beberapa jalur penghantar, 8, 16, 32 bahkan 64 bahkan lebih jalur parallel

· 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.

2. 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 perangka

3. Address Bus:

· Membawa informasi untuk mengetahui lokasi suatu perangkat atau peripheral

· 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 peripheral 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 Bus alamat.

C. Cara Kerja Sistem Bus

Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya akan lebih kompleks, sehingga untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa buah bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus).

Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge.

D. Pengertian ALU (Arithmatic Logical Unit)

Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah komponen 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.

E. 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). Tugas dari CU adalah sebagai berikut:

· Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.

· Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.

· Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.

· Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja.

· Menyimpan hasil proses ke memori utama.

Proses tiga langkah karakteristik unit control:

· Menentukan elemen dasar prosesor

· Menjelaskan operasi mikro yang akan dilakukan prosesor

· Menentukan fungsi-fungsi yang harus dilakukan unit control agar menyebabkan pembentukan operasi mikro

F. Register

Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses, sementara data dan instruksi lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di dalam memori utama. Setiap register dapat menyimpan satu bilangan hingga mencapai jumlah maksimum tertentu tergantung pada ukurannya. Register-register dapat dibaca dan ditulis dengan kecepatan tinggi karena berada pada CPU. Berikut fungsi register :

Register CPU yang dapat digunakan oleh pemrogram, dengan menggunakan set intsruksi memungkinkan satu buah register atau lebih untuk dispesifikasian sebagai operand atau alamat operand.

a. General Purpose Register

· Digunakan untuk mode pengalamatan dan data.

· Akumulator ( aritmatika, Shift, Rotate)

· Base Register (Rotate,Shift, aritmatika)

· Counter Register ( Looping)

· Data Register (menyimpan alamat I/O device).

b. Register Alamat

· Digunakan untuk mode pengalamatan

· Segment Register (Code Segment, Data Segment, Stack Segment, Extra Segment)

· Register Index (Stack Index, Data Index)

· Stack Pointer

c. Register Data

· Digunakan untuk menampung data

d. Register Kode Status Kondisi (Flag)

· Kode yang menggambarkan hasil operasi sebelumnya

· Register data, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat (integer).

· Register alamat, yang digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk mengakses memori.

· Register general purpose, yang dapat digunakan untuk menyimpan angka dan alamat secara sekaligus.

· Register floating-point, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka bilangan titik mengambang (floating-point).

· Register konstanta (constant register), yang digunakan untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca (bersifat read-only), semacam phi, null, true, false dan lainnya.

· Register vektor, yang digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD.

· Register special purpose yang dapat digunakan untuk menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack pointer, dan status register.

· Register yang spesifik terhadap model mesin (machine-specific register), dalam beberapa arsitektur tertentu, digunakan untuk menyimpan data atau pengaturan yang berkaitan dengan prosesor itu sendiri. Karena arti dari setiap register langsung dimasukkan ke dalam desain prosesor tertentu saja, mungkin register jenis ini tidak menjadi standar antara generasi prosesor.

G. Memory

Memori merupakan media penyimpanan program maupun data. Memori semikonduktor dapat dibedakan menjadi Read Only Memory (ROM) dan Random Access Memory (RAM). ROM adalah memori non-volatil yang digunakan untuk menyimpan data secara permanen. Data yang disimpan hanya dapat dibaca, tidak dapat diubah, dan isinya tidak hilang ketika catuan dimatikan. Sedangkan RAM adalah tempat penyimpanan sementara yang berisi alamat yang isinya dapat dibaca dan dimodifikasi. Memori ini bersifat volatil, isinya akan hilang ketika catuan dimatikan.

Memori program merupakan ruang memori yang digunakan untuk menyimpan program yang akan dijalankan oleh prosesor. Memori program bersifat read only memory (ROM). Prosesor hanya bisa membaca isi dari memori program tetapi tidak bisa mengubah isinya. Memori data pada prosesor digunakan untuk menyimpan data-data hasil pemrosesan dari instruksi-instruksi yang dijalankan oleh prosesor. Pada mikrokontroler 8051, memori data internal sebesar 128 byte. Didalamnya terdapat bank register, Spesial Function Register (SFR), dan general-purpose register.

Fungsi Memori / RAM dan bagian - bagiannya yaitu :

1. Dynamic Random Access Memory (DRAM)
DRAM memiliki bentuk yang beragam. Umumnya berbentuk persegi / petak dengan warna hitam dan terletak di bagian PCB memori. DRAM berfungsi untuk menampung data dalam waktu yang singkat, dan juga akan selalu direfresh secara periodik / berkala.

2. Contact Point
Contact point merupakan bagian memori yang berfungsi sebagai penghubung ke motherboard / papan induk. Yang terdiri dari 1 atau 2 buah lekukan (NOTCH) dan beberapa titik. NOTCH bertujuan untuk mencegah kesalahan pasang memori pada motherboard.

3. Printed Circuit Board (PCB)
PCB merupakan sebuah board/papan berfungsi sebagai tempat komponen-komponen yang terdapat jalur koneksi antara satu komponen dengan yang lainnya. PCB dibuat dari fiber / pertinak yang dilapisi perak atau tembaga. PCB biasanya memiliki warna hijau dan terdiri dari beberapa layer / lapis tembaga

Sumber :

https://reddevil2893.wordpress.com/2013/12/05/pengertian-alu-arithmetic-logical-unit-dan-sitem-bus/

http://gpratomo7.blogspot.sg/2017/10/central-processing-unit.html

http://eryboy1304.blogspot.co.id/2012/10/pengertian-cpu-alu-cu-dan-register.html

http://orkomp.blogspot.co.id/2012/06/register.html

http://deririyadip.blogspot.co.id/2014/09/macam-macam-register.html

http://blogmekanikkomputer.blogspot.co.id/2013/01/fungsi-memori-dan-bagiannya.html
http://efratbimo14.blogspot.sg