CPU
ALU
Pengertian
ALU adalah salah satu komponen CPU yang berfungsi menjalankan tugasnya sesuai
dengan perintah dari otak komputer yakni CPU itu sendiri. Sesuai dengan namanya
perangkat ini lebih berkonsentrasi kepada fungsi aritmatika dan fungsi logika.
Fungsi
aritmatika adalah suatu fungsi yang mengarah ke operasi matematika seperti
penjumlahan, pengurangan, penjumlahan tidak bertanda dan lain – lain. Sedangkan
maksud dari fungsi logika sendiri adalah seringkali digunakan untuk
mengoperasikan logika AND, OR, XOR dan lain – lain.
Karena
dibuat khusus untuk proses perhitungan aritmatika maka sirkuit Adder ini
seringkali disebut rangkaian kombinasional aritmetika. Terdapat beberapa macam
yakni Half Adder yang difungsikan untuk menjumlahkan dua bit, lalu Full Adder
yang dapat menjumlahkan tiga bit dan yang terakhir adalah Paralel Adder yang
dapat menjumlahkan banyak bit.
Macam-macam adder:
1. Half
Adder
2. Full
Adder
3. Paralel
Adder
Register
Register
adalah sebuah tempat penampungan sementara untuk data-data yang akan diolah
oleh prosesor, dan dibentuk oleh 16 titik elektronis di dalam chip
mikroprosessor itu sendiri. Dengan lokasi penyimpanan data sementara ini,
pemrosesan dapat dilakukan jauh lebih cepat daripada jika data harus diambil
langsung dari lokasi penyimpanan. Register merupakan alat penyimpanan kecil
yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan
data dan atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara dan
biasanya digunakan untuk menyimpan data selama pemrosesan atau data untuk
diproses lebih lanjut.
Register-register untuk
Komunikasi dengan Unit-unit Diluar CPU
1.
MAR (Memory Address Register)
Digunakan
untuk menyatakan alamat lokasi operand dalam memori yang akan dibaca atau
ditulis oleh CPU.
2.
MBR / MDR (Memory Buffer atau Data Register)
Merupakan
tempat penyimpanan (sementara) data yang baru saja dibaca atau data yang akan
dituliskan ke memori.
3.
PC (Program Counter)
Digunakan
untuk menyatakan alamat lokasi instruksi yang akan dibaca oleh CPU dari memori.
Jenis-jenis Register
1.
Register Data
Digunakan
untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat (integer).
2.
Register Alamat
Digunakan
untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk mengakses memori.
3.
Register General Purpose
Digunakan
untuk menyimpan angka dan alamat secara sekaligus.
4.
Register Floating Point
Digunakan
untuk mnyimpan angka-angka bilangan titik mengambang (floating point).
5.
Register Konstanta (constant register)
Digunakan
untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca (bersifat read –
only).
6.
Register Vektor
Digunakan
untuk menyimpan hasil pemprosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD).
7.
Register Special Purpose
Digunakan
untuk menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer,
stack pointer, dan status.
8.
Register yang Spesifik Terhadap Model Mesin (mechine specific register)
Digunakan
untuk menyimpan data internal prosesor atau pengaturan yang berkaitan dengan
prosesor itu sendiri.
General Purpose
Register (Scratch Pad Register / Memori Serbaguna)
General
purpose register merupakan register yang memiliki kapasitas penyimpanan sebesar
16 bit yang kemudian dibagi lagi menjadi register low dan register high, yang
masing-masing bagiannya memiliki kapasitas penyimpanan sebesar 8 bit. Dalam
general purpose register, terdapat 4 bagian register lagi, yang memiliki fungsi
yang berbeda, yaitu:
1.
Register AX (AH + AL) / Accumulator Register
2.
Register BX (BH + BL) / Base Register
3.
Register CX (CH + CL) / Counter Register
4.
Register DX (DH + DL) / Data Register
Segment Register
Segment
register merupakan register yang berfungsi untuk membuat alamat memori untuk
data yang akan disimpan kedalam register, sehingga mudah dalam pencarian dan
pengaksesan data. Dalam mode operasi nyata, register segmen berada dalam posisi
pengoperasian mode perlindungan, sehingga data yang akan disimpan benar-benar
terlindungi. Ada 4 bagian lebih kecil di register segmen, masing-masing memiliki
fungsi yang berbeda, yaitu:
1. Segmen
kode (register CS)
2. Segmen
data (register DS)
3. Segmen
tumpukan (register SS)
4. Segmen
tambahan (register ES)
Pointer Register
Pointer
register merupakan register yang berfungsi sebagai memori penyimpanan offset
dari suatu relative address. Register pointer dapat menunjukkan alamat data di
lokasi memori dan digunakan saat mentransfer data ke dan dari memori, operasi
penumpukan menjadi PUSH atau POP, dan alamat perintah pada mikroprosesor. Ada
tiga jenis register pointer:
1.Register
IP (Instruction Pointer) yang menampilkan alamat perintah atau baris perintah
dalam program.
2.Register
SP (Stack Pointer), yang menunjukkan byte terakhir dalam operasi susun.
3.Register
BP (Base Pointer), yang memiliki fungsi kurang lebih sama dengan register BX,
membaca dan menulis data langsung dari atau ke memori.
Index register
merupakan register yang berfungsi untuk melakukan operasi (membaca dan menulis)
string. Terdapat dua register dalam index register, yaitu
1.Source
(lokasi sumber) Index.
2.Destination
(tujuan) Index.
Flag Register
Flag
register berfungsi sebagai penanda yang menunjukkan status atau keadaan dari
suatu mikroprosessor. Bit-bit data pada flag yang berfungsi sebagai penanda
status, akan mengalami perubahan tergantung kepada proses yang sedang
berlangsung. Adapun nilai dan kode dari bit pada flag register yaitu :
-C
(carry) dengan nilai : 1 berarti ada carry out dan 0 berarti tidak ada carry
out.
-P
(Parity) dengan nilai 1 berarti paritas genap 0 berarti paritas ganjil.
-A
(auxiliary carry) dengan nilai 1 berarti ada carry dan 0 berarti tidak ada
carry.
-Z
(zero) dengan nilai 1 berarti hasilnya nol dan 0 berarti hasilnya bukan nol.
-S
(sign) dengan nilai 1 berarti hasilnya negatif dan 0 berarti hasilnya positif.
-T
(trap) bila di-set 1 dimungkinkan melakukan debugging.
-I
(interrupt) dengan nilai 1 berarti pin INTR enable dan 0 berarti pin INTR
disable.
-D
(direction) dengan nilai 1 berarti cacahan turun dan 0 berarti cacahan naik.
-O
(Overflow) menunjukkan adanya kelebihan kapasitas atau tidak.
-IOPL
(input-output privilege level) untuk protected mode.
-NT
(nested task) sebagai tanda indikasi dari penggabungan dengan operasi lain.
-RF
(resume) sebagai tanda untuk debugging.
-VF
(Virtual mode) sebagai tanda untuk operasi virtual pada protected mode.
-AC
(alignment check) sebagai tanda untuk data word di alamati ke memori.
Memori
Memori
adalah istilah umum yang mengacu ke perangkat fisik komputer apa saja yang
mampu untuk menyimpan data baik secara permanen maupun sementara. Memori
termasuk komponen vital karena performa dari sebuah unit komputer salah satunya
ditentukan oleh komponen ini, semakin besar ruang penyimpanan dan kecepatan
dari memori, semakin bagus performa dari sebuah unit komputer.
Memori
komputer dapat memiliki sifat volatile atau non-volatile. Memori komputer yang
memiliki sifat folatile akan kehilangan konten (data atau informasi) ketika
komputer mati (kehilangan daya), sebaliknya memori komputer yang bersifat
non-folatile akan tetap menyimpan konten sekalipun komputer dalam keadaan mati.
Memori komputer dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu memori utama (main
memory) dan memori sekunder (secondary memory).
1. Memori
utama (main memory)
a.Read
Only Memory (ROM).
ROM adalah jenis memori
yang kontennya tidak hilang ketika komputer mati (kehilangan daya). Pada
awalnya memori ini hanya bisa dibaca saja, tidak bisa dihapus dan kontennya
sudah diisi oleh pabrik pembuatnya. Saat komputer dinyalakan, sebagaian konten
(instruksi) yang ada di ROM ini akan dipindahkan ke RAM. Instruksi-instruksi
yang ada di ROM diantaranya adalah instruksi untuk membaca sistem operasi,
memeriksa semua komponen dari sistem dan menampilkan pesan di layar.
Dalam perkembangannya,
ROM kemudian memiliki beberapa tipe yaitu PROM (Programmable ROM), RPROM
(Re-Programmable ROM), EPROM (Eraseble Programmable ROM), dan EEPROM
(Electically Eraseble Programmable ROM). Di komputer dekstop, ROM juga dikenal
dengan BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS.
b.Random
Access Memory (RAM)
RAM adalah kumpulan
chip memori berupa IC (Integrated Circuit) yang terdiri dari jutaan transistor
dan kapasitor. RAM merupakan tempat penyimpanan sementara dari komputer saat
dijalankan dan dapat diakses secara acak (random). Konten dari RAM dapat dirubah
(diganti) dan bersifat folatile. Fungsi utama RAM adalah mempercepat pemrosesan
data karena dapat disimpan dan diambil kembali dengan sangat cepat.
Semakin besar RAM yang
dimiliki komputer, semakin cepat pula kinerja dari komputer tersebut. RAM dibagi
menjadi dua tipe yaitu DRAM (Dynamic RAM) adalah memori utama dari computer.
1.FPM
2.EDO
3.SDRAM
4.RDRAM
5.DDR
SDRAM
6.DDR2
SDRAM
7.DDR3
SDRAM
8.DDR4
SDRAM)
9.SRAM
(Static RAM)
2. Memori
sekunder (secondary memory)
Bersifat non-folatile
dan digunakan sebagai perangkat penyimpanan skala besar untuk menyimpan data
dan program secara permanen. Data maupun program yang tersimpan di memori
sekunder ini tetap ada dan tidak akan hilang meskipun komputer mati (tidak ada
daya). Data ini bisa disalin ke berbagai macam perangkat memori sekunder
lainnya dan akan tetap sama apabila dibuka di komputer lain. Memori sekunder
dapat dibagi menjadi.
·
Optical Storage Device. contoh Compact
Disc, DVD dan Blu-ray Disc.
·
Magnetic Storage Device. contoh Floppy
Disc dan Hard Disc Drive.
·
Flash Memory Device. contoh USB Flash
Drive, Solid State Drive.
Bus
Dalam
komputer kita mengenal bus seperti suatu jalanan di mana di situ terjadi lalu
lintas data. Pada bus ini ada jalur untuk pengendalian, jalur untuk
pengalamatan dapat, dan jalur untuk lalu lintas data sendiri. Secara umum kita
mengenal bus yang akan digunakan untuk pemrosesan data antara CPU atau
processor, memory dan periperal input dan output.
1. Dedicated
BUS
Yaitu Bus yang
berfungsi khusus menyalurkan data tertentu.
·
Kelemahanya yaitu Memerlukan saluran
banyak.
·
Kelebihanya memiliki kecepatan yang
tinggi.
2. Multiplexed
BUS
Yaitu bus yang
berfungsi yang menyalurkan informasi berbeda data dengan metode multiplex.
·
Kelemahanya, Memerlukan saluran sedikit
tapi kecepatan transfer data menurun & Di perlukan mekanisme yang komplek
untuk mengurai data yang telah di multipleks.
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 perangkat.
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 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 Bus alamat.
Beberapa BUS utama di
sistem komputer moderen :
·
Bus Prosesor.
·
Bus AGP.
·
Bus PCI.
·
Bus PCI – Express.
·
Bus PCI – X.
·
Bus ISA.
·
Bus EISA.
·
Bus USB.
Sumber pustaka:
-https://www.nesabamedia.com/pengertian-alu/
-https://garudacyber.co.id/artikel/1486-pengertian-register-dan-jenis-jenis-register
-https://www.termasmedia.com/hardware/448-mengenal-memori-komputer-dan-klasifikasinya.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar