Desain Prosesor Dan Datapath Oleh : Devie Rosa Anamisa

Pembahasan Level-level Desain Proses Desain Prosesor Mikro Operasi Bahasa Transfer Register Organisasi Datapath Antarmuka memori Utama Register File

Level Transfer Register Level Gerbang Level Transfer Register Level Arsitektur Level Sistem Level-Level Desain 4 Level sudut pandang prosesor, terdiri dari: Level sistem Eksekusi Program (Pemrosesan data, penyimpanan data dan pergerakan data) dan Antarmuka dengan subsistem lain (Memori utama, memori cache, pengontrol I/O) Level Arsitektur/instruksi set instruksi berupa program counter, stack, dll Level Transfer Register Modul-modul digital : register, adder, counter, multiplexer, decoder Level Gerbang (Gate Level) Sirkuit harware

Tipe-Tipe Processor Uniprocessor Multiprocessor Array Processor Network Processor

Proses Desain Prosesor Mengerti dengan baik setiap instruksi Menetapkan sumber daya hardware yang dihubungkan(register, flag, stack,dll) Menerjemahkan setiap instruksi Menganalisa sirkuit datapath Mengaktifkan titik-titik kontrol

(a) Operasi geser logika ke kanan Mikro Operasi Dikelompokan kedalam 4 tipe: Mikro operasi transfer register Menyalin isi salah satu register ke register lain tanpa mengubah isi sumber Mikro operasi aritmetika Melakukan operasi aritmetika pada data dalam register Mikro operasi logika Melakukan operasi manipulasi bit pada data dalam register Mikro operasi pergeseran Melakukan operasi pergeseran pada data dalam register. Misal : pergeseran logika, seperti bit 0 masuk kedalam posisi bit kosong (terkiri atau terkanan) (a) Operasi geser logika ke kanan

Bahasa Transfer Register RTL (Register Transfer Language) Adalah sebuah notasi yang digunakan untuk menentukan transfer mikro operasi antar register, lebih ke tingkah laku instruksi dan organisasi sebuah komputer. Misal : R3 := R1 menujukkan suatu transfer register sederhana yang melibatkan dua register R1 dan R3 dimana isi register R1 ditransfer (disalin) ke register R3.

Organisasi Datapath Datapath merupakan komponen hardware Diistilahkan sebagai: ALU Register sebagai penyimpanan sementara Sirkuit driver untuk mentransmisikan sinyal ke unit eksternal(memori, I/O) Sirkuit receiver untuk menerima sinyal dari unit eksternal

Antarmuka Memori Utama Flag MR/W Bernilai 1 jika prosesor melakukan operasi tulis memori Bernilai 0 jika prosesor melakukan operasi baca memori Flag SMMA Bernilai 1 jika operasi memori dalam progress Bernilai 0 jika tidak ada operasi memori dalam progress MAR Menempatkan alamat memori

Operasi Pembacaan Memori oleh Prosesor Menempatkan alamat memori dalam MAR Me-reset flip-flop MR/W menuju ke MEMORI READ Men-set flag SMMA Memeriksa apakah flag SMMA sudah menjadi 0. ketika SMMA menjadi 0 maka prosesor meload data dari memori ke MDR.

Operasi Penulisan Memori oleh Prosesor Menempatkan alamat memori dalam MAR Menempatkan data dalam MDR Menset flip-flop MR/W menuju MEMORI WRITE Menset flag SMMA Memeriksa apakah flag SMMA sudah menjadi 0, ketika SMMA menjadi 0 maka prosesor memulai operasi lain

Register File Terdiri dari sekumpulan register prosesor. Terdapat 2 tipe register: Program addressable register Untuk menyimpan operand dan hasil Untuk register khusus, seperti stack pointer Scartch pad register Untuk register sementara oleh unit kontrol Untuk penyimpanan hasil sementara Sebagai konstanta yang diperlukan selama eksekusi suatu instruksi

Macam-Macam Instruksi Instruksi HALT Menghentikan siklus instruksi Hal ini digambarkan dengan RUN/HALT:=0 Instruksi JUMP Bercabang ke alamat instruksi Digambarkan dengan PC:=BA, dimana BA adalah alamat cabang yang diberikan oleh instruksi yang ada di register ALU. Instruksi LOAD Menyalin isi suatu lokasi memori ke dalam suatu register Digambarkan dengan <RA>:=<MA>, dimana MA adalah alamat memori dan RA adalah alamat register.

Terima Kasih