TUGAS 2 Organisasi & Arsitektur Komp.

Sebelum kita masuk ke pembahasan Unit Kendali Logika alangkah lebih baiknya kita sedikit mengenal terlebih dahulu pemrograman mikro karena dalam sebuah Organisasi Sistem Komputer terdapat bagian yang di sebut dengan pemrograman mikro lantas apa itu pemrograman mikro?

PEMROGRAMAN MIKRO

Pemrograman mikro adalah proses penerjemahan dan eksekusi dari setiap instruksi prosesor menjadi urutan instruksi yang lebih kecil mikro. Ini untuk mengatakan bahwa mikro-program adalah proses penulisan kode mikro untuk prosesor-mikro. Ini mendefinisikan fungsi prosesor-mikro sambil mengeksekusi instruksi mesin-bahasa.

Juga dikenal sebagai mikro-coding, konsep pemrograman mikro pertama kali dikembangkan pada tahun 1951 oleh Maurice Wilkes. Ini adalah teknik yang digunakan dalam menerapkan sebuah Unit Kontrol. Micro-kode atau mikro-program dikembangkan sebagai instruksi set CPU. Dengan demikian, insinyur desain CPU menulis mikro-program untuk mengimplementasikan set instruksi mesin. Dalam proses pengembangan produk perangkat lunak, ini-kode mikro dapat ditulis atau diubah beberapa kali bahkan selama tahap desain nanti. fleksibilitas seperti di affords mikro-program besar kebebasan untuk merancang insinyur untuk mengubah dan / atau datang dengan set instruksi yang lebih kompleks dan dengan demikian sebagian besar memfasilitasi desain CPU fleksibel. Pada beberapa komputer, mikro-kode yang disimpan dalam ROM dan karenanya tidak dapat dimodifikasi. Tapi di komputer yang lebih besar, mereka disimpan dalam EPROM dan, dengan demikian, dapat digantikan dengan versi segar atau yang lebih baru. Konsep pemrograman mikro juga digunakan dalam pengembangan perangkat lunak online.

Pemrograman mikro menawarkan suatu pendekatan yang lebih terstruktur untuk merancang unit kendali logika (CLU) dibandingkan dengan kendali hard-wired. Rancangan pemrograman mikro relatif mudah diubah-ubah dan dibetulkan,menawarkan kemampuan diagnostik yang lebih baik dan lebih dapat diandalkan daripada rancangan hard-wired. Karena waktu akses memori kendali ROM menentukan kecepatan operasi CLU maka kendali microprogrammed mungkin menghasilkan CLU yang lebih lambat dibandingkan dengan kendali hard-wired.Alasannya adalah bahwa waktu yang diperlukan untuk menjalankan suatu instruksi-mikro juga harus mencakup waktu akses ROM. Sebaliknya, suatu keterlambatan dalam CLU hard-wired hanya mungkin disebabkan oleh keterlambatan waktu penyebaran melalui perangkat keras, yang relatif sangat kecil. Bagaimanapun juga, ilmu ekonomi kelihatannya lebih menyukai kendali hard-wired hanya jika sistem itu tidak terlalu kompleks dan hanya memerlukan beberapa operasi kendali. Selanjutnya mari kita lanjut ke pembahasan soal Unit Kendali Logika.

8.1 UNIT KENDALI LOGIKA

Unit Kendali Logika atau Control Logic Unit adalah bagian yang mengatur seluruh aktivitas perangkat keras di dalam komputer. CLU menyebabkan suatu instruksi dapat diambil dari memori, memberi kode pada instruksi tersebut untuk menentukan operasi yang akan dilaksanakan, menentukan sumber dan tujuan data, dan menyebabkan perpindahan data dan eksekusi operasi yang diperlukan. CLU menjalankan seluruh proses sampai sebuah operasi HALT secara tiba-tiba masuk ke dalam program dan dieksekusi.

Kode instruksi bersama data, tersimpan di dalam memori. Sebuah instruksi merupakan entitas kompleks yang pelaksanaannya tidak dapat diselesaikan dalam satu waktu/putaran. Karena itu setelah menginterpretasikan kode biner suatu instruksi, CLU menghasilkan serangkaian perintah kendali yang disebut sebagai instruksi-mikro (microinstruction) yang menjalankan instruksi tersebut. Untuk membedakan sebuah instruksi dan sebuah instruksi-micro, seringkali instruksi-instruksi disebut sebagai instruksi-makro (macroinstruction).

Durasi siklus eksekusi tergantung pada jenis operasi yang akan dikerjakan, mode pengalamatan data yang digunakan dan jumlah operand yang diperlukan. CLU mengerjakannya dengan membagi setiap siklus instruksi menjadi serangkaian keadaan (state), setiap state mempunyai panjang yang sama dan durasi setiap state sama dengan periode clock/siklus komputer.

Instruksi-mikro merupakan operasi primitif tingkat rendah yang bertindak secara langsung pada sirkuit logika suatu komputer. Mereka memerinci fungsi-fungsi (sinyal-sinyal) seperti berikut:

1. Membuka/menutup suatu gerbang (gate) dari sebuah register ke sebuah BUS.

2. Mengirim data sepanjang sebuah BUS.

3. Memberi inisial sinyal-sinyal kendali seperti READ, WRITE, SHIFT, CLEAR dan SET.

4. Mengirimkan sinyal-sinyal waktu.

5. Menunggu sejumlah periode waktu tertentu.

6. Menguji bit-bit tertentu dalam sebuah register.

Ada dua pendekatan pokok bagi perancangan sebuah CLU yaitu: rancangan hard-wire (atau logika acak) dan rancangan microprogrammed.

Pada pendekatan hard-wired sejumlah gerbang (gate), counter, dan register saling dihubungkan untuk menghasilkan sinyal-sinyal kendali, setiap rancangan memerlukan piranti logika dan hubungan yang berbeda-beda. Pada pendekatan microprogrammed untuk setiap instruksi-mikro disebut sebagai sebuah program-mikro, untuk setiap instruksi-mikro dan disimpan dalam sebuah memori kendali (biasanya ROM) dalam CLU. Kemudian waktu yang diperlukan dan kendali dihasilkan dengan menjalankan suatu program-mikro untuk masing-masing instruksi-makro.

SUMBER :

http://priohimawan.blogspot.co.id/2014/01/pemrograman-mikro.html

http://kevinwarendra.blogspot.co.id/2016/06/apa-itu-pemrograman-mikro.html

TUGAS 1 Organisasi & Arsitektur Komp.

2.2 SISTEM BILANGAN  

Pada kehidupan manusia ada sebuah sistem yang disebut dengan Sistem Bilangan, lalu pertanyaannya apa pula sebenarnya Sistem Bilangan itu ? oke pada penulisan kali ini saya akan membahas sedikit tentang sistem bilangan tersebut serta juga akan menjelaskan beberapa jenisnya.

Sistem bilangan numerik kumpulan dari simbol yang merepresentasikan sebuah bilangan. Numerik berbeda dengan angka. Dalam keseharian kita menggunakan sistem bilangan desimal/persepuluhan. Maksud dari sistem bilangan ini ialah sistem bilangan yang menggunakan 10 macam angka dari 0,1, sampai 9. Setelah angka 9, angka berikutnya adalah 1 0, 1 1, dan seterusnya (posisi di angka 9 diganti dengan angka 0, 1, 2, .. 9 lagi, tetapi angka di depannya dinaikkan menjadi 1). sistem bilangan desimal ditemukan oleh Al-Kashi,ilmuwan persia Sistem bilangan desimal sering dikenal sebagai sistem bilangan berbasis 10, karena tiap angka desimal menggunakan basis (radix) 10, seperti yang terlihat dalam contoh berikut:

angka desimal 123 = 1*102 + 2*101 + 3*100

Selain sistem desimal yang digunakan sehari-hari, terdapat pula sistem lainnya, yaitu:

• Sistem biner, berbasis 2,
• Sistem oktal, berbasis 8,
• Sistem heksadesimal, berbasis 16,

Seluruh sistem di atas menggunakan eksponen. Berarti setiap angka pada posisi tertentu, nilainya adalah sebesar angka tersebut dikalikan basisnya dipangkatkan posisinya.

A SISTEM BILANGAN BINER

Sistem bilangan biner atau sistem bilangan basis dua adalah sebuah sistem bilangan angka dengan menggunakan dua simbol yaitu 0 dan 1. Sistem bilangan biner modern ditemukan oleh Gottfried Wilhelm Leibniz pada abad ke-17. Sistem bilangan ini merupakan dasar dari semua sistem bilangan berbasis digital. Dari sistem biner, kita dapat mengkonversinya ke sistem bilangan Oktal, Hexadesimal, atau Desimal.

2⁰=1

2¹=2

2²=4

2³=8

2⁴=16

2⁵=32

2⁶=64

dst

Dalam sistem komunikasi digital modern, dimana data ditransmisikan dalam bentuk bit-bit biner, dibutuhkan sistem yang tahan terhadap noise yang terdapat di kanal transmisi sehingga data yang ditransmisikan tersebut dapat diterima dengan benar. Kesalahan dalam pengiriman atau penerimaan data merupakan permasalahan yang mendasar yang memberikan dampak yang sangat signifikan pada sistem komunikasi. Biner yang biasa dipakai itu ada 8 digit angka dan cuma berisikan angka 1 dan 0, tidak ada angka lainnya.

B.SISTEM BILANGAN OKTAL

Oktal atau sistem bilangan basis 8 adalah sebuah sistem bilangan berbasis delapan. Simbol yang digunakan pada sistem ini adalah 0,1,2,3,4,5,6,7. Konversi Sistem Bilangan Oktal berasal dari Sistem bilangan biner yang dikelompokkan tiap tiga bit biner dari ujung paling kanan (LSB atau Least Significant Bit).

BINER	OKTAL
000 000	00
000 001	01
000 010	02
000 011	03
000 100	04
000 101	05
000 110	06
000 111	07
001 000	10
001 001	11
001 010	12
001 011	13
001 100	14
001 101	15
001 110	16
001 111	17

C. SISTEM BILANGAN HEXADESIMAL

                Heksadesimal atau sistem bilangan basis 16 adalah sebuah sistem bilangan yang menggunakan 16 simbol. Berbeda dengan sistem bilangan desimal, simbol yang digunakan dari sistem ini adalah angka 0 sampai 9, ditambah dengan 6 simbol lainnya dengan menggunakan huruf A hingga F. Sistem bilangan ini digunakan untuk menampilkan nilai alamat memori dalam pemrograman komputer.

BINER	OKTAL
0000	00
0001	01
0010	02
0011	03
0100	04
0101	05
0110	06
0111	07
1000	08
1001	09
1010	A
1011	B
1100	C
1101	D
1110	E
1111	F

2.2.1 KONVERSI ANTAR BASIS

                Untuk mengkonversi antar basis sistem bilangan sebenarnya yang perlu diingat ialah kelipatan angka 2 pangkat ( bilangan biner) sebagai patokan untuk mengkonversi suatu angka sistem bilangan dari sistem bilangan yg satu ke bilangan lainnya .

Bilangan 2 pangkat	Hasil Pangkat
20	1
21	2
22	4
23	8
24	16
25	32
26	64
27	128
28	256
29	512
210	1024

 CATATAN : Supaya lebih mudah hafalkan hasil pangkat tersebut

Untuk lebih jelasnya kita kerjakan soal berikut : Konversi nilai bilang biner 0001 0011₂ kedalam bentuk bilangan desimal,oktal, hexadesimal !

Jawab :

Mari kita konversi nilai tersebut kedalam desimal terlebih dahulu, sebelumnya ingat kembali hasil pangkat 2 yang sudah di bahas diatas dan masukan juga angka biner pada soal

1024	512	256	128	64	32	16	8	4	2	1	Hasil pangkat 2
-	-	-	0	0	0	1	0	0	1	1	Soal biner

Setelah melakukan hal tersebut kita fokuskan angka 1 yang ada pada soal, semua angka satu pada soal sejajar dengan angka 16, 2, 1 pada hasil pangkat 2. Mari jumlahkan angka pangkat 2 yang sejajar dengan angka 1 maka kita akan mendapat hasil desimal dari pada soal yaitu : 16 + 2 + 1 = 19₁₀

Dan bagaimana cara mengkonversi ke bilangan sebaliknya? Caranya terbilang cukup mudah, lakukan hal yg tadi dengan mengingat hasil pangkat 2. Misalkan pertanyaannya 19₁₀=...₂ hal yang harus kita tahu bahwa hasil pangkat 2 tidak ada yang bernilai 19 maka kita asumsikan bahwa nilai 19 ada di antara hasil pangkat 2 yaitu di nilai 32 – 16 lalu ambil nilai yang paling kecil di antara nilai yang sudah kita asumsikan tadi. Setelah itu kita lupakan hasil pangkat 32 sampai kelipatan seterusnya, jadi hasil pangkat 2 yang tersisa ialah 1,2,4,8,16. Lalu kita hitung hasil penjumlahan 16 di tambah berapa yang hasilnya jadi 19, yaitu 16+2+1. Beri nilai 1 di angka yang sudah di jumlahkan tadi hingga menjadi nilai 19 maka kita dapatkan hasilnya nilai biner dari 19 desimal.

16	8	4	2	1	Hasil pangkat 2
1	0	0	1	1	Soal biner

                       


          Selanjutnya kita konversi bilangan biner ke dalam bentuk bilangan oktal. perlu diketahui bahwa 3 digit bit biner ialah 1 digit bit oktal, dan perlu diingat kembali dari hasil pangkat 2 yang diatas sudah kita bahas namun disini kita hanya perlu ingat dari 2⁰-2²(1,2,4).

   

 -              2              1              4              2              1              4              2              1         Hasilpangkat2

 -              0              0              0              1              0              0              1              1              Soal biner

Setelah itu mari kita fokuskan kembali ke angka 1 pada soal biner, pertama lihat 3 digit angka 1 di digit paling kanan lalu jumlahkan nilai hasil pangkat 2 yang sejajar dengan angka 1 pada soal biner: 2+1=3, selanjutnya jumlahkan 3 digit angka 1 berikutnya : 2 lalu kita gabungkan hasil tadi maka kita akan mendapatkan hasil konversi bilangan 23₈.

Yang terakhir kita konversi bilangan biner ke hexadesimal, langkahnya hampir mirip dengan konversi bilang biner ke oktal namun disini perlu diingat bahwa 4 digit biner ialah 1 digit hexa, dan hal yang perlu diingat dari bilangan pangkat 2 hanya dari 2⁰-2³(1,2,4,8). langsung saja kita kerjakan soal tadi :  

-              8              4              2              1              8              4              2              1         Hasilpangkat2

-              0              0              0              1              0              0              1              1              Soal biner

Setelah itu mari kita fokuskan kembali ke angka 1 pada soal biner, pertama lihat 4 digit angka 1 di digit paling kanan lalu jumlahkan nilai hasil pangkat 2 yang sejajar dengan angka 1 pada soal biner: 2+1=3, selanjutnya jumlahkan 4 digit angka 1 berikutnya: 1 lalu kita gabungkan hasil tadi maka kita akan mendapatkan hasil konversi bilangan 13₁₆.

2.2.2 Representasi Binary Coded Decimal (BCD)

               

    Pada dasarnya bilangan BCD mirip dengan bilangan konversi biner-heksa, pada BCD disini diketahui bahwa nilai pada suatu bilangan desimal sama dengan 4 bit penjumlahan dari biner sebagai contoh seperti berikut :

312₁₀=....._BCD

                      

      Mari kita ingat lagi pembahasan sebelumnya tentang hasil pangkat 2, untuk menyelesaikan soal ini kita perlu menggunakan hasil pangkat 2 dari 1,2,4,8 . lalu konversi angka pada soal ke dalam bentuk biner.

	8	4	2	1
3	0	0	1	1
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0

    Setelah melakukan konversi maka di dapatkan hasil 312₁₀= 0011 0001 0010₂ untuk konversi kebalikannya kita melakukannya dengan cara menkonversi secara 4 bit dari angka biner paling kanan seperti konversi heksa yg di atas saya sudah bahas

SUMBER :

http://sistem-bilangan.blogspot.co.id/p/materi.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_bilangan

https://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_bilangan_desimal

https://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_bilangan_biner

https://id.wikipedia.org/wiki/Oktal

https://id.wikipedia.org/wiki/Heksadesimal

https://medisonsimbolon.wordpress.com/2008/11/28/bcd-binary-coded-decimal/