CLU & REGISTER

CONTROL LOGIC UNIT (CLU)

Unit kontrol (CU) adalah komponen unit pemrosesan pusat (CPU) komputer yang mengarahkan operasi prosesor. Ini memberitahu memori, unit aritmatika dan logika komputer dan perangkat input dan output bagaimana merespons instruksi yang telah dikirim ke prosesor.    

                

                                             Gambar 1. CLU

Ini mengarahkan operasi unit lain dengan memberikan sinyal pengaturan waktu dan kontrol. Sebagian besar sumber daya komputer dikelola oleh CU. Ini mengarahkan aliran data antara CPU dan perangkat lain. John von Neumann memasukkan unit kontrol sebagai bagian dari arsitektur von Neumann. Dalam desain komputer modern, unit kontrol biasanya merupakan bagian internal CPU dengan peran dan operasi keseluruhannya tidak berubah sejak diperkenalkan.

Fungsi unit kontrol

Unit Kontrol (CU) adalah sirkuit digital yang terdapat di dalam prosesor yang mengoordinasikan urutan pergerakan data ke dalam, di luar, dan di antara banyak sub-unit prosesor. Hasil dari pergerakan data yang dialihkan ini melalui berbagai sirkuit digital (sub-unit) dalam prosesor menghasilkan data yang dimanipulasi yang diharapkan oleh instruksi perangkat lunak (dimuat sebelumnya, kemungkinan dari memori). Ini mengontrol (melakukan) aliran data di dalam prosesor dan juga memberikan beberapa sinyal kontrol eksternal ke seluruh komputer untuk mengarahkan data dan instruksi lebih lanjut ke / dari tujuan eksternal prosesor (mis. Memori).

Contoh perangkat yang membutuhkan CU adalah CPU dan unit pemrosesan grafis (GPU). CU menerima instruksi atau perintah eksternal yang diubah menjadi urutan sinyal kontrol bahwa CU berlaku untuk jalur data untuk mengimplementasikan urutan operasi level register-transfer.

      

                                      Gambar 2.Control unit

Lebih tepatnya, Unit Kontrol (CU) pada umumnya merupakan kumpulan sirkuit digital yang rumit yang saling berhubungan dan mengarahkan banyak unit eksekusi (mis. ALU, buffer data, register) yang terdapat dalam CPU. CU biasanya merupakan unit CPU pertama yang menerima dari program komputer yang disimpan secara eksternal, sebuah instruksi tunggal (berdasarkan set instruksi CPU). CU kemudian menerjemahkan instruksi individu ini menjadi beberapa langkah berurutan (mengambil alamat / data dari register / memori, mengelola eksekusi [yaitu data yang dikirim ke ALU atau I / O], dan menyimpan data yang dihasilkan kembali ke register / memori) yang mengontrol dan mengoordinasikan pekerjaan dalam CPU untuk memanipulasi data dengan benar. Desain langkah-langkah berurutan ini didasarkan pada kebutuhan setiap instruksi dan dapat berkisar dalam jumlah langkah, urutan pelaksanaan, dan unit mana yang diaktifkan.

Jadi dengan hanya menggunakan program instruksi yang diatur dalam memori, CU akan mengkonfigurasi semua aliran data CPU yang diperlukan untuk memanipulasi data dengan benar di antara instruksi. Ini menghasilkan komputer yang dapat menjalankan program lengkap dan tidak memerlukan intervensi manusia untuk membuat perubahan perangkat keras di antara instruksi (seperti yang harus dilakukan ketika menggunakan kartu punch hanya untuk perhitungan sebelum komputer diprogram yang disimpan dengan CU diciptakan). Langkah-langkah terperinci ini dari perintah CU yang mana dari sinyal kontrol perangkat keras interkoneksi CPU untuk mengaktifkan / menonaktifkan atau unit CPU mana yang dipilih / tidak dipilih dan urutan pelaksanaan unit yang sesuai sebagaimana diperlukan oleh operasi instruksi untuk menghasilkan data yang dimanipulasi yang diinginkan. Selain itu, koordinasi perangkat keras tertib CU dengan benar mengurutkan sinyal kontrol ini kemudian mengkonfigurasi banyak unit perangkat keras yang terdiri dari CPU, mengarahkan bagaimana data juga harus dipindahkan, diubah, dan disimpan di luar CPU (mis. Memori) sesuai dengan tujuan instruksi.

REGISTER

          

                                     

Gambar 3.Register

Register adalah sebuah tempat penampungan sementara untuk data-data yang akan diolah oleh prosesor, dan dibentuk oleh 16 titik elektronis di dalam chip mikroprosessor itu sendiri. Dengan adanya tempat-tempat penampungan data sementara ini, proses pengolahan akan bisa dilakukan secara jauh lebih cepat dibandingkan apabila data-data tersebut harus diambil langsung dari lokasi-lokasi memori. Register-register tersebut sebagai register internal dan terdiri dari empat belas register dan keseluruhannya dapat dibagi dalam beberapa jenis, yaitu : Register Segment Terdiri dari 4 register, yaitu Code Segment, Data Segment, Stack Segment, dan Extra Segment.

1. Segment adalah bagian dari ruang memori yang berkapasitas 64 kilobyte (65536 byte) dan digunakan secara spesifik untuk menempatkan jenis-jenis data tertentu. Misalnya code segment digunakan oleh program dan instruksi-instruksi (code), data segment dialokasikan untuk data-data, stack segment dipakai untuk menyediakan ruang untuk stack, yang berfungsi untuk penyimpanan data dan alamat sementara pada saat program utama sedang mengerjakan program percabangan (subroutine, prosedur, dan sebagainya) dan extra segment sebagaimana halnya data segment juga dipergunakan sebagai penempatan data-data.

2.Register Data Register data adalah register yang mengandung informasi yang akan, sedang atau telah diolah oleh komputer. Pada 8088 register ini diwujudkan oleh AX, BX, CX dan BX (sebagai general purpose register), sehubungan dengan fungsinya yang selain menangani tugas-tugas khusus,  juga bisa dimanfaatkan untuk membantu proses-proses pengolahan data didalam internal mikroprosessor.

3.Register Index dan Pointer Register jenis pointer dan register index merupakan register-register yang memuat alamat offset dari segment-segment tertentu, yang terdiri dari stack pointer (SP) dan base pointer (BP) yang digunakan sebagai pemegang nilai offset dari stack segment, sedangkan source index (SI) dan destination index (DI) berisi nilai offset dari data segment. Instruction pointer (IP) merupakan pemegang nilai offset dari code segment dan fungsinya mirip dengan program counter (PC) pada prosesor-prosesor 8 bit. Hanya bedanya, program counter langsung mengalamati instruksi-instruksi yang ada dimemori dengan nilainya sendiri, IP harus bekerja sama dengan register CS untuk dapat membentuk pengalamatan 20 bit dalam format segment offset. Register Status Register ini mempunyai struktur yang berbeda dengan register-register lainnya, yang dibentuk dari sebuah register 16 bit, yang masing-masing bitnya memberikan informasi tertentu tentang keadaan-keadaan yang terjadi pada prosesor, sebagai akibat proses pengolahan data Informasi yang diwakili oleh sebuah bit pada register status disebut 'flag'. Hanya 9 dari keseluruhan 16 bit yang dipakai oleh register status sebagai tanda kondisi-kondisi prosesor.

Referensi : http://anju-siahaan.blogspot.com/2011/11/aritmatika-central-logic-unit_27.html
                   https://en.wikipedia.org/wiki/Control_unit
                   https://id.wikipedia.org/wiki/Register_prosesor