CONTROL UNIT
Putu Putra Astawa
CONTROL UNIT Bagian dari komputer yang menggenerasi signal yang mengontrol operasi komputer. ` Tugas Control Unit adalah mengontrol sisklus Mesin Von Neumann : 1 Menjemput instruksi berikutnya yang akan dijalankan dari 1. memori, menempatkannya dalam register instruksi (IR) dan menambahkan (Increment) PC untuk menunjukkan atau mengarahkan ke instruksi beikutnya yang ada dalam memori, memori 2. Mendekode dan menjalankan instriksi yang baru saja dijemput. `
Putu Putra Astawa
von Neumann/Turing ` ` ` ` ` ` `
Konsep: Stored Program Computer Main memory: menyimpan program dan data ALU: mengerjakan operasi data biner Control unit: interpretasi instruksi dari memory dan meng-eksekusi Peratan Input/output p p dikendailkan oleh control unit Princeton Institute for Advanced Studies ` IAS Selesai dibuat 1952
Putu Putra Astawa
Structure Mesin von Nuemann
Arithmetic and Logic Unit Input O t t Output Equipment
Main i Memory
Program Control Unit
Putu Putra Astawa
Headline ` ` `
Mendefinisikan elemen dasar prosesor Mendiskripsikan operasi mikro yang harus dilakukan prosesor Menentukan fungsi Control Unit yang harus dilakukan prosesor
Putu Putra Astawa
Elemen Dasar Prosesor `
ALU :elemen komputer paling dasar
`
Register :menyimpan data (informasi status program, memori, register dan modul I/O)
`
Internal Data Path :memindahkan data antar register dan antara register dan ALU
`
External Data Path :menghubungkan register ke memori dan modul I/O dan terkadang dengan bus sistem
`
Control Unit :menyebabkan operasi dalam CPU Putu Putra Astawa
Prosesor: Control & Datapath p
Computer Processor ((active)) Control (“brain”) Datapath D t th (“brawn”)
Memory (passive) (where programs, data live when running)
Devices Input
Output
Putu Putra Astawa
Review: Organisasi Prosesor (Single bus) (Single-bus) Control lines
Address lines Memory b bus
Data D lines
PC
Instruction Decoder
MAR
IR
MDR
R0
Control Unit
Y R(n-1) ALU control lines
Add Sub
A U ALU XOR
Carry-in
Z
TEMP
Putu Putra Astawa
Datapath Unit
A Simple Computer & its Control Unit
A Simple Computer & its Control Unit
Putu Putra Astawa
Instruction Micro Micro-Operations Operations `
A computer executes a program of instructions (or i t ti cycles) instruction l )
`
Each instruction cycle has a number to steps or phases: ` ` ` `
`
Fetch, Indirect (if specified), Execute, Interrupt (if requested)
These can be seen as micro-operations ` `
Setiap langkah melakukan operasi tertentu Operasi Atomic pada CPU Putu Putra Astawa
Elemen dalam eksekusi Program
Putu Putra Astawa
Tipe Operasi Mikro `
Transfer data between registers
`
Transfer data from register to external
`
Transfer data from external to register
`
Perform arithmetic or logical ops
Putu Putra Astawa
FUNGSI CONTROL UNIT 1. Sequencing (mengurutkan operasi) Membuat sejumlah operasi CPU akan melalui urutan operasi tertentu 2. Mengeksekusi Membuat kinerja setiap operasi mikro selesai dengan menggunakan k sinyal i l kontrol k t l tertentu t t t
Putu Putra Astawa
JENIS SINYAL KONTROL `
Clock (satu instruksi operasi mikro persiklus clock)
`
Instruction Register (Opcode setiap instruksi dan menentukan instuksi mikro yang akan dilakukan)
`
Flags (Menunjukkan status CPU dan hasil dari operasi sebelumnya)
`
K Kontrol l BUS (Interupsi (I i dan d Sinyal Si l Acknowledgment) A k l d )
`
Ouput dalam CPU (Pergerakan Data dan Mengaktifkan fungsi Tertentu)
`
Melalui Kontrol BUS (Ke memori dan Ke I/O) Putu Putra Astawa
Flowchart for Instruction Cycle
Putu Putra Astawa
JENIS CONTROL UNIT 1. Control Unit Microprogrammed ` Untuk menggenerasi signal kontrol dengan cara membaca dan mengeluarkan atau mengalirkan mikroinstruksi. mikroinstruksi 2. Control Unit Konvensional /Hard-Wired ` Untuk menggenerasi signal kontrol. kontrol ` Digunakan pada komputer berkinerja tinggi (super komputer) dan RISC ` Komputer Mainframe sering menggunakannya untuk aritmetik, logika dan shift sederhana dan instruksi akses memori. ` CU Konvensional menghasilkan suatu rangkaian mirointruksi. ` Perbedaannya dengan CU Microprogrammed terletak pada gerbang logikanya menggenerasi semua mikroorder sehingga eksekusinya lebih cepat. cepat
Putu Putra Astawa
CONTROL UNIT MICROPROGRAMMED Terbagi 2 yaitu : 1. Control Vertikal Jenis implementasi dimana signal kontrol di kode ke dalam pada bit , kemudian digunakan setelah dikode. 2. Control Horizontal Control dimana setiap bit kontrol mengatur 1 operasi gate atau mesin.
Putu Putra Astawa
KOMPONEN-KOMPONEN POKOK CONTROL UNIT MICROPROGRAMMED 1. Instruction Register Menyimpan instruksi register mesin yang dijalankan. 2. Control Store berisi microprogrammed ` Untuk semua instruksi mesin. ` Untuk startup mesin. ` Untuk memprosesan interupt 3. Address Computing Circuiting Menentukan alamat Control Store dari mikroinstruksi b k berikutnya yang akan k dijalankan. d l k
Putu Putra Astawa
4. Microprogrammed Counter Menyimpan alamat dari mikroinstruksi berikutnya. 5. Microinstruction Buffer Menyimpan mikroinstruksi tersebut selama dieksekusi. 6. Microinstruction Decoder M h ilk dan Menghasilkan d mengeluarkan l k mikroorder ik d yang did didasarkan k pada mikroinstruksi dan opcode instruksi yang akan dijalankan
Putu Putra Astawa
