Langsung ke konten utama

CLU dan Set Register

Control Logic Unit (CLU)
CLU mempunyai dua tugas dari pe-sinkronan operasi unit internal dari MPU, seperti ALU dan register, dan operasi modul mikrokomputer yang lain, seperi port I/O dan memori. Fungi dari CLU adalah untuk mengambil instruksi dari memori dan men-decode-nya dan kemudian membuat pengaturan waktu yang tepat dan signalkontrol yang diperlukan oleh MPU untuk pembuatan instruksi tersebut. Dalam dua aturannya, CLU juga membuat signal waktu dan signal kontrol yang dikirimkan melalui kontrol bus, ke komponen lain dari sistem mikrokomputer dan menangani dan merespon signal eksternal seperti interupsi. Untuk menyediakan sinkronisasi yang diperlukan diantara semua elemen, sistem mikrokomputer bergabung dengan clock pulse generator. Signal waktu yang disediakan lingkaran jam adalah periodik dan single-phase atau multi-phase. Signal multphase berisi signal periodik yang disinkronkan dengan yang lain tetapi biasanya diluar phase. Meskipun mikroprosesor 8-bit telah digunakan dalam implementasi jam dua phase,hampir semua mikroprosesor yang baru (32-bit) sekarang menggunakan implementasi jam single-phase.
CLU sebenarnya merupakan komputer dengan tujuan tertentu dalam MPU dan memerlukan suatu program untuk menuntunnya dalam pembuatan suatu instruksi. Pada hampir semua mikroprosesor, CLU merupakan microprogrammed. Yaitu, signal waktu dan kontrol diperlukan untuk mengambil dan membuat suatu instruksi yang dibuat dengan pembuatan serangkaian microinstruction (atau microcode) yang residen dalam control memory, yang biasanya berupa ROM. Mikro instruksi disimpan dalam ROM yang membentuk microprogram yang secara lengkap menentukan signal kontrol. Dengan demikian masing-masing instruksi mikroprosesor yang sebaliknya dapat mengembalikan kontrol yang diperlukan dan signal waktu untuk pembuatan instruksi makro.
CLU atau dikenal sebagai unit pengendali logika pada komputer memasukkan informasi tentang instruksi dan mengeluarkan baris kendali yang diperlukan untuk mengaktifkan operasi-mikro. Tidak hanya setiap instruksi yang harus ditangani, tetapi semua sinyal kendali untuk mem-fetch instruksi dan operand dari memori, untuk menangani interupsi dan untuk memproses I/O harus dihasilkan oleh CLU. Jumlah sinyal waktu untuk setiap siklus akan bervariasi pada suatu komputer dengan yang lainnya dan bahkan dalam sebuah mesin. Kita dapat memperhatikan bahwa CLU terbentuk atas sebuah prosesor instruksi (IP atau instruction processor) dan proses aritmatika (AP atau arithmatic processor). IP mengendalikan fetch, perhitungan alamat dan siklus interupsi, dan AP akan mengendalikan siklus eksekusi bagi operasi aritmatika dan logika.
Aritmatika fixed-point
1.       Jika operasinya adalah ADD dan tandanya sama, maka tambahkan A dan B
2.       Jika operasinya adalah ADD dan tandanya beda, maka kurangi B dari A
3.       Jika operasinya adalah SUBTRACT dan tandanya berbeda, maka tambahkan A dan B
4.       Jika operasinya adalah SUBTRACT dan tandanya berbeda, maka tambahkan A dab B

Aritmatika floating-point

Algoritma untuk aritmatika floating-point lebih rumit dibandingkan angka angka fixed-point tetapi menggunakan algoritma yang sama untuk penambahan dan perkalian bagian-bagian angka yang berbeda. Algoritma dasar bagi penambahan dan pengurangan adalah sebagai berikut :
1.       Pengujian untuk angka nol
2.       Sejajarkan mantisa
3.       Tambahkan atau kurangi mantisa
4.       Normalisasikan hasilnya


Unit Aritmatika Desimal
Pada beberapa aplikasi, perbandingan jumlah aritmatika yang diperlukan dengan jumlah I/O yang terjadi adalah sangat kecil. Pada komputer umum (general-purpose), sangat bermanfaat, pada kenyataannya memaksa kecepatan dan efisiensi, untuk mengkonversi nilai-nilai input desimal ke dalam biner untuk semua perhitungan internal. Hanya jika suatu angka akan dikeluarkan ke sebuah piranti I/O maka ia harus dikonversikan kembali ke dalam desimal. Sebaliknya pada kalkulator, untuk setiap operasi I/O hanya dikerjakan sejumlah kecil aritmatika. Karena itu, sebenarnya lebih cepat mengerjakan aritmatika dalam desimal dan menghapus konversi ke dan dari bentuk biner.

Set Register
Register set terdiri atas register-register dengan tujuan umum, dimana biasanya ada antara 8 hingga 32 (tergantung pada mikroprosesor khusus) dan register dengan tujuan tertentu, yang masing-masing digunakan untuk fungsi khusus dan digunakan langsung atau tidak langsung oleh instruksi program. General purpose register (register dengan tujuan umum) dapat digunakan (oleh instruksi) sebagai akumulator, sumber atau tujuan register data, atau register alamat yang berisi pointer memori atau nilai indeks. Beberapa mikroprosesor membebani/memberikan batasan pada beberapa register dengan tujuan umum. Misalnya, beberapa register dapat digunakan hanya untuk memori alamat atau hanya sebagai register data. Meskipun batasan ini merupakan batas pemrograman yang fleksibel (jika kita menggunakan register ini untuk fungsi lain, kita pertama kali harus menyimpan isinya secara sementara), namun batasan ini memungkinkan perancang komputer untuk bekerja sama dengan format instruksi yang lebih kompak.
Sebaliknya, Spesial-purpose register (register dengan tujuan tertentu) digunakan untuk fungsi khusus. Program counter (PC) biasanya terdiri atas alamat memori tempat kata instruksi berikutnya akan diambil. Hampir semua mikroprosesor mencakup lebih dari satu “accumulator (ACC)”, fungsi-fungsi dimana menyimpan satu operang agar dioperasikan oleh ALU dan menyimpan hasil dari operasi ALU. Instruction register (IR) berisi intruksi opcode. Index register menyimpan angka konstanta yang digunakan dalam penghitungan alamat memori yang efektif dalam pengalamatan indeks.
Hampir semua mikroprosesor bergabung dengan register tujuan tertentu, yang disebut dengan stack register, yang mengambil pada porsi set RAM untuk operasi subroutine atau untuk menangani kondisi perkecualian (contoh: interupsi). Stack akan menyimpan alamat instruksi yang harus dibuat setelah subroutine lengkap. Dengan demikian instruksi berikutnya yang diambil akan menjadi subroutine yang pertama, dan ketika mikroprosesor mengambil instruksi yang terakhir dari subroutine (yang selalu berupa instruksi return), mikroprosesor tersebut akan mengganti isi PC dengan alamat paling atas dari stack dan menyimpulkan pembuatan program utama. (Nested subroutine) juga dapat didukung, jika ada cukup memori untuk menyimpan alamat return yang perlu.
Hampir semua mikroprosesor 16- dan 32-bit menggunakan segment register untuk mengimplementasikan pemetaan memori ketika pemasukan memori utama. Mekanisme ini akan menterjemahkan alamat logika program ke dalam alamat fisik. Beberapa mikroprosesor berisi memory refresh register yang menyediakan secara otomatis transparan refresh dari dynamika RAM. Biasanya, mikroprosesor berisi vector interrupt register yang memungkinkan tabel insterupsi untuk menempatkan dimana saja dalam memori. Dalam hal ini, semua yang MPU harus mengambil instruksi pertama dari interrupt service routine merupakan alamat tidak langsung dari lokasi memori yang berisi instruksi tersebut.
Angka temporary register, yang tidak dapat dimasukkan pada pemakai, ada juga di dalam hampir semua mikroprosesor dan digunakan untuk menangani operand lanjutan atau hasil penyimpanan sementara dari operasi. Misalnya, status register berisi berbagai indikasi, yang disebut dengan flag, yang disediakan oleh mikroprosesor. Tiap flag digunakan untuk menunjukkan statur dari kondisi mikroprosesor tertentu sebagai hasil daru suatu operasi. Beberapa flag digunakan langsung oleh instruksi, ketika angka-angka flag yang lainnya diuji dibawah program kontrol untuk menentukan serangkaian instruksi yang mengikutinya. Berikut beberapa contoh flag yang umum:
1.       Sign Flagdigunakan untuk menunjukkan tanda dari hasil suatu manipulasi data atau operasi transfer data. Ini memerlukan angka most significant bit dari hasil dan dapat diuji untuk sign yang positif atau sign negatif. Flag ini menganggap angka significant bit (msb) dari hasil ketika angka-angka yang tidak diberi sign digunakan. Mikroprosesor tidak mempunyai cara dengan mengetahui jika data menunjukkan angka yang ber-sign atau yang tidak atau informasi nonnumerik, ini tergantung pada programmer untuk menjaga track ini.
2.       Carry Flag diset ke 1 jika operasi aritmatika, seperti penambahan atau pengurangan, akan menghasilkan di dalam carry atau mengeluarkan msb, jika sebaliknya maka flag ini di-set dengan 0.
3.       Auxiliary carry flag digunakan untuk memberikan pengaruh status dari carry lanjutan dalam dua-digit BCD (desimal) dari operasi aritmatika.
4.       Parity flag biasanya menunjukkan odd parity dari suatu hasil. Jika angka satu ada sebagai hasilnya, maka parity flag di set dengan 1, jika sebaliknya, maka parity flag di set dengan 0 (yang membuat total angka satu odd/aneh).
5.       Interrupt flag digunakan untuk memungkinkan atau tidak memungkinkan adanya interupsi. Jika interrupt flag di set dengan 0, maka dapat diinterupsi, dan jika di set dengan 1, maka tidak dapat.
Beberapa mikroprosesor mempunyai indikator status tambahan. Misalnya, overflow flag, yang digunakan untuk menunjukkan overflow yang dihasilkan dari aritmatika komplemen 2. Flag ini berbeda dengan carry flag dan dua di antaranya tidak dapat saling ditukar. Beberapa mikroprosesor berisi subtract flag yang di set denga 1 untuk operasi termasuk pengurangan dan diset dengan 0 untuk memasukkan operasi tambahan.
Beberapa mikroprosesor 16- dan 32-bit dapat beroprasi dalam user mode maupun dalam system (supervisor) mode. Proses dua mode tersebut disediakan untuk menambah keamanan dalam sistem. Hampir semua pemakai program membuat dalam mode pemakai ketika mengoperasikan sistem yang membuat dalam mode sistem. Hampir semua instruksi membuat yang sama dalam mode tetapi beberapa instuksi, seperti I/O dan interrupt, dapat dibuat hanya dalam mode sistem. Dengan hal tersebut, untuk menunjukkan status tertentu dari mikroprosesor, maka status register harus berisi user/system flag.
Akhirnya, beberapa mikroprosesor mempunyai trap flag yang diatur untuk membuat interupsi setelah pembuatan masing-masing instruksi. Fitur ini memungkinkan programer untuk mengoperasikan mikroprosesor dalam single mode, yang sangat berguna dalam pembuatan program.
font:minor-latin'>4.       Normalisasikan hasilnya



Unit Aritmatika Desimal
Pada beberapa aplikasi, perbandingan jumlah aritmatika yang diperlukan dengan jumlah I/O yang terjadi adalah sangat kecil. Pada komputer umum (general-purpose), sangat bermanfaat, pada kenyataannya memaksa kecepatan dan efisiensi, untuk mengkonversi nilai-nilai input desimal ke dalam biner untuk semua perhitungan internal. Hanya jika suatu angka akan dikeluarkan ke sebuah piranti I/O maka ia harus dikonversikan kembali ke dalam desimal. Sebaliknya pada kalkulator, untuk setiap operasi I/O hanya dikerjakan sejumlah kecil aritmatika. Karena itu, sebenarnya lebih cepat mengerjakan aritmatika dalam desimal dan menghapus konversi ke dan dari bentuk biner.


 Daftar Pustaka

Soepono Soeparlan, 1995, Pengantar Organisasi Sistem Komputer, Depok, Penerbit Gunadarma (digital books)

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Pemahaman Tentang Bela Negara

BAB I PENDAHULUAN 1.1   Latar Belakang Di zaman modern ini masyarakat semakin agresif melakukan berbagai macam kegiatan. Salah satunya adalah Demokrasi. Demokrasi tak lepas dari peran negara yang membebaskan warga negaranya untuk mengeluarkan pendapat. Dalam artian seluruh warga negara berhak menyampaikan aspirasi mereka terhadap pemerintahannya. 1.2   Tujuan Penulisan 1.        Untuk melengkapi nilai mata kuliah Pendidikan Kewarganegaraan 2.        Pemahaman tentang demokrasi 1.3   Rumusan Masalah 1.        Penjelasan Demokrasi 2.        Bentuk Demokrasi BAB II PEMBAHASAN 2.1   Apa itu Demokrasi ?             Demokrasi merupakan wujud kebersamaan dalam Negara juga merupakan hak sekaligus kewajiban bagi warga Negara karena system kekuasaan yang berlaku adalah : “Res publica” dari,oleh ,dan untuk rakyat .             Demokrasi berasal dari bahasa yunani. Yakni kata “Demos” berarti rakyat atau penduduk suatu tempat dan “cratein” atau “demos” y

Industri

BAB I PENDAHULUAN 1.1   LATAR BELAKANG Industri merupakan salah satu kegiatan yang berkembang pesat. Para pelaku industri berlomba-lomba menghadirkan inovasi inovasi terbaru dalam menggaet konsumen. Namun para pelaku industri ini kerap kali melupakan masalah masalah lingkungan yang disebabkan oleh industri itu sendiri. Banyak dari pelaku industri bersikap acuh tak acuh. Akibatnya lingkungan masyarakat sekitar terkena dampaknya. Sungai tercemari limbah. Udara tercemari polusi akibat cerobong asap. Hanya beberapa pelaku industri yang peduli mengenai dampak industri mereka ke lingkungan sekitar. 1.2   RUMUSAN MASALAH 1.       Masalah lingkungan dalam pembangunan industri 2.       Keracunan bahan logam dalam industrialisasi 3.       Keracunan bahan organis dalam industrialisasi 4.       Masyarakat sekitar perusahaan industry 5.       Analisis dampak lingkungan 1.3   TUJUAN PENULISAN Penulis berharap dengan adanya tulisan ini bisa menyadarkan dampak yang d

Jaringan Komputer

Jaringan komputer   (jaringan) adalah   jaringan telekomunikasi   yang memungkinkan antar komputer untuk saling berkomunikasi dengan bertukar   data . Tujuan dari jaringan komputer adalah agar dapat mencapai tujuannya, setiap bagian dari jaringan komputer dapat meminta dan memberikan layanan ( service ). Pihak yang meminta/menerima layanan disebut klien ( client ) dan yang memberikan/mengirim layanan disebut peladen ( server ). Desain ini disebut dengan sistem client-server , dan digunakan pada hampir seluruh   aplikasi   jaringan komputer. Dua buah komputer yang masing-masing memiliki sebuah   kartu jaringan , kemudian dihubungkan melalui   kabel   maupun nirkabel   sebagai medium transmisi data, dan terdapat   perangkat lunak sistem operasi jaringan   akan membentuk sebuah jaringan komputer yang sederhana. Apabila ingin membuat jaringan komputer yang lebih luas lagi jangkauannya, maka diperlukan peralatan tambahan seperti   Hub ,   Bridge ,   Switch ,   Router ,   Gateway   sebaga