3. Title and Content Layout with Chart
Control Unit
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 Control Unit ini akan mengatur aktivitas
dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut.
Bagian CPU yang Menyebabkan Fungsi Komputer
Dapat Tercapai.
Mengeluarkan Sinyal Kontrol yang bersifat Internal
bagi CPU untuk memindahkan data antr register,
agar ALU melakukan Fungsinya dan Untuk
Mengatur Oprasi-Oprasi Innsternal Lainnya.
Mengeluarkan sinyal Kontrol eksternal Bagi
Pertukaran data memori dan memori dan modul-
modul I/O.
Unit
Kontrol
Flag
Clock
Register Instruksi
Sinyal Kontrol
dalam CPU
BusKontrol
Sinyal Kontrol
pd bus sistem
Sinyal Kontrol
dari bus sistem
4. INPUT UNIT CONTROL
Unit kontrol mempunyai beberapa input, diantaranya:
Clock
berfungsi untuk sinkronisasi operasi antar komponen
Flag
flag-flag ini diperlukan unit kontrol untuk mengetahui
status CPU. Flag diset ALU sebagai hasil dari suatu
operasi, misalnya: overflow flag, diset 1 bila hasil
komputasi melampaui panjang register tempat flag
disimpan.
Instruction register
menggunakan opcode untuk menentukan operasi
mikro yang akan dilakukan selama siklus eksekusi
Sinyal kontrol dari ”bus control”
memberi jalur ke unit kontrol untuk sinyal-sinyal
tertentu, seperti sinyal interrupt dan sinyal
acknowledgment
5. Output Sinyal Kontrol
Sinyal kontrol di dalam CPU (control signals within CPU): output unit
kontrol terdiri dari dua macam sinyal, yaitu:
Sinyal-sinyal yang dapat mengaktifkan fungsi ALU yang
spesifik
sinyal-sinyal yang menyebabkan perpindahan data antar
register
Sinyal kontrol ke ”bus control” juga terdiri atas 2 sinyal, yaitu.
sinyal kontrol ke memori
sinyal kontrol ke modul-modul I/O
6. Implementasi Hardwired
Unit kontrol merupakan rangkaian kombinatorial. Sinyal-sinyal logika
inputnya akan didekodekan menjadi sinyal-sinyal logika output, yang
merupakan sinyal-sinyal kontrol ke sistem komputer. Sinyal-sinyal input
tersebut, seperti clock, flag, register instruction, dan sinyal kontrol
merupakan input bagi unit kontrol untuk mengetahui status komputer.
Sinyal keluaran yang dihasilkan akan mengendalikan sistem kerja
komputer.
7. Implementasi Microprogrammed
• Unit kontrol memerlukan sebuah memori untuk menyimpan
program kontrolnya.
• Fungsi–fungsi pengontrolan dilakukan berdasarkan program
kontrol yang tersimpan pada unit kontrol. Selain itu, fungsi–fungsi
pengontrolan tidak berdasarkan dekode dari input unit kontrol
lagi.
• Teknik ini dapat menjawab kesulitan–kesulitan yang ditemui
dalam implementasi hardwired.
9. 1. OPERASI MIKRO
Adalah operasi tingkat rendah yang dapat dilakukan oleh komputer atau CPU
sehingga fungsi-fungsi operasi akan dihasilkan untuk memindahkan data antar register.
salah satu cara dalam melakukan operasi mikro tersebut adalah dengan
menggunakan bahasa transfer register / Register Transfer Language ( RTL ). RTL adalah
sebuah bahasa yang digunakan untuk menjabarkan atau menjalankan operasi mikro
STRUKTUR OPERASI MIKRO
Sebuah komputer moderen/digital dengan program yang tersimpan di dalamnya
merupakan sebuah system yang memanipulasi dan memproses informasi menurut
kumpulan instruksi yang diberikan. Sistem tersebut dirancang dari modul-modul
hardware seperti :
1. Register 4. Unit memori
2. Elemen aritmatika dan logika 5. Unit masukan/keluaran (I/O)
3. Unit pengendali
- STRUKTUR OPERASI MIKRO
10. A. Kinerja Kontrol Prosessor
apa yang dilakukan oleh unit kontrol adalah :
Pengurutan
unit kontrol menyebabkan prosessor menuju
sejumlah operasi mikro dalam urutan yg benar
berdasarkan pada program yang sedang
dieksekusi
Eksekusi
Unit kontrol menyebabkan setiap operasi mikro
dilakukan
Cara unit kontrol beroperasi yaitu dengan
menggunakan sinyal-sinyal kontrol
Kontrol Prosessor
11. Title and Content Layout with ChartB. Fungsi Dasar Prosessor
Menjalankan program program yang
disimpan dalam memori utama dengan
cara mengambil instruksi instruksi, menguji
instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu
persatu sesuai alur perintah.
Pandangan paling sederhana proses
eksekusi program adalah dengan
mengambil pengolahan instruksi yang terdiri
dari dua langkah, yaitu :
operasi pembacaan instruksi (fetch)
operasi pelaksanaan instruksi (execute)
Kontrol Prosessor
12. Siklus Instruksi
Untuk memproses suatu instruksi dilakukan melalui 2
tahapan:
1. mengambil instruksi (instruction fetch) dari
memori
2. mengeksekusi instruksi tersebut (instruction
execution)
Terdiri dari siklus fetch dan siklus Eksekusi
13. SUB – SIKLUS INSTRUKSI
Fetch : Membaca instruksi berikutnya dari
memori ke dalam CPU
Execute : Menginterpretasikan opcode dan
melakukan operasi yang diindikasikan
Interrupt : Apabila interrupt diaktifkan dan
interrupt telah terjadi, simpan status
proses saat itu dan layani interrupt.
14. SIKLUS TAK LANGSUNG
Pengambilan alamat-alamat tak langsung
dapat dianggap sebagai sebuah subsiklus
instruksi atau lebih.
Eksekusi sebuah instruksi melibatkan sebuah operand atau lebih di dalam memori, yang
masing-masing memori memerlukan akses memori.
15. SIFAT SIKLUS INSTRUKSI
• Sekali instuksi telah diambil, maka operand specifier-nya harus
diidentifikasikan.
• Kemudian seluruh operand input yang berada dalam memori
akan diambil, dan proses ini memerlukan pengalamatan tak
langsung.
• Operand berbasis register tidak perlu diambil.
• Apabila opcode telah dieksekusi, proses yang sama akan
diperlukan untuk menyimpan hasilnya di dalam memori.
16. Register Yang Penting Bagi Eksekusi
Instruksi
Program Counter (PC) atau Pencacah Program
Berisi alamat instruksi yang akan diambil
Instruction Register (IR)
Berisi instruksi yang terakhir diambil
Memori Address Register (MAR)
Berisi alamat sebuah lokasi dalam memori
Memori Buffer Register (MBR)
Berisi sebuah word data yang akan dituliskan
ke dalam memori atau word yang terakhir dibaca
17. ALIRAN DATA SIKLUS PENGAMBILAN
Prosesnya:
Pada saat siklus pengambilan (fetch cycle), instruksi dibaca dari
memori.
PC berisi alamat instruksi berikutnya yang akan diambil.
Alamat ini akan dipindahkan ke MAR dan ditaruh di bus alamat.
Unit kontrol meminta pembacaan memori dan hasilnya disimpan
di bus data dan disalin ke MBR dan kemudian dipindahkan ke IR.
PC naik nilainya 1, sebagai persiapan untuk pengambilan
selanjutnya.
Siklus selesai, unit kontrol memeriksa isi IR untuk menentukan
apakah IR berisi operand specifier yang menggunakan
pengalamatan tak langsung.
18. ALIRAN DATA SIKLUS TAK LANGSUNG
• Siklus pengambilan dan siklus tak langsung
cukup sederhana dan dapat diramalkan.
• Siklus instruksi (instruction cycle) mengambil
banyak bentuk karena bentuk bergantung
pada bermacam-macam instruksi mesin yang
terdapat di dalam IR.
• N bit paling kanan pada MBR, yang berisi
referensi alamat, dipindahkan ke MAR.
• Unit kontrol memina pembacaan memori, agar
mendapatkan alamat operand yang diinginkan
ke dalam MBR.
19. ALIRAN DATA SIKLUS INTERUPSI
• Isi PC saat itu harus disimpan sehingga CPU
dapat melanjutkan aktivitas normal setelah
terjadinya interrupt.
• Cara : Isi PC dipindahkan ke MBR untuk
kemudian dituliskan ke dalam memori.
• Lokasi memori khusus yang dicadangkan untuk
keperluan ini dimuatkan ke MAR dari unit
kontrol.
• Lokasi ini berupa stack pointer.
• PC dimuatkan dengan alamat rutin interrupt.
• Akibatnya, siklus instruksi berikutnya akan mulai
mengambil instruksi yang sesuai.
