Pertemuan ke - 5
Struktur CPU
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Riyanto Sigit, ST.
Nur Rosyid, S.kom
Setiawardhana, ST
Hero Yudo M, ST
Tujuan
Menjelaskan tentang komponen utama CPU
dan Fungsi CPU
Membahas struktur dan fungsi internal prosesor,
organisasi ALU, control unit dan register
Menjelaskan fungsi prosesor dalam
menjalankan instruksi-instruksi mesin
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
Arithmetic and Logic Unit (ALU)
Control Unit
Registers
CPU Interconnections
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
arithmetika dan unit logika boolean, yang
masing – masing memiliki spesifikasi tugas
tersendiri.
Control Unit
Bertugas mengontrol operasi CPU dan secara
keselurahan 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.
Registers
Media penyimpan internal CPU yang digunakan
saat proses pengolahan data.
Memori ini bersifat sementara, biasanya
digunakan untuk menyimpan data saat diolah
ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.
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
Komponen internal CPU
Struktur detail internal CPU
Fungsi CPU
Menjalankan program – program yang disimpan
dalam memori utama dengan cara mengambil
instruksi – instruksi, menguji instruksi tersebut
dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur
perintah.
Pandangan paling sederhana proses eksekusi
program adalah dengan mengambil pengolahan
instruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu :
operasi pembacaan instruksi (fetch) dan operasi
pelaksanaan instruksi (execute)
Siklus instruksi
Terdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusi
Siklus Fetch - Eksekusi
Pada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan
membaca instruksi dari memori
Terdapat register dalam CPU yang berfungsi
mengawasi dan menghitung instruksi
selanjutnya, yang disebut Program Counter
(PC)
PC akan menambah satu hitungannya setiap
kali CPU membaca instruksi
Siklus Fetch - Eksekusi
Instruksi – instruksi yang dibaca akan dibuat
dalam register instruksi (IR).
Instruksi – instruksi ini dalam bentuk kode –
kode binner yang dapat diinterpretasikan 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 Addess 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 pengambil 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), adalah 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
Diagram siklus instruksi
Kesimpulan
1. Sejarah singkat komputer dimulai dari Tabung Vakum,
Transistor, IC dan VLSI.
2. Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil
proses dari seluruh komponen komputer, yang
melibatkan CPU, memori utama, memori sekunder,
bus, peripheral.
3. Pentium Intel mampu mendominasi pasaran dan secara
teknologi menggunakan rancangan CISC (complex
instruction set computers) dalam arsitekturnya.
4. PowerPC merupakan kelompok komputer yang
menerapkan teknologi RISC (reduced instruction set
computers).
05. struktur cpu

05. struktur cpu

  • 1.
    Pertemuan ke -5 Struktur CPU Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Riyanto Sigit, ST. Nur Rosyid, S.kom Setiawardhana, ST Hero Yudo M, ST
  • 2.
    Tujuan Menjelaskan tentang komponenutama CPU dan Fungsi CPU Membahas struktur dan fungsi internal prosesor, organisasi ALU, control unit dan register Menjelaskan fungsi prosesor dalam menjalankan instruksi-instruksi mesin
  • 3.
    CPU Central Processing Unit Merupakankomponen terpenting dari sistem komputer komponen pengolah data berdasarkan instruksi yang diberikan kepadanya Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen
  • 4.
    Komponen Utama CPU Arithmeticand Logic Unit (ALU) Control Unit Registers CPU Interconnections
  • 5.
    Arithmetic and LogicUnit (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 arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
  • 6.
    Control Unit Bertugas mengontroloperasi CPU dan secara keselurahan 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.
  • 7.
    Registers Media penyimpan internalCPU yang digunakan saat proses pengolahan data. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.
  • 8.
    CPU Interconnections Sistem koneksidan 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
  • 9.
  • 10.
  • 11.
    Fungsi CPU Menjalankan program– program yang disimpan dalam memori utama dengan cara mengambil instruksi – instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur perintah. Pandangan paling sederhana proses eksekusi program adalah dengan mengambil pengolahan instruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu : operasi pembacaan instruksi (fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi (execute)
  • 12.
    Siklus instruksi Terdiri darisiklus fetch dan siklus eksekusi
  • 13.
    Siklus Fetch -Eksekusi Pada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori Terdapat register dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya, yang disebut Program Counter (PC) PC akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU membaca instruksi
  • 14.
    Siklus Fetch -Eksekusi Instruksi – instruksi yang dibaca akan dibuat dalam register instruksi (IR). Instruksi – instruksi ini dalam bentuk kode – kode binner yang dapat diinterpretasikan oleh CPU kemudian dilakukan aksi yang diperlukan
  • 15.
    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.
  • 16.
    Siklus Eksekusi Instruction AddessCalculation (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 pengambil 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), adalah 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
  • 17.
  • 18.
    Kesimpulan 1. Sejarah singkatkomputer dimulai dari Tabung Vakum, Transistor, IC dan VLSI. 2. Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari seluruh komponen komputer, yang melibatkan CPU, memori utama, memori sekunder, bus, peripheral. 3. Pentium Intel mampu mendominasi pasaran dan secara teknologi menggunakan rancangan CISC (complex instruction set computers) dalam arsitekturnya. 4. PowerPC merupakan kelompok komputer yang menerapkan teknologi RISC (reduced instruction set computers).