3.7 Menganalisis blok diagram dari sistem mikro komputer (arsitektur komputer )

Diagram Blok Komputer

Diagram Blok komputer adalah diagram yang dibuat untuk mempetakan proses kerja pada suatu komputer, hal ini bertujuan untuk memudahkan seseorang dalam mengenal komponen-komponen dalam CPU dan memahami alur kerja di dalamnya

Struktur dan Fungsi bagian-bagian Komputer

Struktur komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap komponen saling terkait satu dengan yang lain. Sedangkan fungsi komputer didefinisikan sebagai operasi masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur. Adapun fungsi dari masing-masing komponen dalam struktur di atas adalah sebagai berikut :

 

1. Input Device (Alat Masukan)

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam komputer.

 

2. Output Device (Alat Keluaran)

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara.

 

3. I/O Ports

Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem. Peralatan input danoutput diatas terhubung melalui port ini.

 

4. CPU (Central Processing Unit)

CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu ALU(Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer.

 

5. Memori

Memori terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori external. Memori internal berupa RAM (Random Accese Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kitaolah untuk sementara waktu, dan ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang hanya bisadibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pada saat dinyalakan.

 

Diagram Blok CPU, ALU, CU, dan Register

Komputer, sebuah mesin yang didalamnya terdapat banyak komponen dan merupakan sebuah sistem yang bisa memproses instruksi apa yang diberikan kepadanya. Didalam komputer ini terdapat 3 bagian utama dalam menjalankan instruksi tersebut, yaitu :

• Central Proccesing Unit (CPU).
• Input/Output Unit (I/O).
• Memory Unit

Central Proccesing Unit adalah otak dari komputer yang mampu menangani segala hal yang diperintahkan oleh pengguna, apabila CPU ini tidak ada, maka komputer tidak akan berfungsi.

Input/Output Unit adalah peralatan – peralatan yang digunakan oleh pengguna yang berguna untuk mengoperasikan komputer atau bisa sebagai pemberi instruksi dari pengguna ke CPU.

Memory Unit adalah suatu komponen yang berguna untuk menyimpan data yang dapat dibagi menjadi 2 bagian, yaitu : Internal dan Eksternal.

Dari ketiga komponen utama tersebut dihubungkan dengan Bus. Bus merupakan kawat atau sebuah jalur fisik yang berfungsi menghubungkan register-register dengan unit-unit fungsional yang berhubungan dengan tiap-tiap modul. ada tiga jenis Bus, yaitu Data Bus, Address Bus dan Control Bus. Ketiga Bus tersebut biasa disebut System Bus yang mengontrol ketiga komponen utama.

 

Pada gambar diatas merupakan cara pemrosesan suatu data melalui control BUS. CPU akan membaca ke memori selanjutnya data dari CPU akan dikirim lalu dpiroses ke input/output. apabila memerlukan operasi aritmatika maka data kembali dimasukan ke ALU untuk diproses dan disinkronasikan lalu dikirim kembali ke CPU.

 

CONTROL UNIT

 

Didalam CPU terdapat beberapa bagian yang sangat diperlukan, diantaranya :
Control Unit adalah bagian dari CPU yang bertugas untuk mengendalikan operasi yang dilakukan dibagian Input/Output dan Memory Unit. Pada Control Unit ini, mempunyai pemrosesan untuk mengambil instruksi – instruksi pada Memori Utama dan menentukan jenis instruksi yang diberikan. Lalu, apabila Control Unit menemukan instruksi perhitungan atau logika, maka instruksi tersebut akan dibawa kedalam ALU untuk di proses. Setelah selesai diproses, maka instruksi tersebut akan dikembalikan kedalam Memory Unit dan akan disajikan kealat output. Tugas dari Control Unit, sebagai berikut :

• Mengatur dan mengendalikan alat – alat input dan output.
• Mengambil instruksi dari memori utama.
• Mengambil data dari memori utama.

ARITHMATIC LOGIC UNIT

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.

• 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.
• Melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program
• Membantu Control Unit saat melakukan perhitungan aritmatika (ADD, SUB) dan logika (AND, OR, XOR, SHL, SHR)

CONTROL LOGIC UNIT

bertugas untuk mengatur seluruh aktifitas perangkat keras di dalam komputer dan juga untuk memindahkan data antar register. 

CLU bertugas untuk :

• Memberi suatu instruksi dari memori
• Memberi kode pada instruksi untuk menentukan operasi mana yang akan dilaksanakan
• Menentukan sumber dan tujuan data di dalam perpindahan data
• Mengeksekusi operasi yang dikerjakan

Setelah menginterpretasi kode biner suatu instruksi, CLU menghasilkan serangkaian perintah kendali, yang disebut sebagai instruksi mikro (microinstruction ) atau operasi mikro.

 

Instruksi mikro merupakan operasi primitif tingkat rendah yang bertindak secara langsung pada sirkuit logika suatu komputer dan mengatur fungsi-fungsi sebagai berikut :

• Membuka/menutup gerbang ( gate ) dari sebuah register ke sebuah bus
• Mentransfer data sepanjang bus
• Memberi inisial sinyal-sinyal kendali seperti READ, WRITE, SHIFT, CLEAR dan SET
• Mengirimkan sinyal-sinyal waktu
• Menunggu sejumlah periode waktu tertentu
• Menguji bit-bit tertentu dalam sebuah register.

Register

 

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. 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.

Kategori dalam register :

 

1.      register yang terlihat pemakai,

Register-register tipe ini terlihat oleh pemakai (pemrogram), pemrogram dapat memeriksa dan beberapa instruksi dapat digunakan untuk mengisi (memodifikasi) isi register tipe ini. Register tipe ini terdiri dari dua jenis, yaitu:

• Data Register : Digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat (integer)
• Addres Register : Digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk   mengakses memori.

register untuk kendali status.

Beragam register tipe ini digunakan untuk mengendalikan operasi pemroses. Kebanyakan tidak terlihat oleh pemakai. Sebagiannya dapat diakses dengan instruksi mesin yang dieksekusi dalam mode kontrol atau kernel sistem operasi.

Register untuk kendali status antara lain:

• Register untuk alamat dan buffer (address and buffer register)
• Register untuk eksekusi intruksi (instruction execution register)
• Register untuk informasi status (status information register)