Control Unit (CU)
Unit kontrol (bahasa Inggris: Control Unit – CU) adalah salah satu bagian
dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan / kendali / kontrol terhadap
operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU
tersebut. Output dari CU ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari
perangkat CPU tersebut. Pada awal-awal desain komputer, CU diimplementasikan
sebagai ad-hoc logic
yang susah untuk didesain. Sekarang, CU diimplementasikan sebagai sebuah
microprogram yang disimpan di dalam tempat penyimpanan kontrol (control store).
Tugas dari CU adalah sebagai berikut:
1. Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
2. Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
3. Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.
4. Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan
logika serta mengawasi kerja.
5. Menyimpan hasil proses ke memori utama.
Proses tiga langkah karakteristik unit control:
1. Menentukan elemen dasar prosesor
2. Menjelaskan operasi mikro yang akan dilakukan prosesor
3. Menentukan fungsi-fungsi yang harus dilakukan unit control agar menyebabkan
pembentukan operasi mikro
Masukan-masukan unit control:
1. Clock / pewaktu
Pewaktu adalah cara unit control dalam menjaga waktunya. Unit control
menyebabkan sebuah operasi mikro (atau sejumlah operasi mikro yang bersamaan)
dibentuk bagi setiap pulsa waktu. Pulsa ini dikenal sebagai waktu siklus
prosesor.
2. Register instruksi
Opcode instruksi saat itu digunakan untuk menentukan operasi mikro mana yang
akan dilakukan selama siklus eksekusi.
3. Flag
Flag ini diperlukan oleh unit control untuk menentukan status prosesor dan
hasil operasi ALU sebelumnya.
4. Sinyal control untuk mengontrol bus
Bagian bus control bus system memberikan sinyal-sinyal ke unit control, seperti
sinyal-sinyal interupsi dan acknowledgement.
Keluaran-keluaran unit control:
• Sinyal control didalam prosesor: terdiri dari dua macam: sinyal-sinyal yang
menyebabkan data dipindahkan dari register yang satu
keregister yang lainnya, dan sinyal-sinyal yang dapat mengaktifasi
fungsi-fungsi ALU tertentu.
Register pada CPU
Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai
kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi
yang sedang diproses, sementara data dan instruksi lainnya yang menunggu
giliran untuk diproses masih disimpan di dalam memori utama. Setiap register
dapat menyimpan satu bilangan hingga mencapai jumlah maksimum tertentu
tergantung pada ukurannya. Register-register dapat dibaca dan ditulis dengan
kecepatan tinggi karena berada pada CPU.
Register (jamak, dalam bahasa Indonesia menjadi
register-register atau banyak register) merupakan media penyimpanan internal
CPU yang digunakan saat pengolahan data. Registers merupakan media penyimpanan
yang bersifat sementara, artinya data hanya akan berada dalam registers saat
data tersebut dibutuhkan selama komputer masih hidup, ketika suatu data tidak
diperlukan lagi maka ia tidak berhak lagi berada di dalam
registers, dan ketika komputer dimatikan maka semua data yang berada di
dalamnya akan hilang.
Berikut fungsi register :
User Visibel Register :
Register CPU yang dapat digunakan oleh pemrogram, dengan
menggunakan set intsruksi memungkinkan satu buah register atau lebih untuk
dispesifikasian sebagai operand atau alamat operand.
Register CPU yang dapat digunakan oleh pemrogram, dengan
menggunakan set intsruksi memungkinkan satu buah register atau lebih untuk
dispesifikasian sebagai operand atau alamat operand.
a. General Purpose Register
· Digunakan
untuk mode pengalamatan dan data.
· Akumulator
( aritmatika, Shift, Rotate)
· Base
Register (Rotate,Shift, aritmatika)
· Counter
Register ( Looping)
· Data
Register (menyimpan alamat I/O device).
b.
Register Alamat
· Digunakan
untuk mode pengalamatan
· Segment
Register (Code Segment, Data Segment, Stack Segment, Extra Segment)
· Register
Index (Stack Index, Data Index)
· Stack
Pointer
c.
Register Data
· Digunakan
untuk menampung data
d.
Register Kode Status Kondisi (Flag)
· Kode
yang menggambarkan hasil operasi sebelumnya
Control dan Status
Register :
Register ini digunakan oleh unit control untuk mengontrol
operasi cpu dan oleh program system operasi untuk mengontrol eksekusi program
a. Program Counter (PC)
· Berisi
alamat instruksi yang akan diambil
b. Instruction Register (IR)
· Berisi
alamat instruksi terakhir
c. Memory Address Register (MAR)
· Berisi
alamat penyimpanan dalam memori
d. Memori Buffer Register (MBR)
· Berisi
data yang dibaca dari memori atau yang diyliskan ke memori
Register prosesor
Register prosesor, dalam arsitektur komputer, adalah sejumlah kecil memori komputer
yang bekerja dengan kecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk melakukan
eksekusi terhadap program-program
komputer dengan menyediakan akses yang cepat terhadap nilai-nilai yang umum
digunakan. Umumnya nilai-nilai yang umum digunakan adalah nilai yang sedang
dieksekusi dalam waktu tertentu.
Register prosesor berdiri pada tingkat tertinggi dalam hierarki memori:
ini berarti bahwa kecepatannya adalah yang paling cepat; kapasitasnya adalah
paling kecil; dan harga tiap bitnya adalah paling tinggi. Register juga
digunakan sebagai cara yang paling cepat dalam sistem komputer untuk melakukan
manipulasi data.
Register umumnya diukur dengan satuan bit
yang dapat ditampung olehnya, seperti "register 8-bit",
"register 16-bit", "register 32-bit", atau "register
64-bit" dan lain-lain.
Istilah register saat ini dapat merujuk kepada kumpulan
register yang dapat diindeks secara langsung untuk melakukan input/output
terhadap sebuah instruksi yang didefinisikan oleh set instruksi. untuk
istilah ini, digunakanlah kata "Register Arsitektur". Sebagai contoh set instruksi
Intel x86 mendefinisikan
sekumpulan delapan buah register dengan ukuran 32-bit, tapi CPU yang
mengimplementasikan set instruksi x86 dapat mengandung lebih dari delapan
register 32-bit.
Jenis register
Register terbagi menjadi beberapa kelas:
Register data, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka
dalam bilangan bulat (integer).
Register alamat, yang digunakan untuk menyimpan alamat-alamat
memori dan juga untuk mengakses memori.
Register general purpose, yang dapat digunakan untuk
menyimpan angka dan alamat secara sekaligus.
Register floating-point, yang digunakan untuk menyimpan
angka-angka bilangan titik mengambang (floating-point).
Register konstanta (constant register), yang digunakan
untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca (bersifat read-only),
semacam phi, null, true, false dan lainnya.
Register vektor, yang digunakan untuk menyimpan hasil
pemrosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor
SIMD.
Register special purpose yang dapat digunakan untuk
menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack
pointer, dan status register.
Register yang spesifik terhadap model mesin (machine-specific
register), dalam beberapa arsitektur tertentu, digunakan untuk menyimpan data
atau pengaturan yang berkaitan dengan prosesor itu sendiri. Karena arti dari
setiap register langsung dimasukkan ke dalam desain prosesor tertentu saja,
mungkin register jenis ini tidak menjadi standar antara generasi prosesor.
Ukuran register
Tabel berikit berisi ukuran register dan padanan
prosesornya
Register
|
Prosesor
|
4-bit
|
|
8-bit
|
Intel 8080
|
16-bit
|
|
32-bit
|
Intel 80386, Intel 80486,
Intel Pentium Pro, Intel Pentium,
Intel Pentium 2, Intel Pentium 3, Intel Pentium
4, Intel Celeron, Intel Xeon,
AMD K5,
AMD K6,
AMD Athlon,
AMD Athlon MP, AMD Athlon XP, AMD Athlon 4, AMD Duron,
AMD Sempron
|
64-bit
|
Intel Itanium, Intel Itanium 2, Intel Xeon,
Intel Core, Intel Core 2,
AMD Athlon 64,
AMD Athlon X2, AMD Athlon FX, AMD Turion 64, AMD Turion X2, AMD Sempron
|
Sumber
http://deririyadip.blogspot.co.id/2014/09/macam-macam-register.html