CONTROL UNIT.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR................................................................................................... ...... i

DAFTAR ISI..................................................................................................................       1

BAB I   PENDAHULUAN

A.  Latar belakang............................................................................................. ...... 2

B.  Tujuan.......................................................................................................... ...... 2

BAB II  PEMBAHASAN

A.  Definisi Control Unit................................................................................... ...... 3

B.  Struktur Control Unit.................................................................................. ...... 3

C.  Tugas Control Unit...................................................................................... ...... 5

D.  Input Output Control Unit................................................................................. 5

E.   CLU............................................................................................................. ...... 6

F.   Macam-macam Control Unit....................................................................... ...... 6

BAB III PENUTUP

              Kesimpulan....................................................................................................... ...... 8

REFERENSI.................................................................................................................. ...... 9

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

       Sebelum membahas lebih detail mengenai Control Unit, tentunya yang sangat penting kaitannya ialah CPU. Central Processing Unit (CPU) adalah bagian dari komputer yang berupa perangkat keras (hardware) yang merupakan pusat kendali dari sitem komputer dan mengkoordinasi semua kegiataan yang ada. Agar semua berjalan dengan baik, maka harus ada interaksi antara peralatan satu dengan yang lain agar setiap proses yang dilakukan brainware dapat berjalan sesuai keinginan.

       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). Beberapa word dari microprogram dipilih oleh microsequencer dan bit yang datang dari word-word tersebut akan secara langsung mengontrol bagian-bagian berbeda dari perangkat tersebut, termasuk diantaranya adalah register, ALU, register instruksi, bus dan peralatan input dan output di luar chip. Pada komputer modern, setiap subsistem ini telah memiliki kontrolernya masing-masing, dengan CU sebagai pemantaunya (supervisor), dan untuk mengetahui lebih lanjut, kami akan membahasnya pada bab selanjutnya.

B.  Tujuan

       Pembuatan tugas ini untuk melengkapi tugas dari mata kuliah Arsitektur dan Organisasi Komputer  yang di bimbing oleh  Bapak M. Erfan, S.Kom dan tujuan lainnya ialah untuk menambah wawasan kami tentang dunia komputer, dan yang akan dibahas disini ialah tentang Control Unit.

BAB II

PEMBAHASAN

A.  Definisi Control Unit

Control Unit atau Unit Kendali merupakan salah satu Unit yang terdapat pada CPU bertugas untuk mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer. Unit kendali akan mengatur  kapan alat input menerima   data  dan kapan data

diolah serta kapan ditampilkan pada alat output. Unit ini juga mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer, membawa data dari alat input ke memori utama, dan mengambil data dari memori utama untuk diolah. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output.

Gambar 1.1 Proses kerja CU

B.  Struktur Control Unit

Struktur merupakn bagaimana sebuah komputer diorganisasikan, terkait erat dengan strukturnya bagaimana komponenkomponen dalam sebuah komputer saling berhubungan satu sama lain.

 

• Unit masukan (Input Unit) adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam komputer
• Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit / ALU) adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem  di dalam sistem komputer berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika (seperti penjumlahan, pengurangan dan beberapa logika lain), AlU bekerja besama-sama memori. Dimana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori.
• Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit) terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori eksternal. Memori internal berupa RAM (Random Access Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu, dan ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang hanya
  bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan.
• Unit keluaran (Output Unit) adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk
  menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hardcopy (ke kertas), softcopy (ke monitor), ataupun berupa suara.

Control Unit dan ALU membentuk suatu unit tersendiri yang disebut Central Processing Unit (CPU). Hubungan antar masing-masing unit yang membentuk suatu sistem komputer dapat dilihat pada gambar berikut:

 

Data diterima melalui Input Device dan dikirim ke Memory. Di dalam Memory data disimpan dan selanjutnya diproses di ALU. Hasil proses disimpan kembali ke Memory sebelum dikeluarkan melalui Output Device. Kendali dan koordinasi terhadap sistem ini dilakukan oleh Control Unit.

C.  Tugas Control Unit

Adapun tugas-tugas yang dilakukan oleh Control Unit adalah :

1.    Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.

3.  Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.

4.  Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.

5.  Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja.

6.  Menyimpan hasil proses ke memori utama.

D.  Input Output Control Unit

2.    Input Control Unit

               Berfungsi untuk menerima masukan (input) kemudian membacanya dan diteruskan ke Memory / penyimpanan. Dalam hubungan ini dikenal istilah peralatan masukan (input device) yaitu alat penerima dan pembaca masukan serta media masukan yaitu perantaranya.

          -    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.

          -    Register instruksi: opcode instruksi saat itu digunakan untuk menentukan operasi mikro mana yang akan dilakukan selama siklus eksekusi.

          -    Flag: flag ini diperlukan oleh unit control untuk menentukan status prosesor dan hasil operasi ALU sebelumnya.

          -    Sinyal control untuk mengontrol bus. Bagian bus control bus system memberikan sinyal-sinyal ke unit control, seperti sinyal-sinyal interupsi dan acknowledgement.

     2.  Output Control Unit

                                         Berfungsi untuk menerima hasil pengolahan data dari CPU melalui memori. Seperti halnya pada unit masukan maka pada unit keluaran dikenal juga istilah peralatan keluaran (Output device) dan media keluaran (Output media).

·       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.

·       Sinyal control bagi bus control sinyal ini juga terdiri dari dua macam: sinyal control bagi memori dan sinyal control bagi modu-modul I/O.

E. CLU

Unit kendali logika ( Control Logic Unit ) bertugas untuk mengatur seluruh aktifitas perangkat keras di dalam komputer.
CLU bertugas untuk : :
1. Mengambil suatu instruksi dari memori
2. Memberi kode pada instruksi untuk menentukan operasi mana yang akan dilaksanakan
3. Menentukan sumber dan tujuan data di dalam perpindahan data
4. Mengeksekusi operasi yang dilakukan

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 :
1. Membuka/menutup suatu gerbang ( gate ) dari sebuah register ke sebuah bus
2.   Mentransfer data sepanjang bus
3.  Memberi inisial sinyal-sinyal kendali seperti READ, WRITE, SHIFT, CLEAR & SET
4.  Mengirimkan sinyal-sinyal waktu
5.  Menunggu sejumlah periode waktu tertentu
6. Menguji bit-bit tertentu dalam sebuah register

F.  Macam-macam Control Unit

Single-Cycle CU

Proses di CUl ini hanya terjadi dalam satu clock cycle, artinya setiap instruksi ada pada satu cycle, maka dari itu tidak memerlukan state. Dengan demikian fungsi boolean masing-masing control line hanya merupakan fungsi dari opcode saja. Clock cycle harus mempunyai panjang yang sama untuk setiap jenis instruksi. Ada dua bagian pada unit kontrol ini, yaitu proses men-decodeopcode untuk mengelompokkannya menjadi 4 macam instruksi (yaitu di gerbang AND), dan pemberian sinyal kontrol berdasarkan jenis instruksinya (yaitu gerbang OR). Keempat jenis instruksi adalah “R-format” (berhubungan dengan register), “lw” (membaca memori), “sw” (menulis ke memori), dan “beq” (branching). Sinyal kontrol yang dihasilkan bergantung pada jenis instruksinya. Misalnya jika melibatkan memori ”R-format” atau ”lw” maka akan sinyal ”Regwrite” akan aktif. Hal lain jika melibatkan memori “lw” atau “sw” maka akan diberi sinyal kontrol ke ALU, yaitu “ALUSrc”. Desain single-cycle ini lebih dapat bekerja dengan baik dan benar tetapi cycle ini tidak efisien.

     Multi-Cycle CU

Berbeda dengan unit kontrol yang single-cycle, unit kontrol yang multi-cycle lebih memiliki banyak fungsi. Dengan memperhatikan state dan opcode, fungsi boolean dari masing-masing outputcontrol line dapat ditentukan. Masing-masingnya akan menjadi fungsi dari 10 buah input logic. Jadi akan terdapat banyak fungsi boolean, dan masing-masingnya tidak sederhana. Pada cycle ini, sinyal kontrol tidak lagi ditentukan dengan melihat pada bit-bit instruksinya. Bit-bit opcode memberitahukan operasi apa yang selanjutnya akan dijalankan CPU; bukan instruksi cycle selanjutnya.

    

Gambar CU :

    

BAB III

PENUTUP

       KESIMPULAN  :

       Central Unit merupakan unitt kendali yang bertugas untuk mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem computer atau control unit juga dapat dikatakan sebagai pengendali dari seluruh sistem rumah tangga didalam CPU.

       Adapun struktur dari CU yaitu terdiri atas input unit, ALU, storage unit dan output unit. CU memiliki tugas yaitu untuk mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi – fungsi operasinya. I/O CU terdiri atas Clock/pewaktu, Register instruksi, flag, Sinyal control untuk mengontrol bus, Sinyal control didalam prosesor, Sinyal control bagi bus. CLU merupakan Unit kendali logika ( Control Logic Unit ) bertugas untuk mengatur seluruh aktifitas perangkat keras di dalam komputer. Dan macam dari CU adalah Single-Cycle CU dan Multi-Cycle CU.

REFERENSI

ü  Id.wikipedia.org/wiki/unit.kendali

ü  Rajarayu.blogspot.com/2012/11/operasi-unit-kendali-cu-control unit.html

ü  Rahmadanier.wordpress.com/2011/04/17/mengenal-alu-dan-cu/

ü  http://radmarssy.wordpress.com/2007/02/07/struktur-dasar-komputer/

ü  http://l-doel.blogspot.com/2010/10/struktur-dasar-komputer.html