Kemampuan Akhir Yang Direncanakan:
Mahasiswa dapat memahami tentang Central Processing Unit sebagai otak dari komputer
Bahan Kajian (Materi Pembelajaran):
1. Central Processing Unit
2. Arithmatika Logic Unit (ALU)
3. Representasi Integer
4. Representasi Floating Point
5. Aritmatika Floating Point
ALU (Arithmetic and Logic Unit)
• ALU merupakan bagian komputer yang berfungsi membentuk operasi-operasi aritmatika dan logik terhadap data
• Semua elemen lain sistem komputer (control unit, register, memori, I/O) berfungsi terutama untuk membawa data ke ALU untuk selanjutnya di proses dan kemudian mengambil kembali hasilnya.
Representasi Integer
- 1101.0101 = -11.3125
Representasi Nilai Tanda
• Bentuk yang paling sederhana representasi yang memakai bit tanda adalah representasi nilai tanda.
• Misal :
+18 = 00010010
- 18 = 10010010
(sign magnitute/nilai tanda)
• Terdapat kekurangan pada cara diatas
Komplement-2
• +7 = 0111 +18 = 00010010
• - 7 = 1001 - 18 = 11101101
• Dapat di simpulkan bahwa hasil akan berbeda dengan nilai tanda
Representasi fixed point Semua representasi di atas dapat pula disebut dengan fixed point, karena radix pointnya (binary pointnya) tetap dan diasumsikan akan berada di sebelah kanan.
Aritmatika Integer
A. Negasi
Untuk membuat negasi gunakan komplement dua (dianjurkan)
Penjumlahan negasi :
+7 = 0111
- 7 = 1001
maka bila ada soal (-7) + (+5) = 1001
0101
1110
Hasil = 1110 adalah bilangan negatif maka positifnya adalah = komplement 2-kan bilangan
tersebut : 0010 = +2 maka bilangan 1110 adalah negatif dari 2 atau (-2)
Aturan overflow = Bila dua buah bilangan di tambahkan, dan keduanya positif atau keduanya negatif maka over flow akan terjadi jika dan hanya jika hasilnya memiliki tanda yang berlawanan.
Contoh Pengalian
B. Pengalian :
1011
x1101
1011
0000
1011
1011
10001111
Perkalian
• Perkalian dengan bilangan negatif juga akan sama cuma negatif tersebut harus dihasilkan dari komplemen 2
• Karena hasil kali (-) dengan (+) = (-) maka hasil kali tersebut komplement duakan untuk mengetahui hasilnya.
C. Pembagian
Representasi Floating Point
Misal :
976.000.000.000 = 9,76 x 1011
MENJADI
0,000000000976 = 9,76 x 10-10
Aritmetika Floating Point
Penambahan dan pengurangan
• a. periksa bilangan-bilangan nol
• b. ratakan significand
• c. tambahkan atau kurangkan significand
• d. normalisasi hasilnya
Contoh Soal
Perkalian dan Pembagian
a. Kalikan atau bagi significand
b. tambahkan atau kurangkan eksponensial
contoh :
Operasi Mikro
• Fungsi dari sebuah komputer adalah untuk eksekusi program
• Setiap siklus yang lebih kecil akan terdiri dari sejumlah langkah yang masing-masing langkah tersebut terdiri dari register-register CPU. Dapat di sebut langkah-langkah tersebut sebagai operasi mikro.
• Operasi mikro adalah operasi fungsional atau atomik suatu CPU.
Siklus Pengambilan
• MAR dihubungkan dengan alamat bus sistem.
MAR menspesifikasikan alamat di dalam memori untuk operasi read dan write.
• MBR dihubungkan dengan saluran data bus
sistem.
MBR berisi nilai yang akan disimpan di memori atau nilai terakhir yang di baca dari memori
• PC
Menampung alamat instruksi berikutnya yang akan di ambil.
• IR
Menampung instruksi terakhir yang diambil.
Siklus Pengambilan :
Siklus Tak Langsung
Siklus Interupt
Siklus Eksekusi
2. ISZ X = Isi lokasi X ditambahkan dengan 1. Apabila hasilnya sama dengan nol, maka instruksi berikutnya dilompati.
3. BSA X : Alamat instruksi yang berada setelah instruksi BSA disimpan di lokasi X, dan eksekusi dilanjutkan pada lokasi X+1. Alamat yang di simpan akan di gunakan kemudian untuk keperluan return.
Siklus Instruksi
• Setiap fase siklus instruksi dapat di uraikan menjadi operasi mikro elementer.
• Ada empat buah kode siklus instruksi (ICC).
• ICC menandai status CPU dalam hal bagian tempat siklus tersebut berada.
Kode ICC :
• 00 : fetch
• 01 : Indirect
• 10 : execute
• 11 : interupt
KONTROL CPU
Karakterisasi Unit Kontrol :
1. Menentukan elemen dasar CPU
2. Menjelaskan operasi mikro yang akan dilakukan CPU
3. Menentukan fungsi-fungsi yang harus di lakukan unit kontrol agar menyebabkan pembentukan operasi mikro
Elemen Dasar Fungsional CPU
1. ALU
2. Register-register
3. Lintasan data internal
4. Lintasan data eksternal
5. Unit Kontrol
Unit Kontrol melakukan dua tugas dasar :
• Pengurutan
• Eksekusi
Sinyal Kontrol
Input sinyal kontrol :
• Clock
• register Instruksi
• sinyal kontrol dari bus kontrol
• flag
Output sinyal kontrol :
• Sinyal kontrol di dalam CPU
• Sinyal kontrol bagi bus kontrol
Video Pembelajaran Pertemuan 9
0 komentar :
Posting Komentar