Struktur  Dan Fungsi Cpu

Nama : Yessica Amanda  octafianti

A. Struktur Cpu .

Ø Pengertian cpu

  CPU  merupakan  singkatan  dari  Central  Prosessor  Unit  yang  sering  diartikan  oleh  manusia sebagai  tubuh  maupun  dari  otak  sikomputer.  Selain  dapat  mengolah  berbagai  hitungan Aritmatika,  CPU  juga  dapat  mengolah  data-data  yang  telah  masuk  kedalam  komputer  dan menyimpannya  kedalam  Hardisk  maupun  alat  penyimpanan  lainnya  melalui  perintah prosessor yang ada di CPU. CPU sendiri terbuat dari lempengan yang  berbahan silicon yang terdiri  atas  10  juta  transitor  yang  biasa  disebut  “chip”.  Perkembangan  CPU  dari  waktu  ke waktu  semakin  meningkat.  Awal  munculnya  processor,  yakni  hadir  dengan microprocessornya  yang  di  buat  oleh  INTEL,  satu-satunya  produsen  pada  masa  itu  untuk pembuatan  processor.  Namun,  sekarang  ini  sudah  banyak  perusahaan-perusahaan  yang membuat processor.

Ø Pengertian control unit

 Unit  kontrol  (bahasa  Inggris:  Control  Unit  –  CU)  adalah  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  CU  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).

Ø Pengertian Alu

 ALU (Arithmetic and Logic Unit), CU (Control Unit), Register, dan interkoneksinya. ALU merupakan bagian pengolah bilangan biner dari sebuah prosesor. ALU bertugas melakukan operasi-operasi  aritmatika  dan  logika  sesuai  dengan  instruksi  yang  diberikan.  ALU  juga merupakan salah satu bagian yang terpenting. Unit aritmetik logika (ALU) terdiri dari sirkuit elektronik  yang  membuatnya  mampu  melaksanakan  operasi  aritmatika  dan  logika.  Ia mengeksekusi  instruksi  dan  melakukan  perhitungan  (tambah,  kali,  kurang,  dan  bagi)  dan perbandingan.  ALU  bekerja  dengan  register  yang  berbeda  untuk  menyimpan  data  atau informasi  tentang  tindakan  terakhir  yang  dilakukan  oleh  unit  logika.  ALU  mampu membandingkan huruf, angka, atau karakter khusus. Komponen dari rangkaian logika pada ALU  adalah  gerbanggerbang  logika  AND,  OR,  XOR,  dan  NOT  yang  dihubungkan  pada multiplexer.  Selain  itu  juga  terdapat  juga  operasi  shifter  yang  komponen  dasarnya  adalah multiplexer. Komponen ALU mendapatkan masukan data dari register dan sinyal kontrol dari CU.  Untuk  operasi  ALU  dengan  dua  masukan,  diperlukan  dua  register  8-bit:  ACC (accumulator) untuk masukan pertama dan temp (register sementara) untuk masukan kedua. Hasil  dari  operasi  ALU  ini  adalah  data  8-bit  yang  kemudian  diteruskan  ke  register  untuk menyimpan  hasil  operasi  ini.  Selain  itu  juga  dihasilkan  flag  atau  bit  status.  Flag  ini  akan diteruskan  ke  register  yang  menyimpan  flag  hasil  dari  operasi  ALU.  Untuk  mempercepat pemrosesan  data  di  dalam  prosesor,  selain  CU  dan  ALU,  prosesor  juga  membutuhkan memori  dengan  kecepatan  yang  sama  dengan  prosesor.  Memori  khusus  yang diimplementasikan  pada  prosesor  ini  disebut  register.  Komponen  utama  penyusun  register adalah flip-flop.

Ø Pengertian Register

 Bagian  CPU  berikutnya  adalah  register.  Register  merupakan  perangkat  memori  sementara yang  menyimpan  data.  Register  membantu  CPU  dalam  melaksanakan  instruksi.  Mereka dikelola oleh unit kontrol. Register berfungsi untuk tempat penyimpanan yang berisi data dan informasi  lainnya  yang  sering  dibutuhkan  ketika  sebuah  program  sedang  berjalan.  Register dimaksudkan untuk dapat diakses dengan sangat cepat. Yang termasuk register di antaranya adalah register uji dan instruksi. Register instruksi berisi instruksi CPU sedangkan register uji dimaksudkan untuk menyimpan hasil kerja yang dilakukan oleh CPU.

(mahmudi, 2017)

B.   Alu 

Ø Fungsi Alu

 untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi. Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) dan melakukan keputusan dari operasi sesuai dengan instruksi program yaitu operasi logika (logical operation).  Sirkuit yang digunakan oleh ALU ini disebut dengana dder karena Adder  digunakan untuk memproses operasi aritmetika, maka Adder juga sering disebut rangkaian kombinasional aritmetika. Ada 3 jenis Adder yaitu:

Rangkaian Adder  yang hanya menjumlahkan dua bit disebut Half Adder.

Rangkaian Adder  yang menjumlahkan tiga bit disebut Full Adder.

Rangkaian Adder yang menjumlahkan banyak bit disebut paralel Adder.

Ø Cara Kerja Alu

ALU akan bekerja setelah mendapat perintah dari Control Unit yang terletak pada processor. Control Unit akan memberi perintah sesuai dengan komando yang tertulis(terdapat) pada register. Jika isi register memberi perintah untuk melakukan proses penjumlahan, maka PC akan menyuruh ALU untuk melakukan proses penjumlahan. Selain perintah, register pun berisikan operand-operand. Setelah proses ALU selesai, hasil yang terbentuk adalah sebuah register yang berisi hasil atau suatu perintah lainnya. Selain register, ALU pun mengeluarkan suatu flag yang berfungsi untuk memberi tahu kepada kita tentang kondisi suatu processor seperti apakah processor mengalami overflow atau tidak.

Perhitungan pada ALU adalah bentuk bilangan integer yang direpresentasikan dengan bilangan biner. Namun, untuk saat ini, ALU dapat mengerjakan bilangan floating point atau bilangan berkoma, tentu saja dipresentasikan dengan bentuk bilangan biner. ALU mendapatkan data (operand, operator, dan instruksi) yang akan disimpan dalam register. Kemudian data tersebut diolah dengan aturan dan sistem tertentu berdasarkan perintah control unit. Setelah proses ALU dikerjakan, output akan disimpan dalam register yang dapat berupa sebuah data atau sebuah instruksi. Selain itu, bentuk output yang dihasilkan oleh ALU berupa flag signal. Flag signal ini adalah penanda status dari sebuah CPU. Bilangan integer (bulat) tidak dikenal oleh komputer dengan basis 10. Agar komputer mengenal bilangan integer, maka para ahli komputer mengkonversi basis 10 menjadi basis 2. Seperti kita ketahui, bahwa bilangan berbasis 2 hanya terdiri atas 1 dan 0. Angka 1 dan 0 melambangkan bahwa 1 menyatakan adanya arus listrik dan 0 tidak ada arus listrik. Namun, untuk bilangan negatif, computer tidak mengenal simbol (-). Komputer hanya mengenal simbol 1 dan 0. Untuk mengenali bilangan negatif, maka digunakan suatu metode yang disebut dengan Sign Magnitude Representation. Metode ini menggunakan simbol 1 pada bagian paling kiri (most significant) bit. Jika terdapat angka 18 = (00010010)b, maka -18 adalah (10010010)b. Akan tetapi, penggunaan sign-magnitude memiliki 2 kelemahan. Yang pertama adalah terdaptnya -0 pada sign magnitude[0=(00000000)b; -0=(10000000)b]. Seperti kita ketahui, angka 0 tidak memiliki nilai negatif sehingga secara logika, sign-magnitude tidak dapat melakukan perhitungan aritmatika secara matematis. Yang kedua adalah, tidak adanya alat atau software satupun yang dapat mendeteksi suatu bit bernilai satu atau nol karena sangat sulit untuk membuat alat seperti itu. Oleh karena itu, penggunaan sign magnitude pada bilangan negatif tidak digunakan, akan tetapi diganti dengan metode 2′s complement. Metode 2′s complement adalah metode yang digunakan untuk merepresentasikan bilangan negatif pada komputer.

 (anggraini, 201)

C.   Control unit

Ø Fungsi control unit

·         Mengatur dan mengontrol peralatan dari input dan output.

·         Mengambil perintah-perintah  dari memori utama.

·         Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.

·         Mengirim instruksi ke ALU ketika ada proses yang bersifat perhitungan aritmatika atau perbandingan.

·         Menyimpan hasil proses kedalam memori utama.

·         logika serta mengawasi kerja.

(anggraini d. c., 2017)

D.  Register Internal (Program Counter, Accumulator, Index Register,  Stack Pointer)         

Ø REGISTER

 merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses, sementara data dan instruksi lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di dalam memori utama. Setiap register dapat menyimpan satu bilangan hingga mencapai jumlah maksimum tertentu tergantung pada ukurannya. Register-register dapat dibaca dan ditulis dengan kecepatan tinggi karena berada pada CPU.

Ø Program counter

 adalah register yang digunakan untuk menyimpan alamat lokasi dari memori utama yang berisi instruksi yang sedang diproses. Selama pemrosesan instruksi oleh CPU, isi dari PC diubah menjadi alamat dari memori utama yang berisi instruksi berikutnya yang mendapat giliran akan diproses, sehingga bila pemrosesan sebuah instruksi selesai maka jejak instruksi selanjutnya di memori utama dapat dengan mudah didapatkan.

Ø Accumulator

 adalah register yang dapat digunakan untuk aritmatika, logis, pergeseran, memutar, atau lainnya operasi serupa. Komputer pertama biasanya hanya memiliki satu akumulator. Banyak kali ada terkait register tujuan khusus yang berisi data sumber untuk akumulator. Akumulator digantikan dengan register data dan register tujuan umum. Akumulator muncul kembali di mikroprosesor pertama. Intel 8086/80286: satu kata (16 bit) akumulator; bernama AX (byte urutan tinggi dari Register AX bernama AH dan byte orde rendah dari register AX bernama AL) Intel 80386: satu doubleword (32 bit) akumulator; bernama EAX (kata urutan rendah menggunakan nama yang sama sebagai akumulator pada Intel 8086 dan 80286 [AX] dan rendah ketertiban dan urutan tinggi byte dari kata-kata urutan rendah dari empat register menggunakan nama sama dengan akumulator pada Intel 8086 dan 80286 [AH dan AL])

Ø Indek register

  adalah Register yang dipakai untuk melakukan operasi string dan sering digunakan  untuk menulis dan membaca ke atau dari memory seperti halnya BX dan BP(Base Pointer), yang terdiri dari register. 1. SI     (Source Index) Dipakai sebagai pointer atau tempat penyimpan data. Registerini sering  dipakai sebagai pointer untuk menunjuk sebuah item (indexing) dalam  satu kesatuan data. Pada operasi string, SI dipakai untuk menunjuk ke  byte atau word dalam sebuah source string. 2. DI     (Destination Index) Dipakai sebagai pointer atau tempat penyimpanan data. Sering dipakai  sebagai pointer untuk menunjuk sebuah item (indexing) dalam satu  kesatuan data.  Pada operasi string, DI dipakai untuk menunjuk ke byte atau word dalam sebuah destination string.

Ø Stack pointer

 adalah register yang memiliki fungsi operasi Push & Pop, Operasi push menambah bagian atas daftar, menyembunyikan semua item yang sudah di stack, atau menginisialisasi stack jika kosong. Operasi pop menghapus item dari bagian atas daftar, dan mengembalikan nilai ini ke pemanggil.Sebuah pop mengungkapkan baik yang sebelumnya telah tersembunyi, atau hasil dalam daftar kosong.

(random, 2016)

DAFTAR PUSAKA

anggraini, D. c. (201, januari 13). PENGERTIAN, FUNGSI DAN CARA KERJA ALU ( ARITHMETIC LOGICAL UNIT ). Retrieved from http://mbahasilmu.blogspot.co.id/2016/05/pengertian-fungsi-dan-cara-kerja-alu.html

anggraini, d. c. (2017, januari 13). FUNGSI CONTROL UNIT DALAM CPU. Retrieved from http://mbahasilmu.blogspot.co.id/2016/06/fungsi-control-unit-dalam-cpu.htm

mahmudi, a. i. (2017, januari 13). Struktur CPU Fungsi CPU (ALU, Control Unit, Register). Retrieved from https://mahmudiuye.blogspot.co.id/2015/04/struktur-cpu-fungsi-cpu-alu-control.html

random. (2016, januari 15). REGISTER INTERNAL (PROGRAM COUNTER ACCUMULATOR INDEX REGISTER STACK POINTER). Retrieved from https://putridede.wordpress.com/2016/01/15/register-internal-program-counter-accumulator-index-register-stack-pointer/

Profil :

Ø  Nama         : Yessica Amanda Octafianti

Ø  Sekolah     : Smk Islam 1 Blitar

Ø  Motto        : education does not guarantee us success on the day tomorrow,

                    but without the sort of education we are not anything at all