T RANSFER R EGISTER DAN M IKROOPERASI E. Haodudin Nurkifli Universitas Ahmad Dahlan

B AHASA T RANSFER R EGISTER Sistem digital merupakan interkoneksi modul-modul perangkat keras digital yang melakukan tugas-tugas khusus. Sistem digital  bervariasi dalam ukuran dan kompleksitas, dari rangkaian dengan sedikit IC sampai rangkaian yang kompleks (komputer digital) Perancangan dilakukan secara modular  modul-modul tersebut terdiri atas register, dekoder, modul-modul aritmetik, rangkaian pengendali, dll)

B AHASA T RANSFER R EGISTER Modul digital cocok didefinisikan sebagai register yang berisi dan operasi-operasi yang dilakukan pada register tersebut Operasi-operasi yang dilakukan dan penyimpanan data pada register disebut dengan mikrooperasi Mikrooperasi merupakan operasi dasar yang terjadi pada informasi yang disimpan pada satu atau lebih register

B AHASA T RANSFER R EGISTER Organisasi perangkat keras dari suatu komputer digital didefinisikan dengan menentukan Set/jenis register yang ada dan fungsinya Urutan mikrooperasi yang terjadi pada informasi biner yang disimpan pada register Pengendali yang menginisiasikan urutan mikrooperasi

T RANSFER R EGISTER Register komputer disimbolkan dengan huruf kapital (kadang-kadang diikuti dengan angka indeks) untuk menunjukkan fungsi dari register Contoh: MAR (memory address register)  yang digunakan untuk menyimpan alamat memori PC (Program Counter), IR (Instruction Register), R1 (register prosesor), dll

T RANSFER R EGISTER Flip-flop dalam register n-bit dinomori dengan 0 hingga n-1. Dengan indeks 0 adalah pada flip- flop yang paling kanan

T RANSFER R EGISTER Transfer informasi antara satu register ke register yang lain ditunjukkan dengan simbol  Pernyataan R2  R1 menunjukkan bahwa terjadi transfer isi register R1 ke register R2. Isi register R1 tidak berubah

T RANSFER R EGISTER Transfer yang terjadi dibawah kendali sinyal kontrol dapat dinyatakan dengan pernyataan if-then If (P=1) then (R2  R1) dengan P adalah sinyal kendali yang dibangkitkan oleh bagian pengendali Variabel kendali P sering disebut dengan control function Control function berupa variabel Boolean yang bernilai 0 atau 1

T RANSFER R EGISTER Operasi transfer register yang melibatkan control function dapat dicontohkan sbb P: R2  R1 Pernyataan di atas menunjukkan bahwa operasi transfer register dieksekusi hanya jika P=1

R EGISTER T RANSFER

N-output register R1 dihubungkan dengan n- input register R2 Register R2 mempunyai load input yang diaktifkan oleh variabel kendali P Variabel kendali disinkronisasi dengan clock yang masuk ke register  P diaktifkan pada saat terjadi pulsa naik pada saat t. Pada saat transisi berikutnya pada t+1, terjadi transfer data dari R1 ke R2

R EGISTER T RANSFER Pernyataan T: R2  R1, R1  R2 menunjukkan operasi penukaran data pada dua register pada clock yang bersamaan hanya terjadi pada saat T=1

T RANSFER B US DAN M EMORI Komputer digital mempunyai banyak register  diperlukan jalur yang memungkinkan terjadinya pertukaran data antar register Jumlah jalur akan semakin banyak jika tiap register saling dihubungkan secara fisik Cara yang efisien untuk transfer informasi antar register digunakan sistem common bus (bus bersama)

T RANSFER B US DAN M EMORI Struktur bus terdiri atas set jalur bersama, satu untuk tiap bit register, hanya satu transfer bit yang diijinkan pada saat tertentu Sinyal kendali akan menentukan register mana yang dipilih oleh bus pada saat transfer Salah satu cara untuk membentuk sistem common-bus adalah dengan menggunakan multiplekser. Multiplekser akan menyeleksi register sumber dan kemudian meletakkan informasi biner pada bus

T RANSFER B US DAN M EMORI Sistem bus untuk 4 register

T RANSFER B US DAN M EMORI Masing-masing register terdiri atas 4-bit, dengan indeks Bus terdiri atas empat multiplekser 4x1, masing-masing mempunyai 4 input data dengan indeks 0.. 3, dan 2-bit input selektor S 1 dan S 0 Jalur seleksi S 1 S 0 akan memilih 4-bit pada salah satu register dan menempatkannya pada common-bis 4 jalur. Saat S 1 S 0 = 00, semua data berindeks 0 akan terpilih dan diletakkan pada sistem bus  sehingga terpilih register A

T RANSFER B US DAN M EMORI

Sistem bus akan memilih k register dengan masing-masing berukuran n-bit untuk menghasilkan common bus n-jalur Jumlah multiplekser yang diperlukan adalah n (jumlah bit tiap-tiap register) Ukuran multiplekser adalah kx1 Contoh Common bus untuk 8 register 16 bit, memerlukan 16 buah multiplekser dengan ukuran 8x1

T RANSFER B US DAN M EMORI Transfer informasi dari bus ke register tujuan dapat dilakukan dengan cara: menghubungkan jalur bus ke input register tujuan mengaktifkan kendali pada register yang terpilih Transfer register dapat disimbolkan sebagai BUS  C, R1  BUS Register C diletakkan di bus, dan isi BUS dimuat ke register R1 dengan cara mengaktifkan input kendalinya. Jika tidak memperhatikan sistem bus, pernyataan diatas dapat ditulis sebagai R1  C