Rabu, 16 November 2011

Sejarah Perkembangan CPU Generasi Komputer

STRUKTUR CPU
CPU (Central Processing Unit) adalah bagian utama komputer yang berupa perangkat keras  dan merupakan “otaknya “ komputer .Fungsi CPU yang terdapat pada semua jenis computer adalah untuk memproses data-data yang dimasukan lewat papan ketik dan ditampilkan lewat layar monitor.
Perkembangan CPU dibagi beberapa Periode :

1.      Generasi Pertama
ENIAC(Electrical Numeric Intregrator  and Computer) yang diproduksi oleh IBM  pada tahun 1945 Adalah salah satu “moyang” computer yang ukuranya super-besar.Bayangkan saja,dengan perangkat yang terdiri dari 18.000 tabung kedap udara, dibutuhkan ruangan seluas 18x8 meter persegi untuk pengoperasianya!hampir separuh luas lapangan sepak bola.
Perkembangan CPU generasi pertama berlanjut dengan lahirnya EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer) adalah computer ukuran besar pertama yang digunakan untuk keperluan bisnis pada tahun 1951-an.
2.      Generasi Kedua
Ditemukannya transistor pada tahun 1956 menjadi awal dari revolusi computer.Transistor menggantikan tube vakum pada televise,radio,dan computer sehingga ukurannya menjadi jauh lebih kecil daripada sebelumnya.Transistor juga membuat kebutuhan listrik menjadi lebih rendah.
Pada periode ini mulai dikenal bahasa pemrograman.Dengan bahasa pemrograman,computer mulai mudah dimengerti banyak orang karena istilah yang digunakan untuk memasukan data bukan lagi angka – angka biner melainkan sudah berupa teks.
Pada masa ini,computer semakin banyak dimanfaatkan untuk kepentingan bisnis karena benda ini telah mampu menjalankan fungsi – fungsi transaksi bisnis.
3.      Generasi Ketiga
Ditemukan IC (Integrated Circuit) oleh Jack Kilby pada tahun 1960-an menjadi tonggak penanda revolusi computer,khususnya perangkat CPU.IC menutup kelemahan yang ditimbulkan oleh pemakaian transistor pada CPU yang menjadikan perangkat computer cepat panas.
Walaupun dalam banyak hal,transistor mengungguli tube vakum,namun pemakaian transistor menghasilkan panas cukup besar yang berpotensi merusak bagian – bagian dalam computer.
Batu kuarsa berhasil mengatasi masalah ini. IC memadukan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silicon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa.lalu para ilmuwan berhasil memadatkan banyak komponen CPU ke dalam satu chip tunggal yang disebut semikonduktor.
Ditemukannya system operasi sebagai bagian dari perangkat lunak juga menjadi penanda penting generasi ini.
4.      Generasi Keempat
Pembuat Chip Intel 4004 pada 1971 oleh intel membawa kemajuan cukup signifikan bagi perkembangan CPU.Saat itulah penggabungan berbagai komponen yang sebelumnya terpisah pada perangkat CPU menjadi kenyataan.Komponen – komponen seperti memori,bus,dan prosesor dapat disatukan hanya dalam satu perangkat chip yang kecil.
Komputer tidak lagi sebesar lapangan sepakbola atau seukuran gedung dan kamar.komputer berubah menjadi jauh lebih mini.maka pada awal 1970-an, mulailah computer diproduksi untuk semua kalangan,tidak hanya sebatas pada pelaku bisnis besar.
Jika sebelumnya CPU dalam sebuah computer terpisah dari layar monitor,penemuan laptop pada awal 1990-an mengubah paradigm bahwa computer harus berada pada satu tempat tertentu.Apa lagi waktu itu kebutuhan manusia akan perangkat computer yang mudah dibawa ke mana-mana mulai meningkat.maka penemuan laptop menjadi kabar yang sangat menggembirakan.Saat itulah CPU mulai terintegrasi dengan layar monitor.
Era globalisasi ditandai dengan revolusi onternet pada awal 1990.Paradigma manusia terhadap benda computer semakin fleksibel lagi.berkat teknologi internet yang memudahkan berbagai akses informasi,manusia semakin ingin berkeliling dunia.
Trend yang berkembang selanjutnya yaitu menyatunya perangkat CPU dengan monitor,yang dikenal dengan nama tablet PC.contohnya adalah Ipad.

Intruksi Pada CPU

Instruksi

         Perintah yang dibicarakan di atas bukan perintah seperti bahasa manusiawi. Komputer hanya mempunyai dalam jumlah terbatas perintah sederhana yang dirumuskan dengan baik. Perintah biasa yang dipahami kebanyakan komputer ialah "menyalin isi sel 123, dan tempat tiruan di sel 456", "menambahkan isi sel 666 ke sel 042, dan tempat akibat di sel 013", dan "jika isi sel 999 adalah 0, perintah berikutnya anda di sel 345".
Instruksi diwakili dalam komputer sebagai nomor - kode untuk "menyalin" mungkin menjadi 001, misalnya. Suatu himpunan perintah khusus yang didukung oleh komputer tertentu diketahui sebagai Bahasa mesin komputer. Dalam praktiknya, orang biasanya tidak menulis perintah untuk komputer secara langsung di bahasa mesin tetapi memakai bahasa pemrograman "tingkat tinggi" yang kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa mesin secara otomatis oleh program komputer khusus (interpreter dan kompiler). Beberapa bahasa pemrograman berhubungan erat dengan bahasa mesin, seperti assembler (bahasa tingkat rendah); di sisi lain, bahasa seperti prolog didasarkan pada prinsip abstrak yang jauh dari detail pelaksanaan sebenarnya oleh mesin (bahasa tingkat tinggi)

Jenis - Jenis Bus

 Jenis bus ada 2 :
  1. Dedicated
        Merupakan metode di mana setiap bus ( saluran ) secara permanen diberi fungsi atau subset fisik komponen komputer. 
 
    2.   Time Multiplexed
 
        Merupakan metode penggunaan bus yang sama untuk berbagai keperluan,sehingga menghemat ruang dan biaya.    
 

Selasa, 15 November 2011

Jenis - Jenis Register dan Fungsinya

Mikroprosesor 8086/8088 memiliki 4 register yang masing-masingnya terdiri dari 16 bit, ditambah 9 register flag. Tiga set yang menyediakan tempat register adalah General Purpose Register, Pointer dan Index Register, dan Segment Register. 4 Jenis kelompok register tersebut sebagai berikut:

1. General Purpose Register
2. Pointer dan Index Register
3. Register Segment
4. Flag Register
1.        General Purpose Register
  • Accumulator Register AX
Fungsi: Sebagai akumulator dan berhubungan dengan jenis-jenis operasi khusus seperti Aritmetika, In/Out, Shift,Logic, Rotate, dan operasi desimal berkode biner.
  • Base Register BX
Fungsi: Sebagai register base untuk mereferensi alamat memori. Operasi yang dapat dilakukan adalah Rotate, Logic, Shift, dan Aritmetika.
  • Counter Register CX
Fungsi: Sebagai pencacah implisit dengan instruksi tertentu, misalnya terhadap perintah Loop dan operasi string. Counter naik jika direction flag bernilai 0, dan counter turun jika direction flag bernilai 1.
  • Data Register DX
Fungsi: Menyimpan alamat port I/O selama operasi I/O tertentu, baik alamat port 8 bit maupun 16 bit. Digunakan juga dalam operasi perkalian dan pembagian.
2.      Pointer dan Index Register

  • Register SP (Stack Pointer, 16 bit)
Fungsi: Digunakan untuk operasi stack seperti menyimpan alamat return saat memanggil subroutine. SP merupakan register yang secara implisit digunakan oleh perintah PUSH dan POP yaitu menyimpan dan mengambil kembali dari stack.

  • Register BP (Base Pointer, 16 bit)
Fungsi: Sebagai penunjuk base dalam stack yang disediakan untuk penyimpanan data. BP juga digunakan si dengan bahasa pemrograman misalnya Assembler dan C.

  • Register SI dan DI (Source Index dan Destination index, 16 bit)
Fungsi: Menyimpan nilai-nilai offset dalam segment data memori pada saat bersangkutan.

  • Register IP (Instruction Pointer, 16 bit)
Fungsi: Register yang berpasangan dengan CS sebagai register utama untuk menunjukkan baris perintah program. Pada saat program dijalankan, IP akan langsung menunjuk pada awal program. Code Segment dan Instruction Pointer berfungsi sebagai program counter ditulis dengan format CS:IP. Secara umum, kode mesin diletakkan di Code Segment, semua data diletakkan di Data Segment, dan operasi PUSH dan POP dilakukan di Stack Segment.


 3.      Register Segment (16 bit)

  • Register CS (Code Segment)
Fungsi: Mencatat segment dari kode program atau instruksi, register CS berpasangan dengan register IP (Instruction Pointer) dalam format CS:IP.
  • Register DS (Data Segment)
Fungsi: Menyimpan alamat dari segment dimana data terletak.
  • Register SS (Stack Segment)
Fungsi: Menyimpan alamat segment memori yang dipergunakan sebagai stack.
  •  Register ES (Extra Segment)
Fungsi: Menyimpan alamat segment tambahan, misalnya alamat display, alamat sistem operasi, dan sebagainya.

4. Register Flag

Mikroprosesor 8086/8088 mempunyai Status Flag 1 bit dan 4 Kontrol Flag yang dikonfigurasikan dalam register 16 bit. Status Flag terdiri dari:
  • CF (Carry Flag)
Tugas: Dimana sebuah carry out atau borrow, jika hasilnya adalah bit tertinggi (nilai 1).

  • PF (Parity Flag)
Tugas: Menset (nilai 1), jika instruksi menghasilkan sebuah angka genap (even parity).

  • AF (Auxiliary Flag)
Tugas: Digunakan oleh instruksi pegaturan desimal.

  •   ZF(Zero Flag)
Tugas: Menset (nilai 1), jika hasil instruksi adalah 0.

  •  SF (Sign Flag)
Tugas: Menset (nilai 1), jika hasilnya adalah negatif dan bernilai 0 jika positif. Kontrol Flag terdiri dari:

  • OF (Overflow Flag)
Tugas: Menunjukkan sebuah operasi yang tidak benar yaitu merubah hasil daripada tanda bit..

  • IF (Interrupt Enable Flag)
Tugas: Jika diset (nilai 1) dapat melakukan operasi interupsi dan sebaliknya bila bernilai 0, maka interupsi
tidak dapat dilakukan.

  •  DF (Direction Flag)
Tugas: Mengontrol arah dari operasi string. Jika DF=1, maka register SI dan DI nilainya menurun (decrement); jika DF=0, maka register DI dan SI nilai menaik (increment). Register ini digunakan untuk instruksi-instruksi MOVS, MOVSB, MOVSW, CMPS, CMPSB, dan CMPSW.

  • TF (Trap Flag)
Tugas: Ditempatkan dalam single step mode untuk keperluan debug.