MAKALAH
ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER
CPU (Control Processing Unit)
DI SUSUN
OLEH :
FRANCISCA AYU LESTARI
(16.11.0199)
RAHMAT HIDAYAT (16.11.0142)
EDY TAMA KUSUMAJAYA (16.11.0177)
DHIMAS ABDI PRATAMA (16.11.0141)
RYAN DHEA PRATAMA (16.11.0144)
FAISHAL SYARIFUDDIN (16.11.0201)
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
UNIVERSITAS AMIKOM
YOGYAKARTA
2016/2017
KATA
PENGANTAR
Puji
syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan
rahmat-Nya kepada kami, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah
tugas organisasi dan arsitektur komputer ini yang berjudul “CPU (Control
Processing Unit)” dengan lancar.
Makalah organisasi dan arsitektur komputer yang disusun untuk
menambah wawasan bagi pembaca tentang apa itu struktur dasar komputer,struktur
dan fungsi SPU, komponen internal dan detail CPU, struktur dasar control unit,
dll. Materi yang termuat dalam makalah
ini merupakan hasil dari pencarian kami.
kami sadar bahwa laporan yang kami susun ini masih banyak kekurangan, sehingga kritik dan saran yang membangun saya terima dengan senang hati demi kesempurnaan dalam pembuatan laporan yang akan datang. Kami mengucakan terima kasih banyak kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam hal penyusunan laporan pengelolaan teknologi informasi
penyusun
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL...................................................................................
i
KATA PENGANTAR ................................................................................ ii
DAFTAR ISI .............................................................................................. iii
BAB I PENDAHULUAN...........................................................................
1
A.
Latar
Belakang ................................................................................ 1
B.
Batasan
Masalah..............................................................................
1
C.
Rumusan
Masalah............................................................................
2
D.
Tujuan..............................................................................................
2
BAB II PEMBAHASAN............................................................................
3
A. Struktur Dasar Komputer.................................................................
3
B. Struktur dan Fungsi CPU.................................................................
5
C. Komponen Internal CPU dan Struktur Detail CPU......................... 6
D. Struktur Dasar Control Unit............................................................
7
E. Fungsi CU (Control Unit)................................................................
8
F. Sikulus Intruksi................................................................................
8
G. Istilah – Istilah dalam Siklus Instruksi.............................................
10
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................
11
BAB
I
Pendahuluan
A. Latar Belakang
Beberapa orang tahu dan
paham menggunakan alat yang namanya komputer, akan tetapi jarang diantara orang
yang dapat mengoperasikan komputer tersebut mengenal nama perangkat juga sistem kerja dari
komputer itu sendiri. Oleh karena itu
alangkah lebih bijaksananya kita tahu, paham, dan mengerti mengenai perangkat
komputer dan cara kerjanya khusunya pada bagian CPU.
CPU (Central Processing
Unit) jika diterjemahkan dalam bahasa Indonesia berarti Unit Pengolahan Pusat.
Merupakan tempat pemrosesan instruksi -instruksi program. Di dalam CPU terdapat
berbagai macam perangkat keras yang diperlukan untuk menjalankan komputer.
Dengan penjelasan perangkat yang ada di dalam CPU nantinya diharapkan pembaca
dapat mengetahui tidak hanya bisa menggunakan akan tetapi juga paham cara kerja
dari CPU tersebut.
Pemahaman terhadap cara
kerja dan juga perangkat yang ada didalam CPU memudahkan user untuk memperbaiki
ketika terjadi kesalahan pada saat pengoperasian. Selain itu, maintenance juga semakin mudah karena user sudah mengetahui
perangkat yang terdapat di dalam CPU beserta cara kerjanya.
B. Batasan Masalah
Dalam
penulisan laporan ini saya membatasi pembahasan masalah yang ada yaitu :
1. Struktur Dasar komputer
2. Struktur dan fungsi CPU
3. Komponen internal CPU dan struktur detail CPU
4. Struktur dasar control unit
5. Siklus intruksi
6. Istilah – istilah dalam siklus instruksi
C. Rumusan Masalah
1. Apa dan fungsi Struktur Dasar komputer
2. Apa Struktur dan fungsi CPU
3. Apa saja komponen internal CPU dan struktur
detail CPU
4. Apa yang di maksud Struktur dasar control
unit
5. Bagaimana Siklus intruksi
6. Apa nama istilah – istilah dalam siklus
instruksi
D. Tujuan
1. Mengerti dan tahu fungsi Struktur Dasar
komputer
2. Memahami dan mengerti Struktur dan fungsi CPU
3. Mengetahui Komponen internal CPU dan struktur
detail CPU
4. Memahami apa itu Struktur dasar control unit
5. Paham tentang Siklus intruksi
6. Mengetahui Istilah – istilah dalam siklus
instruksi
BAB II
PEMBAHASAN
A. Struktur Dasar Komputer
Pengertian
Struktur Komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap-tiap komponen yang
menyusun computer saling berkaitan, komponen-komponen disusun dengan alur-alur
bus yang mengalirkan data, alat dan mengendalikan antar komponen tersebut.
Struktur komputer terdiri:
Suatu sistem komputer
terdiri dari lima unit struktur dasar, yaitu:
a.
Unit masukan (Input Unit)
b.
Unit kontrol (Control Unit)
c.
Unit logika dan aritmatika
(Arithmetic & Logical Unit / ALU)
d.
Unit memori/penyimpanan
(Memory / Storage Unit)
e.
Unit keluaran (Output Unit)
Fungsi Utama dari
masing-masing Unit akan dijelaskan berikut ini:
1. Unit Masukan (Input Unit)
Berfungsi untuk menerima masukan (input) kemudian
membacanya dan diteruskan ke Memory / penyimpanan. Dalam hubungan ini dikenal
istilah peralatan masukan (input device) yaitu alat penerima dan pembaca
masukan serta media masukan yaitu perantaranya. Berikut beberapa alat contoh
uniti masukan :
·
Keyboard
·
Mouse
·
DVD/CD
ROM/RW
2. Unit Kontrol (Control Unit)
Berfungsi untuk melaksanakan tugas pengawasan dan
pengendalian seluruh sistem komputer. Ia berfungsi seperti pengatur rumah
tangga komputer, memutuskan urutan operasi untuk seluruh sistem, membangkitkan
dan mengendalikan sinyal-sinyal kontrol untuk menyesuaikan operasi-operasi dan
arus data dari bus alamat (address bus) dan bus data (data bus), serta
mengendalikan dan menafsirkan sinyal-sinyal kontrol pada bus kontrol (control
bus) dari sistem komputer. Control Unit juga bertugas mengatur dan mengendalikan
semua peralatan yang ada pada sistem komputer. Control unit mengatur kapan alat
input menerima data dan kapan data diolah serta kapan ditampilkan pada alat
output. Control Unit mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer,
membawa data dari alat input ke main memory, mengambil data dari main memory
untuk diolah. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan
logika, control unit mengirim instruksi tersebut ke aritmetic and logic unit.
Hasil dari pengolahan data ini dibawa oleh control unit ke main memory lagi
untuk disimpan.
Jadi tugas dari
control unit adalah :
·
Mengatur
dan mengendalikan alat-alat input dan output
·
Mengambil
instruksi-instruksi dari main memory
·
Mengambil
data dari main memory kalau diperlukan oleh proses
·
Mengirim
instruksi ke aritmaetic and logic unit bila perhitungan aritmatik atau
perbandingan logika serta mengawasi kerja aritmatik dan logika
·
Menyimpan
hasil proses ke main memory
3. Unit Logika & Aritmatika (Arithmetical &
Logical Unit)
ALU merupakan bagian inti dari suatu sistem komputer.
Arithmetic And Logic Unit (ALU) Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua
perhitungan aritmatik atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi
program. ALU melaukan operasi aritmatik dengan dasar pertambahan, sedang operasi
aritmatik yang lainnya seperti pengurangan, perkalian dan pembagian dilakukan
dengan dasar penjumlahan. Sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan
untuk melaksanakan operasi aritmatik ini disebut adder.
Tugas lain ALU adalah melakukan keputusan dari operasi
logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan
dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu =, <>,
<, >, <+, >=. ALU juga sering disebut mesin bahasa karena ALU
terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmetika dan unit logika boolean yang
masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
4. Unit Memori / Penyimpan (Memory / Storage unit)
Berfungsi untuk menampung data/program yang diterima
dari unit masukan sebelum diolah oleh CPU dan juga menerima data setelah diolah
oleh CPU yang selanjutnya diteruskan ke unit keluaran. Pada suatu sistem
komputer terdapat dua macam memori, yang penamaannya tergantung pada apakah
alat tersebut hanya dapat membaca atau dapat membaca dan menulis padanya. Bagian
memori yang hanya dapat membaca tanpa bisa menulis padanya disebut ROM (Read
Only Memory), sedangkan bagian memori yang dapat melaksanakan membaca dan
menulis disebut RAM (Random Access Memory).
5. Unit Keluaran (Output Unit)
Berfungsi untuk menerima hasil pengolahan data dari
CPU melalui memori. Seperti halnya pada unit masukan maka pada unit keluaran
dikenal juga istilah peralatan keluaran (Output device) dan media keluaran
(Output media).
Berikut adalah contoh Alat keluaran :
Ø Monitor
Ø Speaker
Ø Printer
B. Struktur dan Fungsi CPU
Central
Processing Unit Merupakan komponen terpenting dari sistem komputer, Komponen
pengolah data berdasarkan instruksi yang diberikan kepadanya. Dalam mewujudkan
fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen
Komponen Utama CPU
ü Arithmetic and Logic Unit (ALU)
Bertugas membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer, ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi-instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya. ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmetika dan unit logika boolean, yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
ü 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.
ü Registers
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.
ü CPU Interconnections
Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus-bus eksternal CPU. Komponen internal CPU yaitu ALU, unit kontrol dan register-register. Komponen eksternal CPU : sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan/keluaran.
C. Komponen Internal CPU dan struktur detail CPU
D.
Struktur Dasar Control Unit
CU
(Control Unit ) 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).
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).
-
Input
Control Unit Berfungsi untuk menerima dan membaca inputan
kemudian meneruskan atau disimpan ke Memory. Yang termasuk dalam inputan
Control Unit:
Ø
Clock /
pewaktu Clock / pewaktu
adalah cara unit control dalam menjaga waktunya. Unit control menyebabkan
sebuah operasi mikro (atau sejumlah operasi mikro yang bersamaan) dibentuk bagi
setiap pulsa waktu. Pulsa ini dikenal sebagai waktu siklus prosesor.
Ø
Register
instruksi Register instruksi
adalah opcode instruksi saat itu digunakan untuk menentukan operasi mikro mana
yang akan dilakukan selama siklus eksekusi.
Ø
Flag , Flag adalah bagian Input Control Unit yang diperlukan
untuk menentukan status prosesor dan hasil operasi ALU sebelumnya.
Ø
Sinyal
control Sinyal control adalah
sinyal untuk mengontrol bus adalah Bagian bus control bus system
memberikan sinyal-sinyal ke unit control, seperti sinyal-sinyal interupsi dan
acknowledgement.
-
Output
Control Unit Berfungsi untuk
menerima hasil pengolahan data dari CPU melalui memori. Yang termasuk dalam
Output Control Unit :
Ø
Sinyal
control didalam prosesor terdiri dari dua macam: sinyal-sinyal yang menyebabkan
data dipindahkan dari register yang satu keregister yang lainnya, dan
sinyal-sinyal yang dapat mengaktifasi fungsi-fungsi ALU tertentu.
Ø
Sinyal
control bagi Bus adalah Control sinyal ini juga terdiri dari dua macam: sinyal control
bagi memori dan sinyal control bagi modu-modul I/O.
E. Fungsi CU ( Control Unit )
Dalam control unit terdapat fungsi
– fungsi, fungsi dari control unit yaitu :
1.
Mengatur dan mengontrol peralatan dari input dan output.
2.
Mengambil perintah-perintah dari memori utama.
3.
Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.
4.
Mengirim instruksi ke ALU ketika ada proses yang bersifat
perhitungan aritmatika atau perbandingan.
5.
logika serta mengawasi kerja.
6.
Menyimpan hasil proses kedalam memori utama.
F.
Siklus Instruksi
Di dalam siklus CPU terbagi menjadi 2 siklus,
yaitu siklus fetch
-
Siklus
Fetch – Eksekusi
·
Pada
setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori.
·
Terdapat
registers dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi
selanjutnya, yang disebut Program Counter (PC).
·
PC
akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU membaca instruksi.
·
Instruksi-instruksi
yang dibaca akan dibuat dalam register instruksi (IR).
·
Instruksi-instruksi
ini dalam bentuk kode-kode binner yang dapat direpresentasikan oleh CPU
kemudian dilakukan aksi yang diperlukan.
-
Aksi
CPU
·
CPU
- Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya.
·
CPU
- I/O, perpindahan data dari CPU ke modul I/O dan sebaliknya.
·
Pengolahan
Data, CPU membentuk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data.
·
Kontrol,
merupakan instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruksi
pengubahan urusan eksekusi.
-
Siklus
Eksekusi
·
Instruction
Address Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi
berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap
ke alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit
padahal memori memiliki panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya.
·
Instruction
Fetch (IF), yaitu membaca atau mengambil instruksi dari lokasi memorinya ke
CPU.
·
Instruction
Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis
operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.
·
Operand
Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan
apabila melibatkan referensi operand pada memori.
·
Operand
Fetch (OF), yaitu mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.
·
Data
Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.
·
Operand
Store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori.
-
Fungsi
Interupsi
·
Mekanisme
penghentian atau pengalihan pengolahan instruksi dalam CPU kepada routine
interupsi. Hampir semua modul (memori dan I/O) memiliki mekanisme yang dapat
menginterupsi kerja CPU.
-
Tujuan
Interupsi
·
Secara
umum untuk manajemen pengeksekusian routine instruksi agar efektif dan efisien
antar CPU dan modul-modul I/O maupun memori.
·
Setiap
komponen komputer dapat menjalankan tugasnya secara bersamaan, tetapi kendali
terletak pada CPU di samping itu kecepatan eksekusi masing-masing modul
berbeda.
·
Dapat
sebagai sinkronisasi kerja antar modul.
G.
Istilah – Istilah dalam
Siklus Intruksi
1.
Instruction
Address Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi
berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap
ke alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit
padahal memori memiliki panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya.
2.
Instruction
Fetch (IF), yaitu membaca atau mengambil instruksi dari lokasi memorinya ke
CPU.
3.
Instruction
Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis
operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.
4.
Operand
Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan
apabila melibatkan referensi operand pada memori.
5.
Operand
Fetch (OF), yaitu mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.
6.
Data
Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.
7.
Operand
Store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori.
DAFTAR PUSTAKA
nice info
ReplyDeletepemotong simcard 3in1