CPU
CPU adalah singkatan dari Central
Processing Unit, yaitu perangkat keras komputer (hardware) yang
bertugas melaksanakan perintah dan mengolah data dari perangkat lunak.
Sering disebut sebagai prosesor, atau otaknya komputer. CPU itu sendiri
adalah komponen internal komputer, CPU bentuknya kecil dan
persegi, berisi beberapa konektor logam pada bagian bawahnya untuk
dimasukkan secara langsung ke soket CPU pada motherboard.
Komponen
CPU
- Unit kontrol yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti terdapat dalam semua CPU.CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab, unit kontrol adalah mengambil intruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah:
- Mengatur dan mengendalikan alat input dan output.
- Mengambil instruksi dari memori utama.
- Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.
- Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU.
- Menyimpan hasil proses ke memori utama.
- Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya di gunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.
- ALU unit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean yang masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder.
Tugas lain dari ALU adalah melakukan
keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi
logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika
tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (¹ ), kurang dari (<),
kurang atau sama dengan (£ ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau
sama dengan (³ ).
- CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan /keluaran.
Cara
Kerja CPU
Saat data dan/atau instruksi
dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di RAM melalui
(Input-storage); apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di
Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di (Working-storage).
Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan
mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction
Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung
di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari
Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini di
Operand-register). Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah
arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan
berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Accumulator. Apabila
hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil
pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika
pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan
dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari
Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.
Fungsi CPU
Fungsi utama dari CPU adalah
melakukan operasi aritmatika dan logika terhadap data yang
diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui
beberapa perangkat keras, seperti papan
ketik, pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus. CPU dikontrol
menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer. Perangkat
lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media
penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun
pita perekam. Instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu
pada memori fisik (RAM), yang mana setiap instruksi akan diberi
alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses
data pada RAM dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.
Saat sebuah program dieksekusi, data
mengalir dari RAM ke sebuah unit yang disebut dengan bus, yang
menghubungkan antara CPU dengan RAM. Data kemudian didekode dengan menggunakan
unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksi yang sanggup
menerjemahkan instruksi. Data kemudian berjalan ke unit aritmatika dan
logika (ALU) yang melakukan kalkulasi dan perbandingan. Data bisa jadi disimpan
sementara oleh ALU dalam sebuah lokasi memori yang disebut
dengan register supaya dapat diambil kembali dengan cepat untuk
diolah. ALU dapat melakukan operasi-operasi tertentu, meliputi
penjumlahan, perkalian, pengurangan, pengujian kondisi terhadap data dalam
register, hingga mengirimkan hasil pemrosesannya kembali ke memori fisik,
media penyimpan, atau register apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi.
Selama proses ini terjadi, sebuah unit dalam CPU yang disebut dengan penghitung
program akan memantau instruksi yang sukses dijalankan supaya instruksi
tersebut dapat dieksekusi dengan urutan yang benar dan sesuai.
1. Pengertian Sistem Bus
Bus adalah
Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set kabel tunggal yang digunakan
untuk menghubungkan berbagai subsistem. Karakteristik penting sebuah bus adalah
bahwa bus merupakan media transmisi yang dapat digunakan bersama. Sistem
komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara
dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer.
Suatu Komputer tersusun atas beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat Input/Output. setiap computer saling berhubungan membentuk kesatuan fungsi. Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen computer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen komputer sangatlah mendominasi kerja suatu computer. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu juga kita dapat melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus.
Struktur Bus
Sebuah bus
sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai
dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang
berlainan, fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok,
yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat
pula saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang
terhubung.
Saluran
Data
Saluran
data memberikan lintasan perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini
secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32
saluran, jumlah saluran diakitakan dengan lebar bus data. Karena pada suatu
saat tertentu saluran hanya dapat membawa 1 bit, Misalnya, bila bus data
lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali
mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.
Saluran
Alamat
Saluran
alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data.
Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan
menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan
menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat
juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit
berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada
modul.
Saluran Kontrol
Saluran
kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data
dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh
komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal
kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara
modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan
informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah mespesifikasikan operasi-operasi yang
akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read,
I/O write, I/O read, transfer ACK, bus request, bus grant, interrupt request,
interrupt ACK, clock, reset.
- ELEMEN-ELEMEN RANCANGAN BUS
-
Jenis BUS
-
Metode Arbitrasi
-
Timing
-
Lebar BUS
-
Jenis Transfer Data
- TIPE-TIPE BUS
-
BUS ISA (Industry Standard Architecture) sebuah bus PC/AT (16 bit)
yang
beroperasi pada 8,33 MHz
-
BUS PCI(Peripheral Component Interconnect bus) Bus PCI Bus yang
beroperasipadakecepatan33 MHz
-
BUS Seri Universal Sebuah bus standart yang disepakati bersama oleh tujuh
perusahaan untuk digunakan pada
peralatan berkecepatan rendah
2. ALU (Arithmetic and Logical Unit)
ALU (Arithmetic and Logical Unit) berfungsi melakukan proses
perhitungan aritmatika dan logika sesuai dengan instruksi program.
Sumber :
http://thekicker96.wordpress.com/sistem-