Assalamu'alaikum... Welcome to Nenkhudo Puny4 I hope this blog benefits all...tcayo. linknya => http://nenkudo.blogspot.com (InsyaAllah semoga berkah...amin)Thanks sahabat

Mei 20, 2009

Arsitektur Komputer

Artikel 1

ORGANISASI INTERNAL PROSESOR

DAN ANTARMUKA EKSTERNAL

A. ORGANISASI INTERNAL
Setiap prosesor memiliki beberapa perbedaan dan keistimewaan, tetapi organisasi dasarnya terdiri dari
Arithmatic Logic Unit (ALU), register, control unit (CU).
• ALU  
ALU melakukan operasi aritmatik dan lojik pada operand-operand Operand-operand tersebut disimpan sementara di dalam register. Pada beberapa prosesor, hasil operasi disimpan pada register khusus yang disebut akumulator. Tipe operasi ditentukan oleh control unit yang mengkode instruksi yang di fetch dan mengumpankan ke ALU dengan sinyal-sinyal kontrol yang sesuai. Prosesor juga dapat melakukan operasi biner presisi ganda, untuk mempercepat aplikasi tertentu. Prosesor ini biasanya merupakan prosesor slave yang dihubungkan dengan prosesor utama. Prosesor ini sering disebut dengan prosesor aritmetik.
• Register  
Register mempertukarkan informasi melalui satu atau lebih bus-bus internal. Bus-bus internal ini memungkinkan terjadinya overlapingoperasi-operasi yang dapat meningkatkan kecepatan CPU. Lebar setiap register –yaitu jumlah bit—biasanya sama dengan bus data internal. Register yang lainnya adalah general purpose register (GPR) yang digunakan untuk menyimpan alamat dan data sementara selama operasi prosesor.  
Beberapa macam register dan fungsinya :  
1. Program Counter (PC): sebelum mengeksekusi program, PC diisi dengan alamat awal program. Kemudian ditambah setiap instruksi baru di fetch, sehingga PC selalu menunjuk pada lokasi instruksi berikutnya.  
2. Instruction Register (IR): Instruksi-instruksi program terdiri dari opcode dan field alamat. IR mengekstrak instruksi dari data buffer register hanya bagian opcode-nya saja. Setelah itu control unit mengkode isi IR dan membangkitkan sinyal control yang menghidupkan kegiatan sesuai dengan instruksi tersebut  
3. Buffer Register: buufer register data dan alamat memisahkan bus eksternal dengan bus internal CPU. Dalam beberapa kasus buffer register dapat berupa gerbang penyangga saja.  
4. Status Register: status register menympan word status program yang terdiri dari bit-bit flag dan bit-bit control. Flag diset secara otomatis oleh kejadian tertentu selama operasi aritmatik dan lojik. Bit control diset oleh program agar meng-enablemode-mode operasi CPU.  
5. Stack Pointer: stack merupakan lokasi memori yang berdampingan dimana item-item informasi di dalamnya dapat ditambahkan atau dibuang dengan cara seperti tumpukkan (stack like). SP menunjuk puncak stack, dengan kata lain menyimpan alamat item yang berada di atas. Stack dapat berambah naik atau turun.  
a) Untuk menambah (push) item baru ke dalam stack tersebut, dilakuakan dengan mengurangi SP sehingga menunjuk ke alamat berikut yang lebih rendah.  
b) Untuk membuang (pop) suatu item, dilakukan dengan membaca item dari puncak stack kemudian mengurangi SP untuk menunjuk ke puncak yang baru. Cara ini dikenal dengan Last-In-Firt-Out (LIFO).
• Control Unit  
Control Unit (CU) membangkitkan urutan sinyal yang berasal dari clock. Tipe urutan sinyal tergantung pada opcode dari masukan yang diberikan dari seumber luar ke CPU. Masukan eksternal tersebut dapat merupakan permintaan interupsi pada program (interrupt request).  
CU membangkitkan dua kelompok sinyal:  
1. Sinyal control internal untuk mengaktifkan ALU dan pembukaan/penutupan data path antar register.  
2. Sinyal control eksternal ditujukan untuk memori dan I/O. Sinyal ini dikirimkan untuk pengaktian transfer data atau sebagai tanggapan terhadap interupsi dan permintaan bus.
Biasanya CU menggunakan microcoding. Microcoding mengacu pada penggunaan pola biner untuk mengkode sinyal control pada setiap langkah. Setiap pola menempati satu lokasi read-only memory (ROM) dan disebut microinstruction. Urutan microinstruction disebut microprogram.

B. ANTARMUKA EKSTERNAL
Prosesor menggunakan sejumlah pin atau terminal untuk berhubungan dengan dunia luar. Antarmuka untuk setiap prosesor tidak selalu sama, baik jumlah pin maupun nama sinyalnya. Perbedaan dapat timbul karena pertimbangan biaya, sehingga ada satu pin yang dipakai bersama untuk menghemat biaya. Aspek fungsional antarmuka eksternal terdiri dari beberapa terminal sepertiuraian berikut:
• Catu Daya dan Clock
Biasanya prosesor memiliki satu atau lebih pin GND dan satu atau lebih tegangan yang mengacu pada GND.
Prosesor adalah merupakan mesin sinkron yang tergantung pada pulasa clockuntuk sinkronisasi operasinya. Pengaktifan dan pendeaktifan sinyal control berkaiatan dengan ujung (edge) pulsa clock. Pulas clock disuplai dari sumber eksternal melalui jalur clock.
• Bus Alamat
Bus alamat menentukan lokasi yangakan diakses oleh CPU selama operasi baca atau tulis. Lokasi dapat berupa lokasi memori atau lokasi I/O, dimana setiap lokasi menyimpan satu byte data. Bus alamat akan menentukan seperangkat alamat yang berbeda yang membentuk direct address space dari prosesor. Apabila terdapat n jalur alamat, maka address space adalah 2n byte lokasi.
• Bus Data
Jalur ini membawa data yang akan ditulis atau dibaca dari lokasi yang diidentifikasi melalui saluran alamat. Tidak seperti jalur alamat yang hanya satu arah, jalur data dapat mengirimkan informasi dua arah. Jumlah jalur data akan menentukan jumlah informasi maksimum yang dapat ditransfer selama sekali operasi baca tulis. Bus data ini merupakan dasar pengelompokkan prosesor. Sebagi contoh apabila jalur data berjumlah delapan maka prosesor tersebut disebut prosesor 8-bit.
• Jalur Kontrol Transfer Data
Prosesor yang digunakan jalur pengontrol transfer data dalam pembahasan ini menggunakan enam jalur sinyal, yaitu:
1. MI/O (Memory-I/O). Sinyal ini hanya diperlukan jika prosesor memiliki ruang alamat I/O yang terpisah.
2. R/W (Read/Write), menunjukkan arah transfer data. Jika tinggi berarti prosesor membaca data, dan jika rendah berarti prosesor menulis data.
3. WRD/B (Word/Byte). Sinyal ini menunjukkan apakah data yang akan diakses berupa byte atau word.
4. AS (Adress StrobeI). Prosesor mengaktifkan AS untuk menunjukkan bahwa prosesor telah meletakkan alamat baru pada bus alamat.
5. DS (Data Strobe). Sinyal ini memiliki dua peran. Pada operasi tulis menunjukkan bahwa prosesor telah meletakkan informasi pad bus data. Pada operasi baca DS menunjukkan pda memori atau I/O kapan meletakkan pda busdata.
6. READY. Seluruh sinyal control di atas dibangkitkan oleh prosesor. READY dibangkitkan oleh rangkaian eksternal untukmenunjukkan kesiapan memori dan I/O pada proses transfer data.
• Jalur Interupsi
Terdapat dua jalur interupsi yaitu: interrupt request (INTREQ) dan interrupt acknowledge (INTACK).
Pada prosesor model tersebut, urutan langkah interupsi adalah sebagai berikut:
a. Periperal mengaktifkan INTREQ.
b. Apabila program yang sedang dieksekusi prosesor memiliki priorita yang lebih tinggi, INTREQ diabaikan. Sebaliknya urutan berjalan seperti berikut.
c. Prosesor menyelesaikan eksekusi instruksi yang sedang dikerjakan agar berhenti dengan tertib.
d. Setelah menerima jawaban (acknowledgement), peripheral memuat kode khusus pada pola bus data mengatur INTREQ menjadi rendah.
e. Prosesor menerima kode alamat yangditunjukkan pada langakah sebelumnya dan mendeaktifkan jalur INTACK.
f. Agar prosesor dapat melanjutkan eksekusi program yang diinterupsi, CPU menyimpan informasi tertentu dari registernya.
g. Pada titik ini prosesor menggunakan kode alamat khusus untuk menentukan alamat awal rutin, yaitu supprogram, yang akan melayani peripheral.
• Jalur Kontrol Bus
Pada prosesor model terdapat tiga macam jalur control bus, yaitu: bus request(BR), jalur bus grant (BG), dan jalur LOCK. BG melayani jawaban permintaan bus (BR). LOCK menunjukkan pada peralatan I/O apakah prosesor mengijinkan permintaan bus saat ini.
• Jalur RESET
Mengembalikan proseor pda kondisi awal.
• Jalur Status
Menyatakan informasi tentang keadaan CPU dan event-eventinternal lainnya. Share

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar

Koment anda yang membangun sangat kami harapkan u/ catatan dan tambahan referensi selanjutnya demi kemajuan dan perkembangan pola pikir ini.
Thanks ... salam ^_^

Share

Search Here