CPU terdiri dari beberapa komponen utama seperti ALU, unit kontrol, dan register. ALU bertugas memproses data, unit kontrol mengontrol operasi CPU, dan register digunakan untuk menyimpan data sementara. Siklus instruksi CPU meliputi mengambil instruksi, memproses data, dan menulis hasilnya. Pipelining memungkinkan beberapa instruksi diproses secara bersamaan dengan memecah siklus instruksi menjadi tahap-tahap.

1. Struktur dan
Fungsi CPU
10118717 ANDHIKA CHANDRA GULPA
14118506 MUHAMMAD AUSRIN HADRIAN
17118890 TENI AMARI MENDROFA
17118123 TRI BRATA DARMAWAN

2. MATERI
Komponen Utama CPU01
Organisasi Prosesor02
Program Status Word04
Organisasi Register03
Siklus Instruksi05
Pipeline06

3. 1.Bertugas membentuk fungsi-fungsi
pengolahan data komputer.
2.ALU sering disebut mesin bahasa
(machine language) karena bagian ini
mengerjakan instruksi-instruksi bahasa
mesin yang diberikan padanya.
3.ALU terdiri dari dua bagian, yaitu Unit
Aritmetika dan unit logika boolean, yang
masing-masing memiliki spesifikasi tugas
tersendiri.
01 Arithmetic and Logic Unit
(ALU)
02 Control Unit
(CU)
Control unit bertugas mengontrol
operasi CPU dan secara keseluruhan
mengontrol komputer sehingga terjadi
sinkronisasi kerja antar komponen
dalam menjalankan fungsi-fungsi
operasinya termasuk dalam tanggung
jawab unit kontrol adalah mengambil
instruksi-instruksi dari memori utama
dan menentukan jenis instruksi tersebut.
03
Register
s
Media penyimpanan internal CPU yang
digunakan saat proses pengolahan data.
Memori ini bersifat sementara, biasanya
digunakan untuk menyimpan data saat
diolah ataupun data untuk pengolahan
selanjutnya.
04 CPU
Interconnections
Sistem koneksi dan bus yang
menghubungkan komponen internal dan
bus-bus eksternal CPU. Komponen
internal CPU yaitu ALU, Unit Control
dan register-register. Komponen
eksternal CPU system lainnya, seperti
memori utama, piranti masukan atau
keluaran.
KOMPONEN UTAMA CPU
CPU tersusun atas beberapa komponen. Komponen Utama
CPU adalah sebagai berikut:

4. Fetch Data (Mengambil Data)
Eksekusi suatu instruksi memerlukan
pembacaan dari memori atau modul I/O
CPU harus membaca instruksi dari
memoriCPU harus membaca instruksi dari
memori
Process Data (Mengolah Data)
Eksekusi suatu instruksi memerlukan
operasi aritmatika atau logika terhadap
data
Interpret Instruction (Menerjemahkan Instruksi)
Instruksi harus diinstruksikan untuk
menentukan aksi apa yang perlu diambil
ORGANISASI
PROSESOR
Hal – hal
yang perlu
dilakukan
CPU :
Write Data (Menulis Data)
Hasil eksekusi memerlukan penulisan
data ke memori atau modul I/O

5. ORGANISASI REGISTER
Register pada CPU memiliki 2 fungsi :
Register CPU yang dapat
digunakan oleh pemrogram,
dengan menggunakan set
intsruksi memungkinkan
satu buah register atau
lebih untuk dispesifikasian
sebagai operand atau
alamat operand.
User Visible Register
Register yang digunakan
oleh unit kontrol untuk
mengintrol operasi CPU
dan oleh program sistem
operasi untuk mengontrol
eksekusi program
Control dan Status Register

6. ORGANISASI REGISTER
Bagian-bagian yang terdiri pada register
User Visible
Register
berisi alamat instruksi yang akan di
ambil
Program Counter (PC)
Berisi sebuah word data yang akan
dituliskan ke dalam memori atau
word yang terakhir di baca
Memory Buffer Register (MBR)
berisi instruksi yang
terakhir diambil
Instructions Register (IR)
Berisi alamat sebuah lokasi
di dalam memori
Memory Address Register (MAR)
dapat berisi operand sembarang
op-code
General Purpose
bit-bit yang di setel perangkat
keras CPU sebagai hasil operasi
Kode-kode kondisi (flag)
hanya dapat dipakai
untuk menampung data
Data
dapat di gunakan untuk
mode pengalamatan
tertentu
Alamat
REGISTER
Control dan
Status Register

7. Program Status Word (PSW)
Semua rancangan CPU mencakup sebuah register atau sekumpulan register yang
disebut PSW
berisi bit tanda hasil operasi aritmetika terakhir
Sign
01
disetel bila hasil sama dengan nol
Zero
02
disetel apabila operasi yang dihasilkan di dalam carry
(penambahan) ke dalam bit yang lebih tinggi atau borrow
(pengurangan) dari bit yang lebih tinggi.
Carry
03
disetel apabila hasil pembandingan logikanya sama
Equal
04
digunakan untuk mengindikasikan overflow aritmetika
Overflow
05
digunakan untuk mengizinkan atau mencegah interrupt
Interrupt enable / disable
06
mengindikasikan apakah CPU sedang mengeksekusi dalam
mode supervisor atau dalam mode user
Supervisor
07

8. SIKLUS INSTRUKSI
Fetch Cycle (Siklus mengambil)
Execute Cycle (Siklus Eksekusi)
Interrupt Cycle (Siklus Instruksi)
Siklus
Instruksi
Mengambil instruksi yang akan
dieksekusi
Melakukan operasi yang ditentukan
oleh opcode instruksi
Apabila interrupt diaktifkan dan
interrupt telah terjadi, simpan status
proses saat itu dan layani interrupt
Pengolahan yang dilakukan CPU untuk mengeksekusi sebuah instruksi

9. adalah
Mesin yang melaksanakan beberapa komputasi yang
berbeda secara bersama-sama, namun pada saat itu
setiap komputasi akan berada dalam tahapan eksekusi
yang berbeda
Ada 2 tahap pada pipelining yang independen:
Tahap 1 : Pengambilan instruksi
Tahap 2 : pem-buffer-an (Ketika tahap ini bebas maka
tahap 1 mengirimkan instruksi yang di-bufferkan tsb dan
saat tahap 2 sedang mengeksekusi instruksi tahap 1
memanfaatkan siklus memori yg tidak dipakai untuk
mengambil dan mem-bufferkan instruksi berikutnya,
proses ini disebut instruction prefetch atau fetch overlap
PIPELINE

10. KATEGORI PIPELINE
Berguna untuk operasi
vektor
Pipeline Unit
Arithmetic
01
Berguna untuk komputer
yang mempunyai set
instruksi yang sederhana
Pipeline Unit
Instruction
02

11. • Fetch Instruction (FI) : Membaca instruksi berikutnya
yg diharapkan ke dalam buffer
• Decode Instruction (DI) : Menentukan opcode dan
operand khusus
• Calculate Operand (CO) : Menghitung alamat efektif
seluruh operand sumber
• Fetch Operand (FO) : Mengambil semua operand dari
memori (yang didalam register tidak diambil)
• Execute Instruction (EI) : Melakukan operasi yang di
indikasikan dan menyimpan hasilnya bila ada di
lokasi operand tujuan yang telah ditentukan
• Write Operand (WO) : Menyimpan hasilnya di dalam
memori
Dekomposisi pengolahan instruksi pada
Pipelining

12. TERIMA KASIH