Set instruksi dan Pemrograman komputer IAS

Komputer IAS memiliki 21 instruksi yang dikelompokkan menjadi 5 jenis yaitu transfer data, percabangan tanpa kondisi, percabangan dengan kondisi, aritmatika dan modifikasi alamat.

Berikut ini merupakan set instruksi IAS

 

 

 

 

Set instruksi diatas nantinya digunakan untuk memprogram komputer IAS, yang mana program adalah suatu urutan langkah-langkah yang melakukan sebuah operasi aritmatika atau logika dan memerlukan suatu set sinyal control yang berbeda. Yang akan mengolah setiap instruksi dari program adalah prosesor.  Prosessor baru akan bekerja jika ada instruksi berupa program yang mana program ini disimpan didalam memori.

Ada 3 bus utama yang menghubungkan antara prosessor, memori, dan I/O saat mengolah instruksi yaitu bus alamat, bus interkoneksi (data) dan bus control.

1. Bus alamat

Bus alamat digunakan oleh prosessor untuk memberikan atau mengirimkan alamat yang akan diakses oleh prosesor baik itu alamat yang ada di I/O ataupun alamat yang ada di memori

2. Bus Interkoneksi (Data)

Bus interkoneksi data ini digunakan sebagai jalur pentransferan data antara memori, prosesor dan I/O.

3. Bus Kontrol

Bus control ini digunakan oleh prosesor untuk memberikan sinyal control kepada memori, baik itu untuk membaca (read) isi memori ataupun menulis/menyimpan (write) ke memori.

Pada saat pengeksekusian program, prosesor akan membaca instruksi dari memori kemudian memprosesnya sampai disimpan kembali kedalam memori, proses ini disebut dengan Instruction Cycle. Didalam instruction cycle ini ada terbagi lagi menjadi 2 proses yaitu :

1. Fetch

Fetch merupakan proses membaca instruksi dari memori satu persatu setiap waktu. Fetch juga bisa dikatakan sebagai proses yang “membangunkan” setiap bagian yang akan digunakan dalam sebuah intruksi (accumulator, memori, dll).

2. Execute

Execute merupakan kegiatan prosesor dalam memproses instruksi yang tadi telah dibaca pada proses fetch.

Instruction cycle ini dilakukan tiap 1 instruksi, jadi kesimpulannya jika didalam sebuah program terdapat 100 instruksi, berarti prosesor akan melakukan 100 kali instruction cycle.

Dibawah ini akan diberi contoh bagaimana proses instruction cycle dijalankan. Sebagai contoh sederhana, akan dibuat sebuah program yang akan menjumlahkan data yang ada dimemori alamat 0100 dengan data dialamat 0101 dan kemudian hasilnya disimpan di alamat 0102. Simpan program di alamat 0010. Untuk lebih memahami perjalanan instruksi silahkan lihat struktur detail komputer IAS yang ada dipostingan sebelumnya (komputer IAS).

Berikut ini adalah program nya :

LOAD   M(0100)
ADD    M(0101)
STOR   M(0102)

Penjelasan program :

–          Instruksi LOAD  M(0100), memindahkan data yang ada pada alamat 0100 ke AC (accumulator)

–          ADD M(0101), menjumlahkan data yang ada dialamat 0101 dengan data yang ada di AC, kemudian data tersebut disimpan di

  AC.

–          STOR M(0102), memindahkan data yang ada pada AC (hasil penjumlahan tadi) ke alamat 0102.

Berikut ini adalah urutan dari instruction cycle nya :

1. Instruction cycle I  (LOAD M(0100))

– Fetch

1. PC (program counter) = 0010

Menginisialisasi alamat tempat penyimpanan instruksi/program

2. PC –> MAR

Memindahkan data pada PC ke MAR, sehingga isi MAR sama dengan isi PC yaitu 0010

3. M(MAR) –> MBR

Memindahkan data pada alamat 0010, ke MBR. Di MBR akan terjadi 2 pembagian instruksi yaitu instruksi kiri dan intruksi kanan terhadap program yang tersimpan pada sebuah alamat memori. Instruksi kiri merupakan instruksi dari bit 0-19 dan instruksi kanan dari bit 20-39.

4. MBR(20:39) –> IBR

Memindahkan instruksi dari MBR (bit 20-39) ke IBR yang berguna sebagai buffer/penampung sementara. Hal ini dilakukan karena prosesor hanya bisa memproses 1 instruksi dalam 1 waktu.

5. MBR (0:7) –> IR

Mengirimkan instruksi, ke IR yang nantinya akan diteruskan ke rangkaian control sehingga pada proses inilah proses “membangunkan” bagian-bagian yang akan terlibat dalam pemrosesan instruksi.

6. MBR(8:19) –> MAR

Proses pengambilan data dari alamat memori (0100).

– Execute

1. M(0100) –> MBR

Mentransferkan nilai yang ada di memori 0100 ke MBR

2. MBR –> AC

Memindahkan nilai dari MBR ke AC

2. Insruction cycle II (ADD M(0101))

– Fetch

1. IBR (0:7) –> IR

Memindahkan instruksi ADD dari IBR ke IR

2. IBR (8:19) –> MAR

Memindahkan alamat memori ke MAR

3. PC = PC + 1

Increment data pada PC

– Execute

1. M(0101) –> MBR
2. MBR + AC –> AC

Menjumlahkan data yang ada pada MBR dengan data yang ada di AC, hasilnya disimpan di AC

3. Instruction cycle III (STOR(M0102))

– Fetch

1. PC –> MAR
2. M(MAR) –> MBR
3. MBR (0:7) –> IR
4. MBR (8:19) –> MAR

 – Execute

1. AC –> MBR

Memindahkan data dari AC ke MBR

2. MBR –> M(MAR)

Memindahkan data dari MBR ke alamat memori sesuai dengan yang tersimpan di MAR. yang mana alamat tersebut adalah 0102.

semoga bermanfaat….. 🙂

Komputer IAS

Komputer IAS merupakan komputer hasil pengembangan dari ENIAC, yang dirancang oleh John Von Neumann dengan konsep Stored-Program pada tahun 1946. Komputer IAS ini dijadikan dasar pembuatan / prototype dari komputer-komputer yang ada sampai saat ini. Adapun yang disebut dengan konsep stored program adalah :

1. Program dapat disimpan dalam memori bersama-sama dengan data
2. Komputer dapat mengambil instruksi dengan membacanya dari memori
3. Program dapat diubah-ubah dengan mengatur nilai atau besarannya dalam memori

Komponen utama penyusun komputer IAS :

1. Memori Utama, menyimpan data dan instruksi
2. Arithmetic and logic unit (ALU), melakukan operasi data biner
3. Control Unit, menerjemahkan instruksi dalam memori untuk dieksekusi
4. Input dan Output (I/O), perangkat dikendalikan oleh control unit

Komputer IAS ini memiliki kapasitas memori sebesar 1000 lokasi x 40 bit words, yang mana disetiap lokasi berisi 1 word data biner atau 2 x 20 bit instruksi.

Struktur Detail komputer IAS

Pada CPU komputer IAS, terdapat beberapa register yaitu :

1.      Memory Buffer Register (MBR)

Berisi data yang akan disimpan di memori, atau digunakan untuk menerima data dari memori.

2.      Memory Address Register (MAR)

Berisi alamat memori suatu data yang hendak ditulis dari MBR atau dibaca ke MBR

3.      Instruction Register (IR)

Berisi 8 bit kode instruksi yang hendak dieksekusi.

4.      Instruction Buffer Register (IBR)

Tempat menyimpan instruksi sementara

5.      Program Counter (PC)

Berisi alamat dari instruksi yang hendak diambil dari memori.

6.      Accumulator (AC) dan Multiplier Quotient (MQ)

Tempat penyimpanan sementara operand dan hasil operasi ALU.

Ukuran-ukuran register komputer IAS :

semoga bermanfaat…. 🙂

Perkembangan Komputer

Kalau membicarakan tentang perkembangan komputer, berarti secara tidak langsung kita akan membahas tentang sejarah komputer. Sebelum munculnya komputer ada beberapa alat/mesin yang digunakan sebagai alat perhitungan yang membantu kerja manusia. Alat/mesin tersebut diantaranya adalah :

• Abacus

Abacus atau yang biasa kita kenal dengan sempoa, yang dianggap sebagai alat perhitungan digital yang pertama. Abacus dikembangkan dicina pada tahun 2600 sebelum masehi.

• Napier Bones

Dibuat tahun 1614, oleh John Napier, seorang ahli matematika dari Skotlandia. Alat ini digunakan untuk perhitungan perkalian dengan bahan tulang dengan bahan tulang Alat ini merupakan dasar mistar hitung.

• Pascal’s Machines

Ditemukan oleh Blaise Pascal seorang ahli matematika dari Perancis. Pascal machines merupakan mesin penjumlah mekanik yang pertama.

• Babbage’s Engine

Babbage’s engine merupakan dasar kerja komputer yang ada dijaman sekarang, karena bagian-bagian dari babbage’s engine sudah memiliki input, program pengontrol aplikasi, memori, dan output.

Mengenal Komputer

Apa itu komputer???

Banyak orang yang mendefinisikan komputer dengan banyak ragam kata dan kalimat. Disetiap buku ataupun referensi tentang komputer menyebutkan definisi komputer, tetapi tidak semua dari buku tersebut memiliki definisi yang 100% sama dengan buku lainnya. Sebenarnya komputer dapat kita definisikan dengan menggunakan gambar dibawah ini.

Dari gambar diatas dapat kita simpulkan bahwa komputer adalah sebuah perangkat yang dibuat untuk membantu kerja manusia yang memiliki 3 bagian utama yaitu input, proses dan output. Komputer membutuhkan input berupa data atau program kemudian input tersebug diolah/diproses dengan sistem komputasi digital yang nantinya akan menghasilkan output berupa informasi.

Komputer bukan hanya sebuah perangkat keras saja, tetapi komputer terdiri dari beberapa perangkat keras lainnya yang saling berhubungan. Dibawah ini merupakan perangkat keras yang “menyusun” komputer pada umumnya.

     1.      Keyboard

Keyboard merupakan salah satu perangkat input yang digunakan user (pengguna komputer) untuk menginputkan data berupa huruf, angka, dan data lainnya.

     2.      Mouse

Mouse termasuk perangkat input yang digunakan user untuk menginputkan data yang nantinya akan diproses sehingga user dapat menggerak-gerakkan kursor pada layar, membuka aplikasi dan lain sebagainya.