ppt orkom 7

Click here to load reader

Post on 26-Jul-2015

46 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

4/14/2012

CHAPTER 7 : CPU dan Memory

Andre Iskandar

CPU: 3 Komponen UtamaALU (arithmetic logic unit)Melakukan kalkulasi dan perbandingan (data diubah)

CU (control unit): melakukan siklus fetch/executeFungsi :Memindah data ke dan dari register CPU dan komponen hardware lainnya (tidak ada perubahan data) Mengakses instruksi program dan issues command ke ALU

Subparts:Memory management unit: mengawasi pengambilan instruksi dan data I/O Interface: terkadang dikombinasikan dengan unit manajemen memory sebagai Bust Interface Unit

RegistersContoh : Program counter (PC) atau instruction pointer menentukan instruksi berikutnya untuk dieksekusiChapter 7 CPU and Memory 7-2

1

4/14/2012

Diagram Blok Sistem

Chapter 7 CPU and Memory

7-3

The Little Man Computer

Chapter 7 CPU and Memory

7-4

2

4/14/2012

Konsep RegisterKecil, lokasi penyimpanan yang permanen dalam CPU yang digunakan untuk tujuan tertentu Dimanipulasi secara langsung oleh unit kontrol Kabel untuk fungsi tertentu Ukuran dalam bit atau byte (bukan MB seperti pada memory) Dapat menyimpan data, alamat dan instruksi Berapa banyak register yang dimiliki LMC?

Chapter 7 CPU and Memory

7-5

RegisterPenggunaan RegisterScratchpad untuk eksekusi program saat iniMenyimpan data yang dibutuhkan secara cepat atau data yang sering digunakan

Menyimpan informasi mengenai status CPU dan eksekusi program saat iniAlamat instruksi program selanjutnya Sinyal dari perangkat eksternal

Tujuan Umum RegisterUser-visible registers Menyimpan antara hasil atau nilai data, misalnya loop counters Setara dengan kalkulator LCM Biasanya ada beberapa lusin pada CPU saat iniChapter 7 CPU and Memory 7-6

3

4/14/2012

Tujuan Khusus RegisterProgram Count Register (PC)Disebut juga instruction pointer

Instruction Register (IR)Menyimpan instruksi yang diambil dari memory

Memory Address Register (MAR) Memory Data Register (MDR) Status RegisterStatus CPU dan eksekusi program saat ini Flags (satu bit variabel boolean) untuk kondisi track seperti arithmetic carry dan overflow, power failure, internal computer errorChapter 7 CPU and Memory 7-7

Operasi RegisterMenyimpan nilai dari lokasi lain (register dan memory) Penambahan dan pengurangan Pergantian dan perputaran data Uji konten untuk kondisi seperti nol atau positif

Chapter 7 CPU and Memory

7-8

4

4/14/2012

Operasi MemorySetiap lokasi memory memiliki alamat yang unik Alamat dari instruksi disalin ke MAR yang nantinya akan menemukan lokasi pada memori CPU akan menentukan apakah akan disimpan (store) atau diambil kembali (retrieval) Transfer terjadi antara MDR dan memory MDR adalah cara kedua untuk melakukan register

Chapter 7 CPU and Memory

7-9

Contoh MAR-MDR

Chapter 7 CPU and Memory

7-10

5

4/14/2012

Analogi Visual Memory

Chapter 7 CPU and Memory

7-11

RAM: Random Access MemoryDRAM (Dynamic RAM)Paling umum, murah Volatile: harus di refresh (diisi dengan power) 1000 kali tiap detiknya

SRAM (static RAM)Lebih cepat daripada DRAM and lebih mahal daripada DRAM Volatile Seringkali untuk jumlah kecil digunakan di cache memory untuk akses dengan kecepatan tinggiChapter 7 CPU and Memory 7-12

6

4/14/2012

ROM - Read Only MemoryNon-volatile memory untuk menyimpan software yang diperkirakan tidak berubah selama kehidupan sistem Magnetic core memory EEPROMElectrically Erasable Programmable ROM Lebih lambat dan kurang fleksibel daripada Flash ROM

Flash ROMLebih cepat daripada disk tapi lebih mahal KegunaanBIOS: instruksi inisial boot dan diagnosa Kamera digitalChapter 7 CPU and Memory 7-13

Fetch-Execute CycleTwo-cycle process, karena baik instruksi maupun data berada di memory FetchDecode atau menemukan instruksi, memuatnya dari memory ke register dan sinyal ALU

ExecuteMelakukan operasi yang memerlukan instruksi Memindahkan atau mengubah 7-14 data Chapter 7 CPU andMemory

7

4/14/2012

LMC vs. CPU Fetch dan Execute Cycle

Chapter 7 CPU and Memory

7-15

Load Fetch/Execute Cycle PC -> MAR MDR -> IR IR(address) -> MAR MDR -> A PC + 1 -> PC Memindahkan alamat dari PC ke MAR Memindahkan instruksi ke IR Alamat instruksi dimuat pada MAR Data sebenarnya di salin ke dalam akumulator Program Counter ditambahkan

Chapter 7 CPU and Memory

7-16

8

4/14/2012

Store Fetch/Execute Cycle PC -> MAR MDR -> IR IR(address) -> MAR A -> MDR* PC + 1 -> PC Memindahkan alamat dari PC ke MAR Memindahkan instruksi ke IR Alamat instruksi dimuat pada MAR Akumulator menyalin data ke dalam MDR Program Counter ditambahkan

*Notice how Step #4 differs for LOAD and STORE

Chapter 7 CPU and Memory

7-17

ADD Fetch/Execute Cycle PC -> MAR MDR -> IR IR(address) -> MAR A + MDR -> A PC + 1 -> PC Memindahkan alamat dari PC ke MAR Memindahkan instruksi ke IR Alamat instruksi dimuat pada MAR Konten MDR ditambahkan ke konten akumulator Program Counter ditambahkan

Chapter 7 CPU and Memory

7-18

9

4/14/2012

LMC Fetch/ExecuteSUBTRACT PC MDR IR[addr] A MDR PC + 1 MAR IR MAR A PC BRANCH PC MDR IR[addr] MAR IR PC BRANCH on Condition PC MDR MAR IR PC PC IN PC MDR IOR PC + 1 MAR IR A PC OUT PC MDR A MAR IR HALT PC MDR MAR IR

IOR PC

PC + 1

If condition false: PC + 1 If condition true: IR[addr]

Chapter 7 CPU and Memory

7-19

BusKoneksi fisik yang memungkinkan pemindahan data dari satu lokasi pada sistem komputer ke komputer lainnya Group konduktor elekrik untuk membawa sinyal dari satu lokasi ke lokasi lainnyaLine,: setiap konduktor dalam bus

4 macam sinyal1. Data (alfanumerik, numerik, instruksi) 2. Address 3. Control signal 4. Power (kadang-kadang) Chapter 7 CPU and Memory

7-20

10

4/14/2012

BusMenghubungkan CPU dan Memory I/O peripherals: pada bus yang sama sebagai CPU/memory atau bus yang terpisah Paket fisik biasanya disebut backplaneDisebut juga system bus atau external bus Contohnya broadcast bus Bagian dari cetakan papan sirkuit yang disebut motherboard dimana CPU dan komponen terkait diletakkan

Chapter 7 CPU and Memory

7-21

Point-to-point vs. MultipointPlug-in device Broadcast bus Contoh: Ethernet

Chapter 7 CPU and Memory

Dibagi di antara beberapa perangkat 7-22

11

4/14/2012

MotherboardCetakan papan sirkuit dimana CPU dan komponen terkait diletakkan termasuk backplane

Chapter 7 CPU and Memory

7-23

Interkoneksi PC Khusus

Bus interface bridges, menghubungkan bus dengan tipe yang berbeda 7-24 Chapter 7 CPU andMemory

12