CPU merupakan bagian dari komputer yang bertanggung jawab untuk memproses instruksi-instruksi program. Pada komputer mikro, CPU sering disebut sebagai micro-processor, yang terdiri dari ribuan hingga jutaan Integrated Circuit (IC).
CPU terbagi menjadi dua bagian utama, yaitu unit kendali (control unit) dan unit aritmatika dan logika (ALU). Selain itu, CPU juga memiliki beberapa register kecil sebagai alat penyimpan. Unit kendali (CU) atau unit kendali merupakan bagian dari CPU yang mengatur dan mengendalikan seluruh peralatan dalam sistem komputer. Unit kendali bertugas untuk mengkoordinasikan alat input, proses data, dan output. Fungsinya antara lain adalah mengambil instruksi dari memori utama, mengambil data dari memori jika diperlukan, mengirim instruksi ke ALU untuk perhitungan aritmatika atau logika, dan menyimpan hasil proses ke memori utama.
Unit ALU (Arithmatic and Logic Unit)
Tugas pokok ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang diperlukan sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmatika berdasarkan penjumlahan, sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut penambahan. Selain itu, ALU juga bertugas untuk membuat keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika ini melibatkan perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu, seperti sama dengan (=), tidak sama dengan (<>), kurang dari (<), kurang dari atau sama dengan (<=), lebih besar dari (>), dan lebih besar dari atau sama dengan (>=).
Register
Register adalah perangkat penyimpanan kecil dengan kecepatan akses yang tinggi, digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses sementara data dan instruksi lainnya yang menunggu giliran diproses disimpan di dalam memori utama. Sistem komputer memiliki tiga jenis memori yang berbeda, yaitu:
1. Register, digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses.
2. Memori utama, digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang akan diproses serta hasil pengolahan.
3. Penyimpanan sekunder, digunakan untuk menyimpan program dan data secara permanen.
CPU memiliki berbagai macam register sesuai dengan fungsinya masing-masing. Beberapa contoh register yang umum digunakan di dalam CPU adalah:
- Register Instruksi (IR), digunakan untuk menyimpan instruksi yang sedang diproses.
- Program Counter (PC), register yang menyimpan alamat lokasi dari memori utama yang berisi instruksi yang sedang diproses.
- Register tujuan umum, berguna untuk data yang sedang diproses.
- Register data memori (MDR), digunakan untuk menampung data atau instruksi yang dikirim dari memori utama ke CPU atau untuk menampung data hasil pengolahan yang akan disimpan kembali ke memori utama.
- Register alamat memori (MAR), digunakan untuk menampung alamat data atau instruksi di memori utama yang akan diambil atau disimpan.
CPU hanya dapat menyimpan data dan instruksi dalam register berukuran kecil sehingga tidak dapat menampung semua informasi yang diperlukan untuk proses program secara keseluruhan. Untuk mengatasi kendala ini, CPU harus dilengkapi dengan alat penyimpanan berkapasitas lebih besar, yaitu memori utama.
Random Access Memory (RAM)
Semua data dan program yang dimasukkan melalui alat input akan disimpan terlebih dahulu di memori utama, terutama RAM, yang dapat diakses secara acak oleh pemrogram (dapat diisi, diambil, atau dihapus isinya). Struktur RAM terdiri dari empat bagian utama, yaitu:
- Penyimpanan input, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat input.
- Penyimpanan program, digunakan untuk menyimpan semua instruksi program yang akan diakses.
- Penyimpanan kerja, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil pengolahan.
- Penyimpanan output, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.
Read Only Memory (ROM)
ROM hanya bisa dibaca sehingga tidak memungkinkan bagi pemrogram untuk memasukkan informasi ke dalamnya. Isi ROM sudah ditentukan oleh pabrik pembuatnya, berupa sistem operasi dan program-program esensial lainnya untuk menjalankan sistem komputer, seperti program untuk pengaturan tampilan layar dan pengisian tombol pada keyboard. Program bootstrap juga termasuk di dalamnya, yang diperlukan saat komputer pertama kali diaktifkan melalui proses booting.
Booting dapat dilakukan dalam dua cara, yaitu cold booting dan warm booting. Cold booting dilakukan dengan menghidupkan komputer dari keadaan mati, sementara warm booting dilakukan dengan menekan kombinasi tombol Ctrl, Alt, dan Del saat komputer masih aktif. Proses ini biasanya digunakan jika komputer mengalami masalah tanpa harus mematikan dan menghidupkan kembali listrik komputer.
Instruksi-instruksi yang tersimpan di ROM disebut microinstruction atau firmware, karena menggabungkan hardware dan software dalam satu kesatuan oleh pabrik pembuatnya. Isi ROM harus dijaga agar tidak hilang atau rusak, karena hal ini dapat menyebabkan sistem komputer tidak berfungsi. Untuk mencegah hal tersebut, ROM dirancang agar hanya bisa dibaca dan tidak dapat diubah oleh pihak lain. Selain itu, ROM bersifat non volatile sehingga informasinya tetap utuh meskipun listrik dimatikan.
Ada beberapa jenis ROM yang dapat diprogram ulang, seperti PROM (Programmable Read Only Memory) yang hanya dapat diprogram sekali, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) yang bisa dihapus dengan sinar ultraviolet dan diprogram ulang, serta EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus secara elektronik dan diprogram kembali.
0 comments:
Posting Komentar