Dasar-dasar Dasar-dasar MikrokomputerMikrokomputer
Nama : Ronny Ikhsan Noor Kholis
No.Pokok : 07220025
Bab IV
4.5. Struktur sistem CPU secara 4.5. Struktur sistem CPU secara sederhanasederhana CPU atau Central Processing Unit adalah unit utama dalam
sistem komputer manapun
CPU umumnya berisi elemen-elemen penyimpanan (register), sirkit komputasi yang disebut ALU (Arithmetic and Logic Unit), sirkit penerjemah instruksi (Instruction decoder), dan bagian kontrol & pewaktuan(control and timing section)
Fungsi utama CPU adalah :1. Mengambil, menerjemahkan, dan menjalankan instruksi sesuai
urutan2. Mentranfer data ke/dari memory melalui input/output3. Merespon gangguan dari luar4. Menyediakan sinyal pewaktuan dan sinyal kontrol untuk
keseluruhan sistem
Arsitektur CPU secara sederhanaArsitektur CPU secara sederhana
4.5.1. ALU (4.5.1. ALU (Arithmetic and Logic UnitArithmetic and Logic Unit))
Berfungsi untuk melakukan operasi-operasi aritmatika dan logika seperti penjumlahan, shift, perbandingan, increment, decrement, negasi, AND, OR, XOR, complement, clear, dan preset
ALU terdiri dari Adder (penjumlah), Shifter (penggeser), dan status register
Adder dan Shifter bekerja menjalankan operasi arimatika dan logika. Hasil operasi ini kemudian di umpan balik ke accumulator melalui internal data bus
Sedangkan fungsi dari status register adalah untuk membuat keputusan (decision making) ketika hendak menjalankan instruksi selanjutnya.
4.5.2. Bagian Kontrol dan Pewaktuan4.5.2. Bagian Kontrol dan Pewaktuan• Bagian ini berfungsi untuk menjalankan mikroprogram
yang telah diterjemahkan oleh penerjemah instruksi (instruction decoder)
• Bagian kontrol dan pewaktuan adalah bagian yang paling kompleks dalam CPU. Hal ini dikarenakan bagian inilah yang mempengaruhi dan mengatur urutan-urutan kejadian dalam CPU dan seluruh sistem mikrokomputer
4.5.3. Program counter4.5.3. Program counter Merupakan sebuah register 16-bit yang berfungsi untuk
menyimpan alamat (address) instruksi selanjutnya yang akan diambil dari memory.
4.5.4. Penerjemah Instruksi (instruction 4.5.4. Penerjemah Instruksi (instruction decoder)decoder)
Berfungsi untuk menginterpretasikan op code/ instruksi yang telah disimpan di register instruksi, untuk kemudian diteruskan ke bagian kontrol dan pewaktuan.
Catatan : Struktur CPU pada gambar 4.7 adalah struktur CPU dalam bentuk yang sederhana. Sebagian besar CPU memiliki lebih banyak register-register 8-bit dan 16-bit
4.6. Operasi Mikrokomputer4.6. Operasi Mikrokomputer Untuk memberikan perintah penambahan tiga angka, misalnya
1010+510+1810=3310, kita dapat menuliskan progam dengan urutan sebagai berikut :
Instruksi 1 LOAD angka pertama (1010) ke dalam CPUInstruksi 2 ADD angka kedua (510) ke angka pertamaInstruksi 3 ADD angka ketiga (1810) ke hasil penjumlahan kedua angka sebelumnyaInstruksi 4 STORE hasil penjumlahan (3310) ke lokasi memory data 200016
Instruksi-instruksi di atas dalam diagram memory ditunjukan pada gambar program segment mikrokomputer (slide selanjutnya)
Instruksi mikroprosesor terdiri dari dua bagian, yaitu operation dan operand
Program MemoryProgram MemoryAlamat (Hexa) Isi (Hexa)
0000 86
0001 0A
0002 8B
0003 05
0004 8B
0005 12
0006 B7
0007 20
0008 00
Alamat (Hexa) Isi (Hexa)
2000
2001
2002
Data MemoryData Memory
Instruksi 1 - LOAD
Instruksi 3 - ADD
Instruksi 2 - ADD
Instruksi 4 - STORE
Instruksi 1 (LOAD)Instruksi 1 (LOAD) Instruksi pertama pada program tersebut di mulai pada alamat
0000H Instruksi ini (LOAD angka 0AH) membutuhkan 2 byte memory.
Byte pertama (LOAD=86H=100001102) merupakan bagian operation dari instruksi, sedangkan byte kedua (1010=0AH=000010102) merupakan bagian operand. (Gambar 4.10)
Instruksi ini memerintahkan agar isi dari memory dengan alamat 0001H dimuat ke dalam accumulator, menggantikan nilai sebelumnya yang ada di accumulator (jika ada)
Instruksi 2 (ADD)Instruksi 2 (ADD) Instruksi ADD (kode operasi 8BH=100010112) Instruksi ini memerintahkan agar isi dari memory dengan alamat
0003H, yaitu 0AH=000001012, ditambahkan dengan isi dari accumulator (000010102). Sehingga menghasilkan 000011112
tersimpan di accumulator
Instruksi 3 (ADD)Instruksi 3 (ADD) Instruksi ini memerintahkan agar isi memory dengan alamat
0005H, yaitu 000100102, ditambahkan dengan isi dari accumulator, yaitu 000011112. Sehingga terjadi proses 000100102+000011112=001000012. Hasil penjumlahan ini tersimpan di accumulator
Instruksi 4 (STORE)Instruksi 4 (STORE) Instruksi ini memerintahkan agar isi dari accumulator dipindahkan
dan disimpan di data memory dengan alamat 2000H. Dapat dilihat di gambar 4.10, bahwa lokasi penyimpanan terdiri dari 2 byte (lokasi 0007H dan 0008H). Sedangkan op code untuk perintah STORE (B7H) ada di program memory dengan alamat 0006H
Top Related