PENGERTIAN DAN FUNGSI CONTROL UNIT DALAM CPU

Pengertian Control Unit, Fungsi Control Unit.

PENGERTIAN CONTROL UNIT ( CU )

CU memiliki kepanjangan dari Control Unit . Pengertian Control Unit adalah salah satu unit dari Processor (CPU) yang memiliki fungsi mengontrol atau pengendali dari operasi yang dilakukan oleh ALU ( Arithmetic Logical Unit ) CPU . Output CU akan mengatur aktivitas dari unit lainnya dari perangkat CPU. Pada awal desain komputer, CU diimplementasikan sebagai ad-hoc logic yang susah untuk didesain. Sekarang, CU diimplementasikan sebagai sebuah microprogram yang disimpan di dalam tempat penyimpanan kontrol (control store).  Control Unit dan ALU membentuk suatu unit tersendiri yang disebut Central Processing Unit (CPU).

FUNGSI CONTROL UNIT ( CU )

• Mengatur dan mengontrol peralatan dari input dan output.

• Mengambil perintah-perintah  dari memori utama.

• Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.

• Mengirim instruksi ke ALU ketika ada proses yang bersifat perhitungan aritmatika atau perbandingan.

• logika serta mengawasi kerja.

• Menyimpan hasil proses kedalam memori utama.

Proses Tiga Langkah Karakteristik Control Unit :

• Menentukan elemen dasar prosesor

• Menjelaskan operasi mikro yang akan dilakukan prosesor

• Menentukan fungsi-fungsi yang harus dilakukan control unit agar menyebabkan pembentukan operasi mikro

INPUT OUTPUT CONTROL UNIT

INPUT CONTROL UNIT

Berfungsi untuk menerima  dan membaca inputan kemudian meneruskan atau disimpan ke Memory. Yang termasuk dalam inputan Control Unit :

• Clock / pewaktu

Clock / pewaktu adalah cara control unit dalam menjaga waktunya. Unit control menyebabkan sebuah operasi mikro (atau sejumlah operasi mikro yang bersamaan) dibentuk bagi setiap pulsa waktu. Pulsa ini dikenal sebagai waktu siklus prosesor.

• Register instruksi

Register instruksi adalah opcode instruksi saat itu digunakan untuk menentukan operasi mikro mana yang akan dilakukan selama siklus eksekusi.

• FLAG

Flag adalah bagian Input Control Unit yang diperlukan untuk menentukan status prosesor dan hasil operasi ALU sebelumnya.

• Sinyal control 

Sinyal control adalah sinyal untuk mengontrol bus  adalah Bagian bus control bus system memberikan sinyal-sinyal ke unit control, seperti sinyal-sinyal interupsi dan acknowledgement.

OUTPUT CONTROL UNIT

Berfungsi untuk menerima hasil pengolahan data dari CPU melalui memori. Yang termasuk dalam Output Control Unit :

• Sinyal control didalam prosesor terdiri dari dua macam: sinyal-sinyal yang menyebabkan data dipindahkan dari register yang satu keregister yang lainnya, dan sinyal-sinyal yang dapat mengaktifasi fungsi-fungsi ALU tertentu.

• Sinyal control bagi Bus adalah Control sinyal ini juga terdiri dari dua macam: sinyal control bagi memori dan sinyal control bagi modu-modul I/O.

MACAM-MACAM CONTROL UNIT

A. 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. Ada dua bagian pada unit kontrol ini, yaitu proses men-decodeopcode untuk mengelompokkannya menjadi 4 macam instruksi (yaitu di gerbang AND), dan pemberian sinyal kontrol berdasarkan jenis instruksinya (yaitu gerbang OR). Keempat jenis instruksi adalah “R-format” (berhubungan dengan register), “lw” (membaca memori), “sw” (menulis ke memori), dan “beq” (branching). Sinyal kontrol yang dihasilkan bergantung pada jenis instruksinya. Misalnya jika melibatkan memori ”R-format” atau ”lw” maka akan sinyal ”Regwrite” akan aktif. Hal lain jika melibatkan memori “lw” atau “sw” maka akan diberi sinyal kontrol ke ALU, yaitu “ALUSrc”. Desain single-cycle ini lebih dapat bekerja dengan baik dan benar tetapi cycle ini tidak efisien.

B. Multi-Cycle CUa

Unit kontrol yang multi-cycle lebih memiliki banyak fungsi. Dengan memperhatikan state dan opcode, fungsi boolean dari masing-masing outputcontrol 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. 

Demikian pembahasan Control Unit yang saya tulis dalam blog ini semoga artikel yang saya tulis dapat bermanfaat.