CLU (Control Logic Unit ) dan Set Register

CLU (Control Logic Unit ) dan Set Register

Universitas Gunadarma Cahaya Putra   19.45

                                                             CLU ( Control Logic Unit )

CLU pada komputer berfungsi untuk memasukkan informasi tentang instruksi dan mengeluarkan informasi perintah kendali yang diperlukan untuk mengaktifkan operasi-mikro.

CLU terbentuk atas sebuah prosesor instruksi (IP atau instruction processor) yang berfungsi untuk

mengendalikan fetch, perhitungan alamat dan siklus interupsi, kemudian prosesor aritmatika (AP atau arithmatic processor) yang berfungsi untuk mengendalikan siklus eksekusi bagi operasi aritmatika dan logika.

Control unit mengendalikan sistem dengan cara

• Mengarahkan transfer antara register, ALU ataupun memori lainnya.
• Memerintahkan ALU ke operasi yang akan dijalankan

Fungsi CLU dalam operasi dari suatu komponen sebagai bagian dari struktur.

Fungsi CLU  dari sebuah computer:

• Perpindahan data, contoh: Pergerakan Mouse 
• Penyimpanan data, contoh: Flashdisk to Disk data transfer
• Pemrosesan data dari/ke storage, contoh: updating a document
• Pemrosesan data dari storage ke I/O, contoh: printing a document
• Kontrol

Untuk menjalankan instruksi-instruksi yang tersimpan di dalam memori, setiap instruksi diambil (fetched atau disalin dari memori oleh CPU), ditempatkan ke dalam sebuah register dan dijalankan. Bagaimanapun juga, sebuah instruksi adalah sebuah entitas yang kompleks yang pelaksanaannya tidak dapat dilakukan selama satu periode waktu. Karena dalam kenyataannya lebih dari satu periode maka  CPU akan menghasilkan urutan dari urutan-urutan yang mem-fetch instruksi. Funsi-fungsi ini disebut sebagai operasi mikro.

                                                     

                                                    Set Register

Set register terdiri atas register-register tujuan umum dan register dengan tujuan khusus, biasanya fungsi khusus dapat digunakan langsung atau tidak langsung oleh instruksi program. atau Register dari sebuah komputer secara kolektif disebut sebagai  kumpulan register (register set). 

Register berfungsi untuk Menyimpan informasi sementara yang diperlukan untuk melaksanakan sebuah instruksi atau kumpulan instruksi (program).

General-purpose register (register tujuan umum) dapat digunakan (oleh instruksi) sebagai akumulator, sumber atau tujuan register data, atau register alamat yang berisi pointer memori atau nilai indeks. Sebagai tambahan, register ini dapat digunakan untuk memberikan fasilitas block, untuk mengijinkan adanya stacking, dan menambah alamat indeks.

Register special purpose yang dapat digunakan untuk menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack pointer, dan status register.

-Index register untuk menyimpan angka konstanta yang digunakan dalam perhitungan alamat memori yang efektif dalam mode pengalamatan indeks.

-Stack register untuk operasi subroutine atau untuk menangani kondisi perkecualian.

-Segment register untuk mengimplementasikan pemetaan memori ketika pemasukan memori utama.

-Memory refresh register yang menyediakan secara otomatis transparan refresh dari DRAM.

-Vector interrupt register yang memungkinkan tabel interupsi untuk menempatkan dimana saja dalam memori.

-Temporary register untuk menangani operand lanjutan atau hasil penyimpanan sementara dari operasi.

sauce : 

sauce 1

sauce 2

sauce 3

sauce 4

ARSITEKTUR FAMILY COMPUTER IBM PC

ARSITEKTUR FAMILY COMPUTER IBM PC

Universitas Gunadarma Cahaya Putra   22.48

IBM PC merupakan sebutan untuk keluarga komputer pribadi buatan IBM, IBM PC diperkenalkan pada 12 Agustus 1981, dan (dipensiunkan) pada tanggal 2 April 1987.

Sejak diluncurkan oleh IBM, IBM PC memiliki beberapa keluarga antara lain:

• IBM 4860 PCjr
• IBM 5140 Convertible Personal Computer (laptop)
• IBM 5150 Personal Computer (PC yang asli)
• IBM 5155 Portable PC (sebenarnya merupakan PC XT yang portabel)
• IBM 5160 Personal Computer/eXtended Technology
• IBM 5162 Personal Computer/eXtended Technology Model 286 (sebenarnya merupakan PC AT)
• IBM 5170 Personal Computer/Advanced Technology

IBM PC 5150 adalah komputer pribadi generasi pertama yang diluncurkan pada 12 Agustus 1981. Komputer pribadi tersebut diperkuat dengan menggunakan prosesor 16-bit Intel 8088 berkecepatan 4.77 MHz, power supply 63.5 Watt dan memori yang hanya 64 KB. Media penyimpanan yang digunakannya hanya floppy disk drive 5.25 inci 320 KB atau 360 KB (double-side floppy disk).

IBM PC datang dengan ROM yang dilengkapi dengan interpreter bahasa Microsoft Cassette BASIC, sehingga pengguna dapat melakukan pemrograman (jika tidak ada sistem operasi yang dimuat). ROM juga dilengkapi dengan fungsi diagnosa Power-on Self Test (POST) yang akan melakukan pengecekan terhadap perangkat keras sebelum dapat bekerja (meski proses pengecekan yang dilakukannya sangat lambat, lebih dari 10 detik).

IBM PC DAN TURUNANNYA

Komputer personal pertama kali muncul setelah diperkenalkan mikroprosesor 8088, , yaitu chip tunggal   yang terdiri dari set register , ALU dan unit control komputer.

IBM PC merupakan arsitektur bus tunggal yang disebut PC I/O Channel BUS atau PC BUS

PC BUS melengkapi PC dengan 8 jalur data, 20 jalur alamat, sejumlah jalur kontrol dan ruang alamat fisik PC adalah 1 MB.

Sebelum Maret 1983, IBM memasarkan beberapa model dengan konfigurasi yang berbeda (meskipun hanya sedikit perbedaannya), tetapi setelah Maret 1983, IBM PC 5150 datang dalam dua model, yakni:

• IBM PC 5150 Model 166 (Intel 8088, 256 KB RAM, 1 buah floppy-disk drive 360 KB)
• IBM PC 5150 Model 176 (Intel 8088, 256 KB RAM, 2 buah floppy-disk drive 360 KB)

Hingga dipensiunkan tanggal 2 April 1987 (enam tahun masa jabatan), IBM PC dapat mendunia. Tetapi, secara arsitektural, tidak ada perubahan yang signifikan di dalamnya. 

IBM PC datang dengan tiga versi BIOS, yang dibedakan dari tanggalnya, yakni sebagai berikut:

• 24 April 1981, merupakan versi BIOS pertama dalam IBM PC yang hanya mendukung memori fisik hingga 544 KB. Tidak dilengkapi dengan fitur pemindaian blok memori UMA (Upper Memory Address) untuk beberapa kartu ekspansi (seperti video, adapter hard disk, dan lainnya).
• 19 Oktober 1981, merupakan versi BIOS kedua dalam IBM PC yang hanya mendukung memori fisik hingga 544 KB. Sama seperti halnya versi pertama tetapi ditambahi beberapa bugfix.
• 27 Oktober 1982, merupakan versi BIOS ketiga yang dapat mendukung memori fisik hingga 640 KB (conventional memory), ditambah dengan fitur pemindaian blok memori UMA. BIOS ini merupakan BIOS yang paling umum digunakan.

Upgrade BIOS hanya dapat dilakukan dengan mengganti chip BIOS yang lama dengan chip BIOS yang baru. IBM menjual kit upgrade BIOS dengan nomor spare part 1501005.

IBM 5140 PC Convertible (laptop)

IBM memasarkan laptop pertama yang mereka sebut sebagai IBM 5140 PC Convertible pada tanggal 2 April 1986, yang merupakan pengganti dari IBM 5155 Portable PC yang dihentikan produksinya. Sistem IBM 5140 tidaklah sesukses IBM 5150 atau laptop-laptop lainnya, mengingat laptop pesaing menawarkan media penyimpanan yang lebih baik, penggunaan prosesor yang lebih cepat, layar yang lebih baik, ukuran yang lebih kompak, dan harga yang lebih murah. Meski IBM 5140 menawarkan layar yang lebih baik dibandingkan dengan laptop-laptop pesaing, IBM 5140 tidak begitu dilirik pasar.

IBM 5140 tersedia dalam dua model, yakni:

• Model 2, yang diperkuat dengan menggunakan mikroprosesor Intel 80C88 CMOS 4.77 MHz, 64 KB ROM, 256 KB SRAM, layar LCD dengan resolusi 80x25, dua buah 3½ inci floppy-disk drive, keyboard 78-tombol, adaptor AC, dan baterai. Program yang tersedia dalam model ini adalah Application Selector, SystemApps, Tools, Exploring the IBM PC Convertible, dan Diagnostics.
• Model 22, yang merupakan IBM 5140 Model 2 yang hanya dilengkapi dengan perangkat lunak diagnosa saja (Diagnostics). Model ini dijual dengan harga yang lebih murah dibandingkan dengan Model 2.

Dua model di atas dapat ditambahi RAM hingga 512 KB dengan menggunakan kartu ekspansi memori RAM sebesar 128 KB. Selain itu, dapat diperluas dengan menggunakan modem internal 1200 bit/detik.

Meski IBM 5140 menggunakan prosesor yang lambat (4.77 MHz, sama seperti IBM 5150), penggunaan SRAM sebagai memori fisik mampu meningkatkan kinerja jika dibandingkan dengan penggunaan DRAM, mengingat SRAM tidak membutuhkan sinyal refresh seperti halnya DRAM (yang mampu menambah waktu tunggu hingga 7% dari kecepatan CPU IBM PC atau IBM PC/XT). Ini berarti IBM 5140 memiliki kinerja yang lebih tinggi hingga 7% dibandingkan dengan IBM PC atau IBM PC/XT, meskipun memiliki prosesor dengan kecepatan yang sama, 4.77 MHz. Karena SRAM memang lebih andal jika dibandingkan DRAM, penggunaannya dalam 5140 tidak membutuhkan pengecekan paritas yang bahkan menambah waktu tunggu yang lebih tinggi lagi.

Sebuah unit IBM 5140 memiliki fitur-fitur standar berikut:

• Mikroprosesor yang dibuat berdasarkan teknologi Complimentary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS), Intel 80C88 (variasi dari Intel 8088), dengan kecepatan 4.77 MHz.
• Dua buah ROM berukuran 32 Kilobyte yang berisi hal-hal berikut (untuk menghemat daya, digunakanlah teknologi CMOS):
  • Power-On Selft Test yang mampu menjalankan diagnosa terhadap perangkat komputer saat melakukan proses booting, serta BIOS.
  • interpreter bahasa BASIC.
• Memori fisik menggunakan Static Random Access Memory yang berukuran 256 KB. Dapat ditambahi hingga 512 KB. (untuk menghemat daya, maka digunakanlah teknologi CMOS).
• Dua buah floppy-disk drive 3½ inci 720 KB.
• Sebuah panel LCD dengan resolusi 80 kolom x25 baris (modus teks), atau 640x200 dan 320x200 pixel (modus grafik) yang dapat dilepas.
• Sebuah LCD controller
• Display buffer dengan ukuran RAM 16 KB, ditambah 8 KB RAM untuk menyimpan font LCD
• Keyboard 78-tombol
• Adaptor AC
• Baterai

IBM 5160 Personal Computer extended

IBM PC/XT adalah sebuah komputer mikro buatan IBM yang dirilis pada tanggal 8 Maret 1983. Komputer ini diperkuat dengan menggunakan hard disk berkapasitas 10 Megabyte, yang merupakan hard disk yang dianggap "spesial" pada saat itu. XT di sini merupakan singkatan dari eXTended, karena IBM PC XT memiliki fitur-fitur yang tidak dimiliki oleh IBM PC standar (5150). IBM PC XT memiliki delapan buah slot, sehingga meningkatkan kemampuan ekspansinya; kapasitas power-supply yang lebih besar; memori yang dapat dibongkar/pasang (karena semuanya berupa soket), dan dapat mendukung hingga 640 KB RAM tanpa slot ekspansi memori, selain tentunya sebuah hard disk. Karena memiliki fitur-fitur itulah, desain motherboard IBM PC/XT berbeda dengan desain motherboard IBM PC yang asli. IBM PC/XT ini menawarkan beberapa perangkat keras yang masih digunakan hingga saat ini, yakni keyboard 101 tombol (Enhanced Keyboard) yang menggantikan model keyboard IBM 83 tombol.

KOMPONEN IBM PC:

• Sistem Kontrol BUS
• Mikroprosesor 8088
• Sistem Kontrol Intrerrupt
• Sistem Kontrol RAM dan ROM
• Sistem Kontrol DMA
• Timer
• SistemKontrol I/O

SISTEM SOFTWARE:

• Penetapan Alamat Port I/O
• Penetapan Vector Interrupt
• ROM BIOS
• Penetapan Alamat Memori

• data sheet
  
• 
  

KONFIGURASI MIKROKOMPUTER DASAR

Komputer biasanya terdiri atas rangka yang berisi power supply dan system board/ mother board. Papan sistem biasanya menyagga CPU dan chip pendukung primernya, seperti jam (clock), buffer data dan alamat, pengontrol interrupt, dan beberapa memori utama. Papan sistem juga mempunyai slot, yaitu konektor yang di dalamnya berisi beberapa hubungan atau koneksi. Slot ini menyangga cards (atau daughter board) yang ia sendiri menyangga circuitry, seperti memori tambahan, hard disk, pengontrol untuk floppy disk (disket) dan hard disk, pengontrol monitor, pengontrol mouse, dan sejumlah opsion lain. Para perancang menstandarddisasi slot dan menghubungkannya secara parallel pada mother board.

Chipset adalah set dari chip yang mendukung kompatibel yang mengimplementasikan berbagai fungsi tertentu seperti pengontrol interupt, pengontrol bus dan timer.

Chip khusus yang di sebut koprosesor yang beroperasi bersama dengan CPU guna meningkatkan fungsionalitasnya.




sauce : 
sauce 1
sauce 2
sauce 3
sauce 4
sauce 5
sauce 6

UNIT I/O

UNIT I/O

Universitas Gunadarma Cahaya Putra   21.37

Berfungsi untuk Memindahkan informasi antara CPU atau memori  utama dengan dunia luar

I/O terdiri :
 - Piranti l/O (peripheral)
 - Pengendali I/O (device controller)
 - Perangkat lunak

Proses transfer informasi antara CPU dengan sebuah peripheral :
- Memilih I/O dan mengujinya.
- Menginisialisasi transfer dan mengkoordinasikan pengaturan waktu operasi I/O.
 - Mentransfer informasi.
- Menghentikan proses transfer.

Klasifikasi piranti I/O terdiri  3 kelompok:
-   Kelompok yang memasukkan informasi (input), contoh : keyboard, ADC, scanner
- Kelompok yang rnenampilkan informasi (output), contoh : VDU (monitor), printer, projector
- Kelompok yang melayani input dan output, contoh : Harddisk, Flashdisk

                           Pengaksesan I/O terdiri dari 2 cara : 

1. Memory mapped I/O Piranti I/O dihubungkan sebagai lokasi memori virtual dimana port I/O tergantung memori utama.

2. I/O mapped I/O (I/O isolated)  Piranti I/O dihubungkan sebagai lokasi terpisah dengan lokasi memori, dimana port I/O tidak tergantung pada memori utama.

Operasi I/O terbagi menjadi 3 metode : 

1. I/O terprogram Metode di mana CPU mengendalikan operasi I/O secara keseluruhan dengan menjalankan serangkaian instruksi I/O dengan sebuah program

I/O Terprogram

Terdapat empat klasifikasi perintah I/O, yaitu:

1. Perintah control.

2. Perintah test.

3. Perintah read.

4. Perintah write.

Dalam teknik I/O terprogram, terdapat dua macam implementasi perintah I/O yang tertuang dalam instruksi I/O, yaitu: memory-mapped I/O dan isolated I/O.

2. I/O interupsi Metode di mana CPU akan bereaksi ketika suatu piranti mengeluarkan permintaan untuk pelayanan

3. Direct Memory Access (DMA) Metode transfer data secara langsung antara memori dengan piranti tanpa pengawasan dan pengendalian CPU.

Interfacing

 Adalah peralatan yang digunakan untuk menghubungkan suatu piranti dengan CPU melalui bus.

 Keterangan:
• Register kendali (CR) digunakan untuk mencatat berbagai perintah dan informasi lainnya dalam peripheral.
 • Register status (SR) digunakan untuk menyimpan status piranti dan memberitahukan pesan-pesan kesalahan .
 • Register data input (IDR) dan register data output (ODR) masing-masing berfungsi sebagai bufer data untuk operasi input dan output.
 • Urutan operasi interface:
    - Unit logika handshaking memasok unit kendali dengan empat sinyal.
    - Dua sinyal, register kendali penulisan (WCR atau write control register) dan register status
       pembacaan (RSR atau read status register), masing-masing berhubungan dengan CR dan SR.
    - Sedangkan dua sinyal lainnya adalah register pembacaan data input (RIDR atau read input data register) dan register penulisan data output (WODR atau write output data register ), masing masing mengendalikan IDP dan ODR.

Transfer data Format transfer

 - Paralel : semua bit pada karakter (word dengan panjang tertentu) dikirim secara bersamaan dalam       batas waktu yang diberikan. 

- Serial    : Data dikirim secara berurutan dalam satu saluran. Transfer data secara paralel lebih cepat     daripada secara serial karena saluran transmisinya banyak, kelemahannya kalau terlalu panjang akan   terjadi interferensi antar saluran.

Mode transfer data

 1.Synchronous mode 

2. Asynchronous mode

Sistem Prosesor I/O 

Saluran I/O: Merupakan sebuah prosesor khusus dengan kemampuan terbatas yang disusun untuk interface beberapa piranti I/O ke memori.

 - Saluran I/O dapat melakukan pendeteksian dan pembetulan kesaIahan dan beroperasi dalam basis cycle stealing

. - Saluran I/O berkomunikasi dengan CPU sebagai suatu fasiIitas DMA dan berkomunikasi dengan piranti I/O seolah-olah sebuah CPU. 

Karena piranti I/O mempunyai kecepatan transfer yang berbeda-beda, maka saluran dibagi menjadi 3 pelayanan, yaitu:

 - Saluran Multiplexer Digunakan untuk menghubungkan piranti yang berkecepatan rendah dan sedang serta serta mengoperasikannya secara bersamaan dengan multiplexing.

 - Saluran Selektor Digunakan untuk menghubungkan piranti I/O yang 

berkecepatan tinggi tanpa multiplexing. Contoh: pita magnetis, disk  

-Saluran Multiplexer Blok Merupakan kombinasi dari dua pelayanan diatas. 

Prosesor I/O (IOP) Merupakan komputer umum yang berkomunikasi dengan memori utama melalui fasilitas DMA system bus dan dengan piranti I/O atas satu atau lebih bus I/O. Ada 2 mode yaitu : 

1. Single Shared bus Setiap IOP mengendalikan sejumlah piranti I/O tertentu yang tetap.

2. Switching matriks bus Setiap IOP mengendalikan satu piranti I/O 

Sauce : 
Sauce 1