Bus adalah Jalur komunikasi yang
dibagi pemakai Suatu set kabel tunggal ,digunakan untuk menghubungkan berbagai
subsistem. Karakteristik penting sebuah bus adalah bus merupakan media
transmisi yang dapat digunakan bersama. Sejumlah perangkat yang terhubung ke bus
dan suatu sinyal yang ditransmisikan oleh salah satu perangkat ini dapat
ditermia oleh salah satu perangkat yang terhubung ke bus.Bila 2 buah
perangkat melakukan transmisi dalam waktu yang bersamaan, maka sinyal-sinyalnya
akan bertumpang tindih dan menjadi rusak. Dengan demikain, hanya sebuah
perangkat saja yang akan berhasil melakukan transimi pada suatu saat tertentu.
Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan
antara dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer.
Suatu Komputer tersusun dari beberapa komponen penting seperti CPU, memori,
perangkat Input/Output. setiap computer saling berhubungan membentuk kesatuan
fungsi. System bus adalah sebagai penghubung bagi
keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar
komponen komputer sangatlah mendominasi kerja suatu computer. Data atau program
yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara
bus, begitu juga kita dapat melihat hasil eksekusi melalui monitor juga
menggunakan sistem bus. Pada sistem komputer yang lebih modern, arsitektur
komputernya akan lebih kompleks, sehingga dapat untuk
meningkatkan performa, digunakan beberapa buah bus. Tiap bus merupakan
jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor,
GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal
dengan nama FSB (Front Side Bus) . Sementara perangkat lain yang lebih lambat
dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus
lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini
digunakan sebuah bridge.
Karakteristik Bus adalah :
1. Jumlah Interupsi Menentukan
banyak perangkat independen yang melakukan I/O.
2. Ukuran bus data eksteral
berakibat pada kecepatan operasional I/O.
3. Ukuran bus alamat menentukan
banyak memori yang ditunjuk board ekspansi.
4. Kecepatan clock maksimum yang
dapat diakomadasi bus berakibat pada kinerja.
Struktur Bus
Sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga
100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan
fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi
saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran data,
saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran
distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung.
Interkoneksi Bus
1. Bus Data
Jalur data yang dilalu informasi ke
dan dari mikroprosesor data bus. Adalah jalur‐jalur
perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat
tertentu masing‐masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran
menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini
menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya
8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali
mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya. Sifatnya
bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini.
Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel, jumlah saluran
diartikan dengan lebar bus data.
2. Address Bus
Digunakan untuk menandakan lokasi
sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan
mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca. Misalnya, bila CPU
akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word
yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas
memori maksimum sistem. Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32
jalur paralel. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum
sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati
port-port input/output.
3. Control Bus
Digunakan untuk mengontrol penggunaan
serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Karena data dan saluran alamat dipakai
bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol
penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun
informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan
menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah
mespesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol
meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read. Terdiri atas 4
sampai 10 jalur paralel.
ARITHMATIC
AND LOGIC UNIT (ALU)
Pengertian ALU
Arithmatic and Logic Unit (ALU) adalah salah satu
bagian/komponen dalam sistem didalam sistem komputer yang berfungsi melakukan
operasi/perhitungan aritmatika dan logika (seperti penjumlahan, pengurangan dan
beberapa logika lain). ALU bekerja sama dengan memori, dimana hasil
dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori. Perhitungan
dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang
akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya
menggunakan sistem bilangan biner (two’s complement). ALU mendapat
data dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya
akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU.
Operasi Pada ALU
Operasi aritmatika adalah operasi
penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND
dan OR. ALU melakukan operasi aritmatika yang lainnya seperti pengurangan,
dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. Sehingga sirkuit elektronik
di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi aritmatika ini disebut adder.
ALU melakukan operasi aritmatika dengan dasar pertambahan, sedang operasi
aritmatika yang lainnya, seperti pengurangan, perkalian, dan pembagian
dilakukan dengan dasar penjumlahan. Sehingga sirkuit elektronik di ALU yang
digunakan untuk melaksanakan operasi aritmatika.
2.4. Tugas Dan Fungsi ALU
Tugas dari ALU adalah melakukan
keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika
(logical operation) meliputi perbandingan dua buah elemen logika menggunakan
operator logika, yaitu :
1. sama dengan (=)
2. tidak sama dengan (<>)
3. kurang dari (<)
4. kurang atau sama dengan dari (<=)
5. lebih besar dari (>)
6. lebih besar atau sama dengan dari
(>=)
Arithmatic Logical Unit (ALU)
Juga Bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer. ALU sering
disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi
– instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. ALU terdiri dari dua bagian,
yaitu unit aritmatika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki
spesifikasi dan tugas tersendiri. Fungsi-fungsi yang didefinisikan pada
ALU adalah Add (penjumlahan), Addu (penjumlahan tidak
bertanda), Sub (pengurangan), Subu (pengurangan tidak bertanda),
and, or, xor, sll (shift left logical), srl (shift right logical), sra (shift
right arithmetic), dan lain-lain.
Arithmatic Logical Unit (ALU)
merupakan unit penalaran secara logic. ALU ini merupakan Sirkuit CPU
berkecepatan tinggi yang bertugas menghitung dan membandingkan. Angka-angka
dikirim dari memori ke ALU untuk dikalkulasi dan kemudian dikirim kembali ke
memori. Jika CPU diasumsikan sebagai otaknya komputer, maka ada suatu alat lain
di dalam CPU tersebut yang kenal dengan nama Arithmatic Logical
Unit (ALU), ALU inilah yang berfikir untuk menjalankan perintah yang
diberikan kepada CPU tersebut.
ALU sendiri merupakan suatu kesatuan
alat yang terdiri dari berbagai komponen perangkat elektronika termasuk di
dalamnya sekelompok transistor, yang dikenal dengan nama logic gate,
dimana logic gate ini berfungsi untuk melaksanakan perintah dasar matematika
dan operasi logika. Kumpulan susunan dari logic gate inilah yang dapat
melakukan perintah perhitungan matematika yang lebih komplit seperti perintah
“add” untuk menambahkan bilangan, atau “devide” atau pembagian dari suatu
bilangan. Selain perintah matematika yang lebih komplit, kumpulan dari logic
gate ini juga mampu untuk melaksanakan perintah yang berhubungan dengan logika,
seperti hasil perbandingan dua buah bilangan.
Instruksi yang dapat dilaksanakan
oleh ALU disebut dengan instruction set. Perintah yang ada pada masing-masing
CPU belum tentu sama, terutama CPU yang dibuat oleh pembuat yang berbeda,
katakanlah misalnya perintah yang dilaksanakan oleh CPU
buatan Intel belum tentu sama dengan CPU yang dibuat oleh Sun atau
perusahaan pembuat mikroprosesor lainnya. Jika perintah yang dijalankan oleh
suatu CPU dengan CPU lainnya adalah sama, maka pada level inilah suatu sistem
dikatakan compatible. Sehingga sebuah program atau perangkat lunak atau
software yang dibuat berdasarkan perintah yang ada pada Intel tidak akan
bisa dijalankan untuk semua jenis prosesor, kecuali untuk prosesor yang
compatible dengannya.
Seperti halnya dalam bahasa yang
digunakan oleh manusia, instruction set ini juga memiliki aturan bahasa yang
bisa saja berbeda satu dengan lainnya. Bandingkanlah beda struktur bahasa
Inggris dengan Indonesia, atau dengan bahasa lainnya, begitu juga dengan
instruction set yang ada pada mesin, tergantung dimana lingkungan instruction
set itu digunakan.
Struktur dan Cara Kerja Pada ALU
ALU akan bekerja setelah mendapat perintah
dari Control Unit yang terletak pada processor. Control Unit akan memberi
perintah sesuai dengan komando yang tertulis (terdapat) pada register. Jika isi
register memberi perintah untuk melakukan proses penjumlahan, maka PC akan
menyuruh ALU untuk melakukan proses penjumlahan. Selain perintah, register pun
berisikan operand-operand. Setelah proses ALU selesai, hasil yang terbentuk
adalah sebuah register yang berisi hasil atau suatu perintah lainnya. Selain
register, ALU pun mengeluarkan suatu flag yang berfungsi untuk memberi tahu
kepada kita tentang kondisi suatu processor seperti apakah processor mengalami
overflow atau tidak.
ALU (Arithmatic and Control Unit)
adalah bagian dari CPU yang bertanggung jawab dalam proses komputasi dan proses
logika. Semua komponen pada CPU bekerja untuk memberikan asupan kepada ALU,
sehingga bisa dikatakan bahwa ALU adalah inti dari sebuah CPU. Perhitungan pada
ALU adalah bentuk bilangan integer yang direpresentasikan dengan bilangan
biner. Namun, untuk saat ini, ALU dapat mengerjakan bilangan floating point
atau bilangan berkoma, tentu saja dipresentasikan dengan bentuk bilangan biner.
ALU mendapatkan data (operand, operator, dan instruksi) yang akan disimpan
dalam register. Kemudian data tersebut diolah dengan aturan dan sistem tertentu
berdasarkan perintah control unit. Setelah proses ALU dikerjakan, output akan
disimpan dalam register yang dapat berupa sebuah data atau sebuah instruksi.
Selain itu, bentuk output yang dihasilkan oleh ALU berupa flag signal. Flag Signal
ini adalah penanda status dari sebuah CPU. Bilangan Integer (bulat) tidak
dikenal oleh komputer dengan basis 10. Agar komputer mengenal bilangan integer,
maka para ahli komputer mengkonversi basis 10 menjadi basis 2. Seperti kita
ketahui, bahwa bilangan berbasis 2 hanya terdiri atas 1 dan 0. Angka 1 dan 0
melambangkan bahwa 1 menyatakan adanya arus listrik dan 0 tidak ada arus
listrik. Namun, untuk bilangan negatif, komputer tidak mengenal simbol (-).
Komputer hanya mengenal simbol 1 dan 0. Untuk mengenali bilangan negatif, maka
digunakan suatu metode yang disebut dengan Sign Magnitude Representation.
Metode ini menggunakan simbol 1 pada bagian paling kiri (most significant) bit.
Jika terdapat angka 18 = (00010010)b, maka -18 adalah (10010010)b. Akan tetapi,
penggunaan sign-magnitude memiliki 2 kelemahan. Yang pertama adalah terdapatnya
-0 pada sign magnitude [0=(00000000)b; -0=(10000000)b]. Seperti kita ketahui,
angka 0 tidak memiliki nilai negatif sehingga secara logika, sign-magnitude
tidak dapat melakukan perhitungan aritmatika secara matematis. Yang kedua
adalah, tidak adanya alat atau software satupun yang dapat mendeteksi suatu bit
bernilai satu atau nol karena sangat sulit untuk membuat alat seperti itu. Oleh
karena itu, penggunaan sign magnitude pada bilangan negatif tidak digunakan,
akan tetapi diganti dengan metode 2′s complement. Metode 2′s complement adalah
metode yang digunakan untuk merepresentasikan bilangan negatif pada komputer.
Cara yang digunakan adalah dengan nilai terbesar dari biner dikurangin dengan
nilai yang ingin dicari negatifnya. Contohnya ketika ingin mencari nilai -18,
maka lakukan cara berikut :
1. Ubah angka 18 menjadi biner
(00011000)
2. Karena biner tersebut terdiri dari 8
bit, maka nilai maksimumnya adalah 1111111
3. Kurangkan nilai maksimum dengan
biner 18 -> 11111111 – 00010010 = 11101101
4. Kemudian, dengna sentuhan terakhir,
kita tambahkan satu -> 11101101 + 00000001 = 11101110
Dengan metode 2′s complement, kedua
masalah pada sign magnitude dapat diselesaikan dan komputer dapat menjalankan.
Namun, pada 2′s complement, nilai -128 pada biner 8 bit tidak ditemukan karena
akan terjadi irelevansi.
Sumber:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar