Arsitektur Komputer Dan Register

1.   Pengenalan Mikroprosesor dan Memory

  • Mikroprosessor merupakan bagian dari sistem komputer yang berfungsi sebagai pusat pemrosesan/kendali dari segala aktifitas yang terjadi pada sistem komputer. Pada umumnya mikroprosesor mengerjakan data sebanyak 8 bit, namun ada juga yang mengerjakan 16 bit atau 32 bit. Sekarang kita periksa mikroprosesor 8 bit tipe 8080 buatan intel.
  • Mikroprosessor ini adalah CPU dalam satu chip, walaupun bagian fungsionalnya yang digambarkan jarang digunakan/ dipakai orang, namun perangkat instruksi dan aristekturnya masih dipakai oleh mikroprosesor lainya, adapun gambarnya sebagai berikut :
  • Dalam mikroprosesor 8080 ada unit Aritmatika Logic Unit (ALU), dan juga Register CPU (storage) yaitu tempat menyimpan data untuk sementara waktu, yang disimpan hasil hitungan atau cacatan untuk melakukan suatu operasi tertentu berulang kali.
  • Register Instruksi merupakan urutan instruksi berupa program yang ada dalam memori (storage), dialirkan melewati bus data secara berurutan, kemudian melalui bus dalam sampai ke register instruksi. Semua instruksi itu disimak dan sistem Kontrol mengirimkan isyarat-isyarat kendali, baik ke dalam maupun keluar.
  • Sehingga secara jelas CPU berhubungan dengan bagian lainnya hanya melalui ke 3 buah bus yaitu : Bus Data, Bus Adderess dan Bus Kontrol. Bus adalah sejumlah konduktor yang fungsinya serupa. Bus Data digunakan untuk menyalurkan data keluar masuk CPU dan ke bagian komputer lainnya. Sedangkan hubungan keluar dilaksanakan melalui Bus Kontrol.

2.   Memori

  • Memori yang digunakan pada sistem mikroprosesor adalah RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read Only Memory)
  • Tipe RAM adalah   memori  baca/tulis, dimana isinya dapat ditulis atau dibaca. Tipe RAM yang menurut teknologi dibagi 2 yaitu:

a.   RAM Statik
Merupakan salah satu jenis RAM dimana datanya disimpan dalam bentuk data logic, RAM tipe ini dibuat dari rangkaian - rangkaian flip flop yang dapat menyimpan satu bit informasi, dan informasi yang disimpan akan tetap stabil selama catu daya listriknya juga stabil.
b.   RAM Dinamik
Merupakan tipe RAM yang lain dimana satu bit informasinya disimpan dalam bentuk muatan - muatan listrik. RAM tipe ini dibuat dengan tehnologi MOS ( Metal Oxide Semiconductor ) sebagai sel memori elementer, dimana  tehnologi ini sangat sensitif terhadap perubahan tegangan listrik.
Untuk melakukan pembacaan dari atau menulis ke serpih memori maka RAM akan melakukan proses sebagai berikut :
a.   Memberikan isyarat ke alat yang sedang dihubungi oleh signal pemilih serpih (chip select=CS) atau menjalankan serpih (chip enable=CE) yang kemudian dihubungkan dengan alamat bus.
b.   Menyedikan alamat kata yang terpilih di dalam memori.
Kapasitas RAM yang ada pada saat ini 128 MB, 256 MB ,512 MB,1024 MB (1GB)

Tipe ROM merupakan salah satu tipe memori dimana isi datanya tidak dapat dihapus dan hanya dapat dibaca saja. Tipe - tipe ROM terbagi menjadi beberapa jenis antara lain :
a.   PROM (Programmable Read Only Memory) adalah tipe yang dapat dibaca dan diprogram langsung oleh pemakai dengan menggunakan permogramaan khusus tetapi hanya satu kali .
b.   EPROM (Erasable PROM) adalah EPROM (Erasable PROM) dapat ditulis berulang kali (ada batasannya) dengan menggunakan sinyal listrik dan proses penghapusannya menggunakan sinar ultraviolet;
c.    EAROM (Electrically Alterable ROM) adalah suatu tipe ROM yang dapat diubah secara elektris dan dapat dibaca atau ditulis, tetapi tidak perlu dihapus seluruh bagiannya, dapat diubah satu-persatu.
d.   EEROM atau Electrically Erasable ROM, sama dengan EPROM hanya saja proses penghapusannya dapat menggunakan sinyal listrik (semuanya dihapus);

3.   Pengenalan 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, tapi CPU yang mengimplementasikan set instruksi x86 dapat mengandung lebih dari delapan register 32-bit.

Register terbagi menjadi beberapa kelas:
a)   Register data, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat (integer).
b)   Register alamat, yang digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk mengakses memori.
c)   Register general purpose, yang dapat digunakan untuk menyimpan angka dan alamat secara sekaligus.
d)   Register floating-point, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka bilangan titik mengambang (floating-point).
e)   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.
f)    Register vektor, yang digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD.
g)   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.
Dalam mempelajari bahasa Assembler, yang harus diperhatikan dan wajib menghafalkan semua register dan mengerti akan kegunaan masing register-register tersebut.
Adapun yang dimaksudkan dengan register pada bahasa Assembler adalah bagian terkecil dari memory pada sistem komputer yang digunakan untuk tempat penampungan data dengan ketentuan bahwa data yang terdapat dalam suatu register dapat diproses dalam berbagai operasi dengan melihat berapa besar kemampuan memory dalam menampung register tersebut.
Namun sebagaian besar register yang terdapat pada microprosesor 8088 adalah 16 bit,  kecuali register high dan low dari general purpose register.
General purpose register terdiri dari empat register yang mempunyai kemampuan 16 bit dan dapat dibagi menjadi register low dan high bits yang masing - masing berkemampuan 8 bit .
Gerneral purpose register terdiri dari :
1. Register AX ( Accumullator Register )
Register AX merupakan register arismatik karena register ini selalu dipakai dalam operasi pertambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian. Untuk register low pada register AX adalah AL sedangkan register highnya adalah AH. Register AH sering digunakan sebagai tempat menaruh nilai service number untuk beberapa interrupt tertentu.
2. Register BX ( Base Register )
Register BX merupakan salah satu dari dua register base Addressing mode, dimana register ini dapat mengambil langsung dari/ke memory. Register high dan low dari register BX adalah BL dan BH.
3. Register CX ( Counter Register )
Register CX merupakan suatu counter untuk meletakkan jumlah lompatan pada loop yang  akan dilakukkan. Register high dan low dari register CX adalah CL dan CH.
4. Register DX ( Data Register )
Register DX memiliki tiga tugas yaitu :
ð Membantu register AX dalam proses perkalian dan pembagian terutama untuk perkalian dan pembagian 16 bit.
ð DX merupakan register offset dari DS
ð DX bertugas menunjukkan nomor port pada operasi port.
Register high dan low dari register DX adalah DL
dan DH.






Komentar