1. Pengertian Control Unit Unit kendali adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan atau kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU Arithmetic Logical Unit di dalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan mengatur aktivitas bagian lainnya dari perangkat CPU. Unit kontrol atau yang sering dikenal dengan control unit, akan menyimpan perintah sekarang yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk melaksanaan dan mendapat kembali informasi dari memori yang diperlukan untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori yang sesuai. Sekali yang terjadi, unit kontrol pergi ke perintah berikutnya. Bagian CPU yang menyebabkan fungsi komputer tercapai ini mengeluarkan sinyal-sinyal kontrol yang bersifat internal bagi CPU untuk memindahkan data antar Register agar ALU melakukan fungsinya untuk mengatur operasi-operasi internal lainnya. Register, yang merupakan bagian dari unit kontrol, adalah tempat penyimpan data sementara dalam CPU selama proses eksekusi. Apabila terjadi proses eksekusi, data dalam register dikirim ke ALU untuk diproses, hasil eksekusi nantinya diletakkan ke register kembali. Unit kontrol akan menghasilkan sinyal yang akan mengontrol operasi ALU dan pemindahan data ke dan dari ALU. Unit kontrol juga mengeluarkan sinyal kontrol eksternal bagi pertukaran data memori dan modul-modul I/O. Prinsip kerja Control Unit Ketika sebuah komputer pertama kali diaktifkan power-nya, maka computer tersebut menjalankan operasibootstrap. 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. Gambar Skema Control Unit 2. Tugas Control Unit Adapun beberapa tugas dari Control Unit Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output. Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama. Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses. Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika Menyimpan hasil proses ke memori utama. Tugas Control Unit memiliki 2 dua tugas dasar yang diantaranya Pengurutan unit control menyebabkan prosesor menuju sejumlah operasi mikro dalam urutan yang benar, yang didasarkan pada program yang sedang dieksekusi. Eksekusi unit control menyebabkan setiap operasi mikro dilakukan. 3. Jenis-jenis 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. • 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 output control 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. 4. Control Logic Unit Control Logic Unit Unit kendali Logika bertugas untuk mengatur seluruh aktifitas perangkat keras di dalam komputer. Adapun tugas dari Contol Logic Unit diantaranya Memfetch suatu instruksi dari memori Memberi kode instruksi untuk menentukan operasi yang dilaksanakan Menentukan sumber dan tujuan data di dalam perpindahan data Mengeksekusi operasi yang dilakukan 5. Set Register Register prosesor, dalam arsitektur komputer, adalah sejumlah kecil memori komputer yang bekerja dengan kecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk melakukan eksekusi terhadap program-program komputer dengan menyediakan akses yang cepat terhadap nilai-nilai yang umum digunakan. Umumnya nilai-nilai yang umum digunakan adalah nilai yang sedang dieksekusi dalam waktu tertentu. Register prosesor berdiri pada tingkat tertinggi dalam hierarki memori ini berarti bahwa kecepatannya adalah yang paling cepat; kapasitasnya adalah paling kecil; dan harga tiap bitnya adalah paling tinggi. Register juga digunakan sebagai cara yang paling cepat dalam sistem komputer untuk melakukan manipulasi data. Register umumnya diukur dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya, seperti “register 8-bit”, “register 16-bit”, “register 32-bit”, atau “register 64-bit” dan lain-lain. Istilah register saat ini dapat merujuk kepada kumpulan register yang dapat diindeks secara langsung untuk melakukan input/output terhadap sebuah instruksi yang didefinisikan oleh set instruksi. untuk istilah ini, digunakanlah kata “Register Arsitektur”. Sebagai contoh set instruksi Intel x86 mendefinisikan sekumpulan delapan buah register dengan ukuran 32-bit, tetapi CPU yang mengimplementasikan set instruksi x86 dapat mengandung lebih dari delapan register 32-bit. 6. Jenis-jenis Set Register Register dibedakan menjadi beberapa jenis ataupun kelas, diantaranya Register Data yang digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat integer Register Alamat yang digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk mengakses memori. Register General Purpose yang dapat digunakan untuk menyimpan angka dan alamat secara sekaligus. Register Floating-Point yang digunakan untuk menyimpan angka-angka bilangan titik mengambang floating-point. Register Konstanta constant register yang digunakan untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca bersifat read-only, semacam phi, null, true, false dan lainnya. Register Vector yang digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD. Register Special Purpose yang dapat digunakan untuk menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack pointer, dan status register. Register yang spesifik terhadap model mesin machine-specific register dalam beberapa arsitektur tertentu, digunakan untuk menyimpan data atau pengaturan yang berkaitan dengan prosesor itu sendiri. Karena arti dari setiap register langsung dimasukkan ke dalam desain prosesor tertentu saja, mungkin register jenis ini tidak menjadi standar antara generasi prosesor. Adapun jenis-jenis register berdasarkan tugasnya masing-masing, dibagi menjadi 5 bagian yaitu 1. Segmen Register. Register yang termasuk dalam kelompok ini terdiri atas register CS, DS, ES dan SS yang masing-masingnya merupakan register 16 bit. Register-register dalam kelompok ini secara umum digunakan untuk menunjukkan alamat dari suatu segmen. Register CS Code Segment digunakan untuk menunjukkan tempat dari segmen yang sedang aktif, sedangkan register SS Stack Segment menunjukkan letak dari segmen yang digunakan oleh stack. Kedua register ini sebaiknya tidak sembarang diubah karena akan menyebabkan kekacauan pada program anda nantinya. Register DS Data Segment biasanya digunakan untuk menunjukkan tempat segmen dimana data-data pada program disimpan. Umumnya isi dari register ini tidak perlu diubah kecuali pada program residen. Register ES Extra Segment, sesuai dengan namanya adalah suatu register bonus yang tidak mempunyai suatu tugas khusus. Register ES ini biasanya digunakan untuk menunjukkan suatu alamat di memory, misalkan alamat memory video. Pada prosesor 80386 terdapat tambahan register segment 16 bit, yaitu FS dan GS . 2. Pointer dan Index Register. Register yang termasuk dalam kelompok ini adalah register SP, BP, SI dan DI yang masing-masing terdiri atas 16 bit. Register- register dalam kelompok ini secara umum digunakan sebagai penunjuk atau pointer terhadap suatu lokasi di memory. Register SP Stack Pointer yang berpasangan dengan register segment SS SSSP digunakan untuk mununjukkan alamat dari stack, sedangkan register BP Base Pointer yang berpasangan dengan register SS SSBP mencatat suatu alamat di memory tempat data. Register SI Source Index dan register DI Destination Index biasanya digunakan pada operasi string dengan mengakses secara langsung pada alamat di memory yang ditunjukkan oleh kedua register ini. Pada prosesor 80386 terdapat tambahan register 32 bit, yaitu ESP, EBP, ESI dan EDI. 3. General Purpose Register. Register yang termasuk dalam kelompok ini adalah register AX, BX, CX dan DX yang masing-masing terdiri atas 16 bit. Register- register 16 bit dari kelompok ini mempunyai suatu ciri khas, yaitu dapat dipisah menjadi 2 bagian dimana masing-masing bagian terdiri atas 8 bit. Secara umum register-register dalam kelompok ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan, walaupun demikian ada pula penggunaan khusus dari masing-masing register ini yaitu Register AX, secara khusus digunakan pada operasi aritmatika terutama dalam operasi pembagian dan pengurangan. Register BX, biasanya digunakan untuk menunjukkan suatu alamat offset dari suatu segmen. Register CX, digunakan secara khusus pada operasi looping dimana register ini menentukan berapa banyaknya looping yang akan terjadi. Register DX, digunakan untuk menampung sisa hasil pembagian 16 bit. Pada prosesor 80386 terdapat tambahan register 32 bit, yaitu EAX,EBX,ECX dan EDX. 4. Index Pointer Register Register IP berpasangan dengan CS CSIP menunjukkan alamat dimemory tempat dari intruksi perintah selanjutnya yang akan dieksekusi. Register IP juga merupakan register 16 bit. Pada prosesor 80386 digunakan register EIP yang merupakan register 32 bit. 5. Flags Register. Sesuai dengan namanya Flags Bendera register ini menunjukkan kondisi dari suatu keadaan. Karena setiap keadaan dapat digunakan 1 bit saja, maka sesuai dengan jumlah bitnya, Flags register ini mampu memcatat sampai 16 keadaan. Adapun flag yang terdapat pada mikroprosesor 8088 keatas adalah OF Jika terjadi OverFlow pada operasi aritmatika, bit ini akan bernilai 1. SF Jika digunakan bilangan bertanda bit ini akan bernilai 1 ZF Jika hasil operasi menghasilkan nol, bit ini akan bernilai 1. CF Jika terjadi borrow pada operasi pengurangan atau carry pada penjumlahan, bit ini akan bernilai 1. Referensi 1. 2. 3.