OPERASI UNIT KENDALI (CONTROL UNIT)
PENGERTIAN
Control Unit adalah
salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan
arahan/kendali/kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU. Output
dari control unit 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). Beberapa word dari
microprogram dipilih oleh microsequencer dan bit yang datang dari word-word
tersebut akan secara langsung mengontrol bagian-bagian berbeda dari perangkat
tersebut, termasuk di antaranya adalah register, ALU, register instruksi, bus
dan peralatan input/output di luar chip. Pada komputer modern, setiap subsistem
ini telah memiliki kontrolernya masing-masing, dengan CU sebagai pemantaunya
(supervisor).
TUGAS CONTRL UNIT
Tugas dari CU adalah
sebagai berikut:
1. Mengatur dan mengendalikan alat-alat
input dan output.
2. Mengambil instruksi-instruksi dari
memori utama.
3. Mengambil data dari memori utama kalau
diperlukan oleh proses.
4. Mengirim instruksi ke ALU bila ada
perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja.
5. Menyimpan hasil proses ke memori utama.
DUA TUGAS DASAR CONTROL
UNIT
1. Pengurutan: unit control menyebabkan
prosesor menuju sejumlah operasi mikro dalam urutan yang benar, yang didasarkan
pada program yang sedang dieksekusi.
2. Eksekusi: unit control menyebabkan
setiap operasi mikro dilakukan.
A. OPERASI MIKRO
Fungsi dari sebuah
komputer adalah unuk eksekusi program. Setiap siklus yang lebih kecil akan
terdiri dari sejumlah langkah yang masing – masing langkah tersebut terdiri
dari register – register CPU. Dapat disebut langkah – langkah tersebut sebagai
operasi mikro. Operasi mikro adalah operasi fungsional atau atomik suatu CPU.
Organisasi bagian dalam
dari sebuah komputer sangat ditentukan oleh kumpulan instruksi yang dapat
dijalankannya. Sebuah instruksi adalah sebuah kaidah yang digunakan komputer
untuk mendefinisikan operasi – operasi seperti add, store, load dan jump dan
kumpulan dari semua instruksi disebut kumpulan instruksi, menacakup beragam
operasi aritmatika dan logika, operasi perpindahan data, operasi maasukan /
keluaran dan operasi pengendalian kombinasi dari operasi-operasi ini,
dikelompokkan bersama-sama membentuk sebuah program mesin. Kata mikro mengacu pada
fakta bahwa tiap langkah adalah sederhana dan akan menyelesaikan operasi
terkecil. Unit kendali logika (
Control Logic Unit ) bertugas untuk mengatur seluruh aktifitas perangkat keras
di dalam komputer.
CLU bertugas untuk :
1. Memfetch suatu
instruksi dari memori
2. Memberi kode pada
instruksi untuk menentukan operasi mana yang akan dilaksanakan
3. Menentukan sumber
dan tujuan data di dalam perpindahan data
4. Mengeksekusi operasi
yang dilakukan
SIKLUS PENGAMBILAN
• MAR : dihubungkan dengan alamat bus
sistem. MAR menspesifikasikan alamat di dalam memori untuk operasi read dan
write
• MBR : dihubungkan dengan saluran data
bus sistem. MBR berisi nilai yang akan disimpan di memori atau nilai terakhir
yang dibaca dari memori
• PC : menampung alamat instruksi
berikutnya yang akan diambil
• IR : menampung instruksi terakhir
yang diambil
T1 : MAR (PC)
T2 : MBR Memori
PC (PC) + 1
T3 : IR (MBR)
SIKLUS TAK LANGSUNG
T1 : MAR (IR(Alamat))
T2 : MBR Memori
T3 : IR (Alamat)
(MBR(Alamat))
SIKLUS INTERRUPT
T1 : MAR (PC)
T2 : MBR Alamat-simpan
PC Alamat-rutin
T3 : IR (MBR)
SIKLUS EKSEKUSI
1. Penambahan (ADD)
ADD R1,X=Menambahkan
isi lokasi X ke register R1
T1 : MAR (IR(Alamat))
T2 : MBR Memori
T3 : IR (R1)+(MBR)
2. ISZ = Isi lokasi X ditambahkan dengan
1. Apabila hasilnya sama dengan nol, maka instruksi berikutnya dilompati.
T1 : MAR (IR(Alamat))
T2 : MBR Memori
T3 : IR (MBR) + 1
T4 : Memori (MBR)
If (MBR=0) then (PC +)
3. BSA X : ALamat instruksi yang berada
setelah Instruksi BSA disimpan di lokasi X dan eksekusi dilanjutkan pada lokasi
X+1. ALamat yang disimpan akan digunakan kemudian untuk kepeluan return.
T1 : MAR (IR(ALamat))
MBR (PC)
T2 : PC (IR(Alamat))
Memori (MBR)
T3 : PC (PC) + 1
SIKLUS INTRUKSI
• Setiap fase siklus instruksi dapat
diuraikan manjadi operasi mikro elementer
• Ada empat buah kode siklus instruksi
(ICC)
• ICC menandai status CPU dalam hal
berbagai tempat siklus tersebut berada
4 Kode ICC :
00 : fetch
01 : Indirect
10 : Execute
11 : Interupt
TIPE OPERASI MIKRO
• Mendefinisikan elemen dasar prosesor
• Mendiskripsikan operasi mikro yang
harus dilakukan prosesor
• Menentukan fungsi Control Unit yang
harus dilakukan prosesor
KELEMAHAN OPERASI MIKRO
• Karena waktu akses memori kendali ROM
menentukan kecepatan operasi CLU maka kendali microprgrammed mungkin
menghasilkan CLU yang lebih lambat dibandingkan dengan kendali hard-wired.
• Alasannya bahwa waktu yang diperlukan
untuk menjalankan suatu instruksi mikro juga mencakup waktu akses ROM,
Sedangkan, suatu keterlambatan dalam CLU hard-wired hanya mungkin disebabkan
oleh keterlambatan waktu penyebaran melalui perangkat keras, yang relative
sangat kecil. (hard-wired digunakan hanya jika system itu tidak terlalu
kompleks dan hanya memerlukan beberapa operasi kendali).
KEUNTUNGAN OPERASI MIKRO
• Rancangan microprogrammed relative
mudah diubah-ubah dan dibetulkan
• Menyediakan kemampuan diagnostic yang
lebih baik dan lebih dapat diandalkan daripada rancangan hard-wired
• Utilisasi memori utama dalam computer
microprogrammed biasanya lebih baik Karena perangkat lunak yang seharusnya
menggunakan ruang memori utama justru ditempatkan pada memori kendali
• Pengembangan ROM lebih lanjut(dalam
kaitan dengan harga dan waktu akses) secara lebih jauh justru menguatkan posisi
dominant pemrograman mikro, salah satunya dengan menyertakan unit memori ketiga
disebut sebagai nano-memory (tambahan bagi memori utama dan memori kendali).
Dalam mengerjakan hal ini, mungkin terjadi pertukaran (trade-off) yang menarik
antara pemrograman mikro horisontal dan vertical.
B. KENDALI PROSESOR
Saat data atau
instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di RAM
(melalui Input-storage), apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control
Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di
Working-storage). Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka
Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan
ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi
tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit
dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini
di Operand-register).
Jika berdasar instruksi pengerjaan yang
dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi
untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di
Accumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan
mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke
Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit
akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke
Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan
ditampilkan ke output-devices.
C. KENDALI MIKROPROGRAMED
Kendali microprogrammed menawarkan suatu
pendekatan yang lebih terstruktur untuk merancang unit kendali logika (CLU)
dibandingkan dengan kendali hard-wired. Rancangan microprogrammed relatif mudah
diubah-ubah dan dibetulkan,menawarkan kemampuan diagnostik yang lebih baik dan
lebih dapat diandalkan daripada rancangan hard-wired. Karena waktu akses memori kendali ROM
menentukan kecepatan operasi CLU maka kendali microprogrammed mungkin
menghasilkan CLU yang lebih lambat dibandingkan dengan kendali hard-wired.Alasannya
adalah bahwa waktu yang diperlukan untuk menjalankan suatu instruksi-mikro juga
harus mencakup waktu akses ROM. Sebaliknya, suatu keterlambatan dalam CLU
hard-wired hanya mungkin disebabkan oleh keterlambatan waktu penyebaran melalui
perangkat keras, yang relatif sangat kecil. Bagaimanapun juga, ilmu ekonomi
kelihatannya lebih menyukai kendali hard-wired hanya jika sistem itu tidak
terlalu kompleks dan hanya memerlukan beberapa operasi kendali.
Komputer mikro (Inggris: microcomputer)
adalah sebuah kelas komputer yang menggunakan mikroprosesor sebagai CPU
utamanya. Komputer mikro juga dikenal sebagai Personal Computer (PC), Home
Computer, atau Small-business Computer. Komputer mikro yang diletakkan di atas
meja kerja dinamakan dengan desktop, sedangkan yang dapat dijinjing (portabel)
dinamakan dengan Laptop, karena sering diletakkan di atas paha. Ketika komputer
mikro pertama kali muncul ke pasaran, komputer jenis ini dianggap sebagai
perangkat yang hanya digunakan oleh satu orang saja, yang mampu menangani
informasi yang berukuran 4-bit, 8-bit, atau 16-bit (dibandingkan dengan
minicomputer atau mainframe yang mampu menangani informasi lebih dari 32-bit)
pada satu waktunya. Pengembangan lebih lanjut, menjadikan klasifikasi antara
mainframe, minicomputer dan komputer mikro menjadi tidak relevan lagi, karena
komputer mikro yang baru mampu menangani informasi 32-bit, atau 64-bit dalam
satu waktunya, sama seperti halnya mainframe atau minicomputer. Selain itu,
komputer mikro juga sekarang telah mendukung banyak pengguna dalam satu
waktunya. komputer mikro didesain untuk digunakan di dalam rumah, sekolah, atau
perkantoran.
DAFTAR PUSTAKA
Url :
http://lindra4ever.blogspot.com/2009/06/operasi-mikro.html
Url :
http://harviana154.blogspot.com/2014/10/kendali-prosesor-dan-kendali.html
Url :
http://rajarayu.blogspot.com/2012/11/operasi-unit-kendali-cu-control-unit.html
Url :
http://idhoidhoy.blogspot.com/2012/11/kendali-prosesor.html
No comments:
Post a Comment