Transcript Desain Prosesor Dan Datapath

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 Sistem
Level Arsitektur
Level-Level Desain

Level Transfer Register
Level Gerbang
4 Level sudut pandang prosesor, terdiri dari:

Level sistem


Level Arsitektur/instruksi


set instruksi berupa program counter, stack, dll
Level Transfer Register


Eksekusi Program (Pemrosesan data, penyimpanan data
dan pergerakan data) dan Antarmuka dengan subsistem
lain (Memori utama, memori cache, pengontrol I/O)
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
Mikro Operasi

Dikelompokan kedalam 4 tipe:

Mikro operasi transfer register


Mikro operasi aritmetika


Melakukan operasi aritmetika pada data dalam register
Mikro operasi logika


Menyalin isi salah satu register ke register lain tanpa
mengubah isi sumber
Melakukan operasi manipulasi bit pada data dalam
register
Mikro operasi pergeseran

0

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



Flag SMMA



Bernilai 1 jika prosesor melakukan operasi tulis memori
Bernilai 0 jika prosesor melakukan operasi baca memori
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
1.
2.
3.
4.
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



Instruksi JUMP



Menghentikan siklus instruksi
Hal ini digambarkan dengan RUN/HALT:=0
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