ORGANISASI KOMPUTER

MATA KULIAH:

PRODI PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR

INSTRUKSI MESIN DAN

PROGRAM

2013

CREATED BY: FRANS RUMENGAN D.

1129040049PTIK 02 2011

REPRESENTASE BILANGAN

Misalkan suatu n-bit vector

B=bn-1…b1b0

Dimana bi = 0 atau 1 untuk 0 ≤ I ≤ n-1. Vector ini dapat menyatakan

nilai integer tidak bertanda V pada rentang 0 hingga 2n-1, dimana

V(B)=bn-1X2n-1+…+b1+X21+b0X20

Kita sangan membutuhkan representasi bilangan positif dan negative.

Ada tiga system digunakan untuk mempresentasikan bilangan tersebut:

Sign-and-magnitude

1’s-complement

2’s-complement

B Nilai Yang Direpresentasikan

b3b2b1b0

Tanda dan

Besaran

1’s complement

2’s complement

0111 +7 +7 +7

0110 +6 +6 +6

0101 +5 +5 +5

0100 +4 +4 +4

0011 +3 +3 +3

0010 +2 +2 +2

0001 +1 +1 +1

0000 +0 +0 +0

1000 -0 -7 -8

1001 -1 -6 -7

1010 -2 -5 -6

1011 -3 -4 -5

1100 -4 -3 -4

1101 -5 -2 -3

1110 -6 -1 -2

1111 -7 -0 -1

Table 1. Nilai yang Direpresentasikan

Ayu Anggriani H 092904010 4

PENAMBAHAN BILANGAN POSITIF

Misalkan penambahan dua bilangan 1-bit. Hasilnya ditunjukkan pada

Gambar 2.2 perhatikan bahwa jumlah 1 dan 1 memerlukan 2-bit vector 10

untuk menyatakan nilai 2. Kita nyatakan bahwa sum adalah 0 dan carry-

out adalah 1.

PENAMBAHAN DAN PENGURANGAN BILANGAN BERTANDA

Kita memperkenalkan tiga system untuk menyatakan bilangan positif dan

negative, atau cukup disebut bilangan bertanda.sistem tersebut berbeda

hanya dalam hal menytakan nilai negative. Sitem sign-and-magnitude

adalah representasi yang paling sederhana, tetapi juga paling buruk

untuk operasi penambahan dan pengurangan.

Metode 1’s-complement agak lebih baik. System 2’s-complement adalah

metode yang paling efisien untuk melakukan opesari penambahan dan

pengurangan.

Untuk memahami aritmatika 2’s-complement, misalkanlah penambahan modulo

N (ditulis mod N). alat untuk mendeskripsikan penambahan mod N integer

positif adalah suatu lingkaran dengan N nilai, 0 hingga N-1, yang dituliskan

sepanjang keliling lingkaran tersebut .

Gambar . Interprestasi lingkaran mod 16 2’s-

complement.

Aturan penambahan dan pengurangan bilangan bertanda n-bit menggunkan

system representasi 2’s-complement.

Untuk menambahakan dua bilangan, abaikan sinyal carry-out dari posisi

most significant bit (MSB). Jumlahnya akan merupakan nilai yang secara

aljabar dalam representasi 2’s-complement sepanjang jawabannya berada

dalam rentang -2n-1 hingga +2n-1-1.

Untuk mengurangkan dua bilangan X dan Y, yaitu untuk melakukan X-Y,

bentuklah 2’s-complement dari Y dan kemudian tambahkan pada X,

sebagaimana pada aturan 1. Sekalai lagi jawabannya akann merupakan

nilai yang benar secara aljabar dalam system representasi 2’s-complement

jika jawabannya berada pada rentang -2n-1 hingga +2n-1-1.

OVERFLOW DALAM ARITMATIKA INTEGER

Penambahan bilangan dengan tanda yang berbeda tidak dapat

menyebabkan overlow, jadi kesimpulannya :

Overlow hanya dapat terjadi pada saat penambahan dua bilangan

yang memiliki tanda sama.

Sinyal carry-ourt dari posisi sign-bit bukan merupakan indicator yang

cukup terhadap overlow pada saat penambahan bilangan

bertanda.

Cara sederhana untuk mendeteksi overlow adalah dengan

memperhatikan dua summand X dan Y dan tanda pada jawabannya.

Selain bilangan, computer harus mampu menangani informasi teks numeric

yang berisi karakter. Karakter dapat berupa alphabet, digit decimal, tanda

baca, dan lain sebagainya. Karakter tersebut direpresentasikan dengan kode

yang biasanya memiliki panjang delapan bit. Salah satu kode semacam itu

yang paling banyak digunakann adalah kode American Standards

Committee on Information Interchange (ASCII) yang dideskripsikan pada

Apendiks E.

KARAKTER

Komputer modern memiliki word length yang biasanya berkisardari 16 hingga 64

bit. Jika word length suatu computer adalah 32 bit, maka word tunggal dapat

menyimpan 32-bit bilangan 2’s-complement atau empat ASCII karakter, masing-

masing memiliki 8 bit. Mengakses memori untuk menyimpan atau mengambil suatu

item informasi, baik berupa word atau byte, memerlukan nama yang berbeda

atau alamat untuk tiap lokasi item.

BYTE ADDRESSIBILITY

• PENETAPAN BIG-ENDIAN LITTLE-ENDIAN

• WORD ALLIGNMENT

• MENGAKSES BILANGAN, KARAKTER, DAN STRING KARAKTER

Intruksi program dan operand data disimpan dalammemori. Untuk

mengeksekusi suatu intruksi, sirkuit control prosesor harus mengisikan intruksi

tersebut dalam word untuk ditransfer dari memori ke prosessor. Operand dan

hasil juga dipindahkan antara memori dan prosesor. Sehingga diperlukan dua

operasi dasar yang melibatkan memori tersebut,yang disebut Load (atau Read

atau Fetch) dan Store (atau Write).

Operasi Load mentransfer salinan isi lokasi memori tertentu ke prosessor.

Isi dalam memori tetap. Untuk memulai operasi Load, prosessor mengirimkan

alamat lokasi yang diinginkan ke memori dan meminta agar isi pada lokasi

tersebut dibaca. Memori membaca data yang disimpan pada alamat tersebut

dan megirimkannya ke prosessor.

Operasi Store mentransfer item informasi dari prosessor ke lokasi memori tertentu,

menghapus isi yang sebelumnya ada dalam lokasi tersebut. Prosessor mengirim alamat

lokasi yang diinginkannya ke memori, bersama dengan data yang akan dituliskan pada

lokasi tersebut.

Computer harus memiliki intruksi yang mampu melakukanempat operasi :

Transfer data antara memori dan register prosessor.

Operasi aritmatika dan logika pada data.

Sequencing program dan control

Transfer I/O

Kita mulai dengan mendiskusikan dua tipe intruksi yang pertama. Dan

untuk memfasilitasi pembahasan tersebut kita memerlukan beberapa

notasi yang kita berikan terlebih dahulu.

NOTASI TRANSFER REGISTER

NOTASI BAHASA ASSEMBLY

TIPE INTRUKSI DASAR

EKSEKUSI INSTRUKSI DAN STRAIGHT-LINE SEQUENCING

BRANCHING

CONDITION CODE

PEMBUATAN ALAMAT MEMORI

IMPLEMENTASI VARIABEL DAN KONSTANTA

INDIRECTION DAN POINTER

INDEXING DAN ARRAY

PENGALAMAN RELATIVE

MODE TAMBAHAN