Your Group Name

M.Rizky Ramadhani

Wawan Firdaus

Eric Oswald Tanod

Wanda Tiara

Gea Prima Respanto

Pembahasan :

ORGANISASI & ARSITEKTUR

KOMPUTER

CONTROL UNIT

(Unit Kendali)

Title and Content Layout with Chart

Control Unitsalah 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 Control Unit ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut.

Bagian CPU yang Menyebabkan Fungsi Komputer Dapat Tercapai.

Mengeluarkan Sinyal Kontrol yang bersifat Internal bagi CPU untuk memindahkan data antr register, agar ALU melakukan Fungsinya dan Untuk Mengatur Oprasi-Oprasi Innsternal Lainnya.

Mengeluarkan sinyal Kontrol eksternal Bagi Pertukaran data memori dan memori dan modul-modul I/O.

UnitKontrol

Flag

Clock

Register Instruksi

Sinyal Kontrol dalam CPU

Bus K

ontrol

Sinyal Kontrolpd bus sistem

Sinyal Kontroldari bus sistem

INPUT UNIT CONTROL

Unit kontrol mempunyai beberapa input, diantaranya:

Clockberfungsi untuk sinkronisasi operasi antar komponen

Flag flag-flag ini diperlukan unit kontrol untuk mengetahui status CPU. Flag diset ALU sebagai hasil dari suatu operasi, misalnya: overflow flag, diset 1 bila hasil komputasi melampaui panjang register tempat flag disimpan.

Instruction register menggunakan opcode untuk menentukan operasi mikro yang akan dilakukan selama siklus eksekusi

Sinyal kontrol dari ”bus control” memberi jalur ke unit kontrol untuk sinyal-sinyal tertentu, seperti sinyal interrupt dan sinyal acknowledgment

Output Sinyal Kontrol

Sinyal kontrol di dalam CPU (control signals within CPU): output unit kontrol terdiri dari dua macam sinyal, yaitu:

Sinyal-sinyal yang dapat mengaktifkan fungsi ALU yang spesifik

sinyal-sinyal yang menyebabkan perpindahan data antar register

Sinyal kontrol ke ”bus control” juga terdiri atas 2 sinyal, yaitu.

sinyal kontrol ke memori sinyal kontrol ke modul-modul I/O

Implementasi Hardwired

Unit kontrol merupakan rangkaian kombinatorial. Sinyal-sinyal

logika inputnya akan didekodekan menjadi sinyal-sinyal logika output,

yang merupakan sinyal-sinyal kontrol ke sistem komputer. Sinyal-sinyal

input tersebut, seperti clock, flag, register instruction, dan sinyal

kontrol merupakan input bagi unit kontrol untuk mengetahui status

komputer. Sinyal keluaran yang dihasilkan akan mengendalikan sistem

kerja komputer.

Implementasi Microprogrammed

• Unit kontrol memerlukan sebuah memori untuk menyimpan program kontrolnya.

• Fungsi–fungsi pengontrolan dilakukan berdasarkan program kontrol yang tersimpan pada unit kontrol. Selain itu, fungsi–fungsi pengontrolan tidak berdasarkan dekode dari input unit kontrol lagi.

• Teknik ini dapat menjawab kesulitan–kesulitan yang ditemui dalam implementasi hardwired.

CONTROL UNITOPERASI MIKRO

1. OPERASI MIKRO

Adalah operasi tingkat rendah yang dapat dilakukan  oleh komputer atau CPU

sehingga fungsi-fungsi operasi akan dihasilkan untuk memindahkan data antar

register. salah satu cara dalam melakukan operasi mikro tersebut adalah dengan

menggunakan bahasa transfer register / Register Transfer Language ( RTL ). RTL

adalah sebuah bahasa yang digunakan untuk menjabarkan atau menjalankan operasi

mikro

STRUKTUR OPERASI MIKRO

Sebuah komputer moderen/digital dengan program yang tersimpan di dalamnya

merupakan sebuah system yang memanipulasi dan memproses informasi menurut

kumpulan instruksi yang diberikan. Sistem tersebut dirancang dari modul-modul

hardware seperti :

1. Register 4. Unit memori

2. Elemen aritmatika dan logika 5. Unit masukan/keluaran (I/O)

3. Unit pengendali

- STRUKTUR OPERASI MIKRO

A. Kinerja Kontrol Prosessor

apa yang dilakukan oleh unit kontrol adalah :

Pengurutan unit kontrol menyebabkan prosessor menuju sejumlah operasi mikro dalam urutan yg benar berdasarkan pada program yang sedang dieksekusi

Eksekusi Unit kontrol menyebabkan setiap operasi mikro dilakukan

Cara unit kontrol beroperasi yaitu dengan menggunakan sinyal-sinyal kontrol

Kontrol Prosessor

Title and Content Layout with ChartB. Fungsi Dasar Prosessor

Menjalankan program program yangdisimpan dalam memori utama dengan cara mengambil instruksi instruksi, mengujiinstruksi tersebut dan mengeksekusinya satupersatu sesuai alur perintah.

Pandangan paling sederhana proseseksekusi program adalah dengan mengambil pengolahan instruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu :

operasi pembacaan instruksi (fetch)

operasi pelaksanaan instruksi (execute)

Kontrol Prosessor

Siklus Instruksi

Untuk memproses suatu instruksi dilakukan melalui 2 tahapan:

1. mengambil instruksi (instruction fetch) dari memori 2. mengeksekusi instruksi tersebut (instruction execution)

Terdiri dari siklus fetch dan siklus Eksekusi

SUB – SIKLUS INSTRUKSI

Fetch : Membaca instruksi berikutnya dari

memori ke dalam CPU

Execute : Menginterpretasikan opcode dan

melakukan operasi yang diindikasikan

Interrupt : Apabila interrupt diaktifkan dan

interrupt telah terjadi, simpan status

proses saat itu dan layani interrupt.

SIKLUS TAK LANGSUNG

Pengambilan alamat-alamat tak langsung dapat dianggap sebagai sebuah subsiklus instruksi atau lebih.

Eksekusi sebuah instruksi melibatkan sebuah operand atau lebih di dalam memori, yang masing-masing memori memerlukan akses memori.

SIFAT SIKLUS INSTRUKSI

• Sekali instuksi telah diambil, maka operand specifier-nya harus diidentifikasikan.

• Kemudian seluruh operand input yang berada dalam memori akan diambil, dan proses ini memerlukan pengalamatan tak langsung.

• Operand berbasis register tidak perlu diambil.• Apabila opcode telah dieksekusi, proses yang sama akan

diperlukan untuk menyimpan hasilnya di dalam memori.

Register Yang Penting Bagi Eksekusi Instruksi

Program Counter (PC) atau Pencacah Program Berisi alamat instruksi yang akan diambil

Instruction Register (IR) Berisi instruksi yang terakhir diambil

Memori Address Register (MAR) Berisi alamat sebuah lokasi dalam memori

Memori Buffer Register (MBR)Berisi sebuah word data yang akan dituliskan

ke dalam memori atau word yang terakhir dibaca

ALIRAN DATA SIKLUS PENGAMBILAN

Prosesnya: Pada saat siklus pengambilan (fetch cycle), instruksi dibaca dari

memori. PC berisi alamat instruksi berikutnya yang akan diambil. Alamat ini akan dipindahkan ke MAR dan ditaruh di bus alamat. Unit kontrol meminta pembacaan memori dan hasilnya disimpan

di bus data dan disalin ke MBR dan kemudian dipindahkan ke IR. PC naik nilainya 1, sebagai persiapan untuk pengambilan

selanjutnya. Siklus selesai, unit kontrol memeriksa isi IR untuk menentukan

apakah IR berisi operand specifier yang menggunakan pengalamatan tak langsung.

ALIRAN DATA SIKLUS TAK LANGSUNG

• Siklus pengambilan dan siklus tak langsung cukup sederhana dan dapat diramalkan.

• Siklus instruksi (instruction cycle) mengambil banyak bentuk karena bentuk bergantung pada bermacam-macam instruksi mesin yang terdapat di dalam IR.

• N bit paling kanan pada MBR, yang berisi referensi alamat, dipindahkan ke MAR.

• Unit kontrol memina pembacaan memori, agar mendapatkan alamat operand yang diinginkan ke dalam MBR.

ALIRAN DATA SIKLUS INTERUPSI

• Isi PC saat itu harus disimpan sehingga CPU dapat melanjutkan aktivitas normal setelah terjadinya interrupt.

• Cara : Isi PC dipindahkan ke MBR untuk kemudian dituliskan ke dalam memori.

• Lokasi memori khusus yang dicadangkan untuk keperluan ini dimuatkan ke MAR dari unit kontrol.

• Lokasi ini berupa stack pointer.

• PC dimuatkan dengan alamat rutin interrupt.

• Akibatnya, siklus instruksi berikutnya akan mulai mengambil instruksi yang sesuai.

Sekian presentasi dari kamiTerimakasih atas

perhatiannya