Central Processing Unit (CPU)

Central Processing Unit (CPU)
A. Pengertian CPU

CPU (Central Processing Unit) adalah otak atau sumber dari komputer yang mengatur dan memproses seluruh kerja komputer. CPU ini berbentuk IC yang diberi nama sesuai dengan tipenya, misalnya 8088 untuk PC XT dan 80286 untuk PC AT,Pentium IV dan sebagainya. Karena CPU ini berada pada suatu board (papan) yang disebut motherboard dan terletk dalam kotak (casing), sekarang ini orang jadi cenderung menyebut kotak berisi catu daya, disk drive dan motherboard sebagai CPU/ kotak CPU. Di dalam kotak CPU biasanya terdapat 2 buah disket drive yang diberi nama disket drive A dan disket drive B. selain disket drive ada juga yang mempunyai hard disk dan CD ROM.

B. Fungsi CPU
Fungsi utama CPU adalah menjalankan program-program yang disimpan di memori utama. Hal ini dilakukan dengan cara mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan mengeksekusinya satu persatu sesuai dengan alur perintah. Pekerjaan ini dilakukan dalam dua tahapan yaitu membaca instruksi (fetch) dan melaksanakan instruksi tersebut (execute). Proses membaca dan melaksankan ini dilakukan berulang-ulang sampai semua instruksi yang terdapat di memori utama dijalankan atau komputer dimatikan. Proses ini dikenal juga sebagai siklus fetch-eksekusi.

a) Siklus fetch-eksekusi bisa dijelaskan sebagai berikut

i. di awal setiap siklus, CPU akan membaca dari memori utama,
ii. sebuah register, yang disebut Program Counter (PC), akan mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya,
iii. ketika CPU membaca sebuah instruksi, Program Counter akan menambah satu hitungannya,
iv. lalu instruksi-instruksi yang dibaca tersebut akan dimuat dalam suatu register yang disebut register instruksi (IR), dan akhirnya
v. CPU akan melakukan interpretasi terhadap instruksi yang disimpan dalam bentuk kode binari, dan melakukan aksi yang sesuai dengan instruksi tersebut.Download

b) Siklus Intruksi
i. Instruction Addess Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap ke alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit padahal memori memiliki panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya.
ii. Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau pengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU.
iii. Instruction Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.
iv. Operand Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori.
v. Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.
vi. Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.
vii. Operand store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori

Sub Siklus Intruksi
a. Fetch : membaca instruksi berikutnya dari memori ke dalam CPU
b. Execute : menginterpretasikan opcode dan melakukan operasi yang diindikasikan
c. Interrupt : Apabila interrupt diaktifkan dan interrupt telah terjadi, simpan status proses saat itu dan layani interrupt.

Aksi – Aksi CPU
i. CPU Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya
ii. CPU – I/0, perpindahan data dari CPU ke modul I/0 dan sebaliknya
iii. Pengolahan Data, CPU membentuk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data
iv. Kontrol, merupakan instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruksi pengubahan urusan eksekusi

C. Komponen – Komponen CPU

a) Control Unit yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti terdapat dalam semua CPU. CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendal