Jawab : Perbedaaan Utama Organisasi Komputer dan Arsitektur Komputer :
– Bagian yang terkait dengan erat dengan unit – unit operasional
– Contoh : teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal – sinyal control
Arsitektur Komputer :
– Atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer
– Contoh : Set instruksi, aritmetika yang dipergunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O
2. Gambarkan dan jelaskan cara kerja struktur - Unit Control
Jawab : CARA KERJA CONTROL UNIT
Ketika sebuah komputer pertama kali
diaktifkan power-nya, maka komputer tersebut menjalankan operasi bootstrap.
Operasi ini akan membaca sebuah instruksi dari suatu lokasi memory yang telah
diketahui sebelumnya dan mentransfer instruksi tersebut ke control unit untuk
dieksekusi. Instruksi-intruksi dibaca dari memory dan dieksekusi sesuai dengan
urutan penyimpanannya. Program counter dari suatu computer menyediakan suatu
cara untuk menyimpan lokasi instruksi berikutnya. Urutan eksekusi berubah
dengan memindah lokasi intruksi baru ke program counter sebelum pembacaan
(fetch) instruksi dikerjakan. Sebuah intruksi merupakan kalimat imperatif
pendek yang sudah dapat menjelaskan makna dari perintah tersebut. Suatu
intruksi terdiri dari :
1. subjek (komputernya)
2. verb (suatu kode
operasi yang mengindikasikan pekerjaan apa yang akan dilaksanakan)
3. objek (operands) yang
mengidentifikasikan nilai data atau lokasi memory.
Ketika intruksi-intruksi diterima oleh Control Unit, operation
code akan mengaktifkan urutan logic untuk mengeksekusi
intruksi-intruksi tersebut.
Satu eksekusi program terdiri dari beberapa instruction
cycle yang menjadi komponen penyusun dari program tersebut. Sedangkan
untuk setiap instruction cycle terdiri dari beberapa sub cycle lagi
seperti ftech cycle, indirect cycle, execute cucle, dan interrupt
cycle. Setiap sub cycle ini disusun dari beberapa perintah dasar yang
disebut micro operation. Untuk lebih jelasnya, seperti di bawah ini :
Setiap control signal yang ada sebenarnya
berfungsi sebagai switch untuk menghubungkan beberapa regsiter (MAR,
MBR, PC, IR) serta komponen lainnya seperti ALU dan setiap micro operation diwakilkan
oleh satu control signal. Micro operation bekerja antar register untuk
membentuk suatu sub cycle, sebagai contoh fetch cycle :
a. T1 :
MAR ç (PC)
b. T2 :
MBR ç (memory)
PC ç (PC) + 1
c. T3 : IR ç (MBR)
Sebagai contoh sederhana dari control signal seperti bagan
di bawah ini :
Untuk ftech cycle, micro operation pertama adalah
MAR ç (PC) yang diwakilkan oleh control signal C2. Selanjutnya
MBR ç (memory) diwakilkan C5 dan seterusnya.
Pada hardwire implementation control unit sebagai
combinatorial circuit yang dibuat berdasarkan control signal yang akan
dikeluarkan. Jadi untuk setiap control signal memiliki rangkaian logika
tertentu pada control unit yang dapat menghasilkan control signal yang
dimaksud. Secara umum untuk metode ini digunakan PLA (progammable logic array)
untuk merepresentasikan control signal, seperti gambar di bawah ini :
Input untuk control unit yaitu IR, flags, clock, dan control
bus signal. Flags dan control bus signal memiliki representasi secara langsung
dan signifikan terhadap operasi bila dibandingkan dengan IR dan clock. Untuk IR
sendiri, control unit akan menggunakan operation code yang terdapat pada IR.
Setiap operation code menandakan setiap proses yang berbeda. Proses ini dapat
disederhanakan dengan digunakannya decoder. Decoder memiliki n input dan 2n
output yang akan merepresentasikan opcode. Jadi input dari IR akan diterjemakan
oleh decoder sebelum menjadi input ke control unit.
Clock digunakan untuk mengukur durasi dari micro operation.
Untuk mengantisipasi propagasi sinyal yang dikirimkan melalui data paths dan
rangkaian prosesor, maka periode dari setiap clock seharusnya cukup besar.
Untuk mengatasinya digunakan counter yang dapat memberikan clock input bagi
control signal yang berbeda, namun pada akhir instruction cycle, contol unit
harus mengembalikan ke counter untuk menginisialisasikan periode awal.
Setiap control signal direptresentasikan dengan fungsi
Boolean lalu dibuatlah combinatorial circuit. Contohnya untuk C5
[MBR ç (memory)] digunakan di fetch cycle dan indirect cycle.
Masing-masing sub cycle direpresentasikan dengan 2 bit, P dan Q. maka untuk C5
: C5 = ~P.~Q. T2 + ~P.Q.T2 >> T2 adalah clock yang digunakan.
Setelah itu juga harus diperhatikan karena setiap operasi
untuk execute cycle tidak sama. Tetapi untuk memudahkan dalam contoh ini
execute cycle membaca LDA dari memory, sehingga secara lengkap : C5 = ~P.~Q.T2
+ ~P.Q.T2 + P.~Q.(LDA).T2
Berbeda dengan sebelumnya, μ programmed
implementation tidak menggunakan combinatorial circuir namun menggunakan μ instruction
yang disimpan pada control memory. Proses untuk menghasilkan control signal
dimulai dengan seqencing logic yang memberi perintah READ kepada contol memory.
Kemudian dilanjutkan dengan pemindahan cari CAR (control address register) ke
CBR (contol buffer register) isi alamat yang ditujukan oleh control memry. Setelah
itu CBR mengeluarkan control signal yang dituju dan alamat selanjutnya ke
sequencing logic. Terakhir, sequencing logic akan memberikan alamat baru ke CAR
beradasarkan informasi dari CBR dan ALU.
Sumber referensi :
