1.1
Skema Dasar Sistem Komputer
Pada abstraksi tingkat atas, sistem
komputer terdiri dari empat komponen. Keempat komponen bekerja sama dan saling
berinteraksi untuk mencapai tujuan komputer yaitu komputasi. Keempat komponen tersebut
yaitu :
a. Pemroses/ processor (CPU)
b. Memori utama (Main Memory)
c. Perangkat masukan dan keluaran (I/O)
d. Interkoneksi antar komponen (System Interconnection)
Untuk lebih jelasnya dapat
dilihat seperti pada gambar dibawah ini.
Gambar 1.1 Skema dasar sistem komputer
1.1.1 CPU
(Central Processing Unit)
CPU atau Pemroses berfungsi
mengendalikan operasi komputer dan melakukan fungsi pemrosesan data. Pemroses
terdiri dari :
1. Bagian ALU (Aritmatic Logic Unit)
untuk komputasi
2. Bagian CU (Control Unit) untuk
pengendalian
3.
Register-register
1.1.2 Memori
Utama
Memori berfungsi menyimpan
data dan program. Memori utama biasanya volatile,
tidak dapat mempertahankan data dan program yang disimpan bila sumber daya
energi (listrik) dihentikan.
Saat
ini komputer mengikuit konsep program tesimpan (stored program concept) Von Neuman, yaitu program (kumpulan
instruksi) disimpan di suatu tempat (memory)
kemudian instruksi-instruksi tersebut dieksekusi. Sasaran yang akan dicapai komputer
sesuai atau bergantung program yang disimpan untuk dieksekusi. Penggunaan komputer
dapat disesuaikan hanya dengan mengganti program yang disimpan di memori untuk
dieksekusi. Konsep ini menghasilkan keluesan (fleksibilitas) yang luar biasa.
1.1.3 Perangkat
Masukan dan Keluaran
Perangkat masukan dan keluaran
berfungsi untuk memindahkan data antara komputer dan lingkunagan eksternal.
Lingkungan eksternal dapat
diantarmuka (interface) beragam
perangkat diantaranya :
- Perangkat
penyimpan sekunder
- Perangkat
komunikasi terminal, dan sebagainya.
Perangkat-perangkat ini berfungsi
menghubungkan komputer dengan dunia luar sehingga komputer bermanfaat bagi
lingkungannya.
1.1.4 Interkoneksi
Antar Komponen
Interkoneksi antar komponen
adalah struktur dan mekanisme untuk menghubungakan ketiga komponen (pemroses,
memori utama, perangkat input dan output).
Secara fisik interkoneksi
antar komponen berupa perkawatan, interkoneksi tidak hanya perkawatan tetapi
juga memerlukan tata cara atau aturan kumunikasi agar tidak kacau (chaos) sehingga mencapai tujuan yang
diharapkan.
Terdapat banyak sistem
interkoneksi, ISA,VESA dan PCI adalah yang paling popular. Skema dasar sistem interkoneksi
komputer dapat dilihat seperti gambar berikut.
Gambar
1.2 Skema dasar interkoneksi antar komponen sistem komputer
1.2
Pemroses
Pemroses merupakan jantung komputer,
berfungsi mengendalikan operasi komputer dan melakukan pemrosesan data.
Pemroses menghitung, melakukan operasi logika, dengan membaca instruksi dari
memori dan mengeksekusinya.
Pemroses berfungsi mengendalikan operasi komputer
dan melakukan pemrosesan data. Pemroses biasa disebut CPU ( Central Processing Unit).
Pemroses melakukan kerja dengan langkah-langkah
berikut :
- Mengambil
instruksi yang dikodekan secara biner dari memori utama
- Men-dekode instruksi menjadi aksi-aksi
sederhana.
- Melaksanakan
aksi-aksi.
Operasi-operasi di komputer dapat dikategorikan
menjadi tiga tipe yaitu :
- Operasi
Aritmatika
Contoh : penjumlahan,
pengurangan, perkalian, pembagian dan sebagainya
- Operasi
Logika
Contoh : operasi OR, AND, XOR,
dan sebagainya
- Operasi
pengendalian
Contoh : Operasi percabangan,
lompat dan sebagainya.
Pemroses terdiri dari tiga komponen, yaitu:
- Bagian
ALU (Aritmatic Logic Unit)
ALU berfungsi melakukan
operasi aritmatika dan logika.
- Bagian
CU (Control Unit)
CU berfungsi mengendalikan
operasi yang dilaksanakan sistem komputer.
- Register-register
Register-register membantu
pelaksanaan operasi yang dilakukan oleh pemroses. Register-register berfungsi sebagai memori sangat cepat yang
biasanya sebagai tempat operand-operand
dari operasi yang akan dilakukan.
Skema dasar dari CPU dapat
dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar
1.3 Skema dasar CPU (central processing
unit)
Sedangkan skema kerja dari
komponen-komponen CPU yang saling terkoneksi, dapat dilihat pada gambar dibawah
ini.
Gambar
1.4 Skema kerja komponen-komponen CPU
Lintasan perpindahan data dan
kontrol logika digambarkan termasuk elemen yang diberi label bus CPU internal.
Elemen ini dibutuhkan untuk memindahkan data antara bermacam-macam register dengan ALU, karena pada kenyataannya
ALU hanya beroperasi pada data yang berada di dalam memory CPU internal.
CPU
merupakan tempat pemroses instruksi-instruksi program, yang pada komputer mikro
disebut dengan micro-processor (pemroses mikro). Pemroses ini berupa chip yang terdiri dari ribuan hingga
jutaan IC. Dalam dunia dagang, pemroses ini diberi nama sesuai dengan keinginan
pembuatnya dan umumnya ditambah dengan nomor seri, misalnya dikenal pemroses
Intel 80486 DX2-400 (buatan Intel dengan seri 80486 DX2-400 yang dikenal dengan
komputer 486 DX2), Intel Pentium 100 (dikenal dengan komputer Pentium I), Intel
Pentium II-350, Intel Pentium III-450, Intel Celeron 333, AMD K-II, dan
sebagainya. Masing-masing produk ini mempunyai kelebihan dan kekurangan
masing-masing.
1.2.1 Control Unit
Control unit
mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer, membawa data dari alat
input ke memori utama, mengambil data dari memori utama untuk diolah. Bila ada
instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, control unit mengirim instruksi tersebut
ke Aritmetic and Logic Unit (ALU).
Hasil dari pengolahan data ini dibawa oleh control
unit ke memori utama untuk disimpan. Dengan demikian fungsi dari Control Unit adalah:
- Mengatur
dan mengendalikan alat-alat input
dan output
- Mengambil
instruksi-instruksi dari memori utama
- Mengambil
data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.
- Mengirim
instruksi ke Aritmatic and Logic
Unit (ALU) bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika
- Mengawasi
kerja dari ALU
- Menyimpan
hasil proses ke memori utama
Adapun siklus instruksi pada
CPU yang dikendalikan oleh CU (Control Unit) dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar
1.5 Siklus instruksi pada CPU
Control Unit bertugas mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang
ada pada sistem komputer. Unit kendali akan mengatur kapan alat input menerima data dan kapan data
diolah serta kapan ditampilkan pada alat output.
Unit ini juga mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer, membawa
data dari alat input ke memori utama, dan mengambil data dari memori utama
untuk diolah. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan
logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari
pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan,
dan pada saatnya akan disajikan ke alat output.
Input unit kontrol adalah :
-
Pewaktu
(CLOCK): berfungsi untuk sinkronisasi
operasi antar komponen-komponen komputer termasuk juga unit kontrol
-
Register Instruksi (instruction
register): opcode instruksi saat
itu digunakan untuk menentukan operasi mikro yang akan dilakukan selama siklus
eksekusi.
-
Flag: flag-flag
ini diperlukan unit kontrol untuk mengetahui status CPU
-
Control
Signal to Control Bus: memberi jalur
ke unit kontrol untuk sinyal-sinyal seperti sinyal interrupt dan acknowledgment
Output unit kontrol adalah :
a. Sinyal control di dalam CPU. Output ini terdiri atas 2 macam
sinyal:
-
sinyal-sinyal
yang menyebabkan perpindahan data antar register
-
sinyal-sinyal
yang dapat mengaktifkan fungsi ALU yang spesifik
b. Sinyal kontrol bagi bus kontrol.Terdiri atas 2 sinyal:
-
sinyal
kontrol bagi memori
-
sinyal
kontrol bagi modul-modul I/O
Strukur kerja dari control
unit pada CPU dapat digambarkan seperti dibawah ini.
Gambar
1.6 Struktur kerja dari Control Unit
Implementasi unit kontrol ada dua jenis yaitu:
- Implementasi
Hardwired
- Implementasi
microprogrammed
1.2.1.1 Imlpementasi Hardwired
-
Intinya
unit kontrol merupakan rangkaian kombinatorial
-
Sinyal-sinyal
logika input-nya akan didekodekan
menjadi sekumpulan sinyal-sinyal logika output,
yang merupakan sinyal-sinyal kontrol ke sistem komputer
-
Input
unit kontrol meliputi sinyal-sinyal register instruksi, pewaktu, flag, dan sinyal bus kontrol.
-
Sinyal-sinyal
tersebut sebagai masukan bagi unit kontrol dalam mengetahui status komputer
-
Selanjutnya
didekodekan menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan sistem kerja
komputer.
-
N
buah input biner akan menghasilkan 2n
output biner.
-
Setiap
instruksi memiliki opcode yang berbeda-beda.
-
Opcode yang berbeda dalam instruksi akan menghasilkan
sinyal kontrol yang berbeda pula.
-
Pewaktu
unit kontrol mengeluarkan rangkaian pulsa yang periodik
-
Pulsa
waktu ini digunakan untuk mengukur durasi setiap operasi mikro yang dijalankan
CPU, intinya digunakan untuk sinkronisasi kerja masing-masing bagian.
Masalah dalam merancang implementasi hardwired
-
Memiliki
kompleksitas dalam pengurutan dan operasi mikronya
-
Sulit
didesain dan melakukan pengetesan
-
Tidak
fleksibel
-
Sulit
untuk menambah instruksi baru
1.2.1.2 Implementasi
Microprogrammed
-
Unit
kontrol memerlukan sebuah memori untuk menyimpan program kontrolnya
-
Implementasi
yang paling reliabel saat ini
-
Fungsi-fungsi
pengontrolan dilakukan berdasarkan program kontrol yang tersimpan pada unit
kontrol
-
Fungsi-fungsi
pengontrolan tidak berdasarkan decode
dari input unit kontrol lagi.
-
Teknik
ini dapat menjawab kesulitan-kesulitan yang ditemui dalam implementasi hardwired.
1.2.2
Arithmetic and Logic Unit (ALU)
1.2.2.1 Definisi
ALU
Tugas utama dari Arithmetik and Logic Unit (ALU) adalah
melakukan semua perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai
dengan instruksi program. ALU melakukan proses aritmatika dengan dasar
penjumlahan, sedangkan operasi aritmatika yang lainnya seperti pengurangan,
perkalian dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. Karena dasar
operasi aritmatika di ALU adalah penjumlahan, maka sirkuit elektronik di ALU
yang digunakan untuk melaksanakan proses aritmatika ini disebut adder.
Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai
dengan instruksi program.
ALU merupakan bagian CPU yang
berfungsi membentuk operasi-operasi aritmatika dan logika terhadap data. Data
yang dapat dioperasikan adalah data yang berupa angka.
Data angka digolongkan menjadi dua yaitu :
-
Data
bilangan bulat /integer
-
Data
bilangan pecahan/float
Contoh
perhitungan bilangan integer adalah
konversi bilangan biner menjadi desimal. Misalkan bilangan 10101010 adalah
|
128
|
64
|
32
|
16
|
8
|
4
|
2
|
1
|
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
= 128*1+64*0+32*1+16*0+8*1+4*0+2*1+1*0
= 128+32+8+2 = 170
menjadi = 111010112 = 17010
Aritmetika
Integer membahas operasi aritmetika
(Sistem Komplemen Dua) penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian.
Berikut merupakan tabel operasi aritmatika yang didasari atas penjumlahan
bilangan biner.
Tabel operasi aritmatika bilangan biner
Pada
sembarang keadaan, hasil operasi dapat lebih besar dari yang dapat di tampung
ukuran word yang digunakan. Bila
terjadi overflow, ALU harus
membersihkan sinyal tentang keadaan ini sehingga tidak terdapat usaha untuk menggunakan
hasil operasi tersebut.
Untuk mendeteksi overflow digunakan aturan, bila dua buah bilangan ditambahkan dan
keduanya positif atau keduanya negatif, maka overflow akan terjadi bila dan hanya bila memiliki tanda yang
berlawanan sehingga tidak terdapat usaha untuk menggunakan hasil operasi
tersebut
1.2.2.2 ADDER
Pada proses
penambahan yang ada di ALU diselesaikan dengan switch elektronik. Pertambahan dari dua buah digit binari (binary digit atau bit) dilakukan oleh
elemen ALU yang disebut dengan adder
a. Half
Adder
- Fungsi
dari half adder adalah menambahkan
dua buah binary digit dengan hasil
berupa pertambahan dan sebuah carry of
- Input ada 2 macam yaitu X dan Y
sedangkan output-nya berupa Sum dan Carry of.
- Pada half
adder hasil carry of tidak ikut ditambahkan pada perhitungan selanjutnya
b. Full
Adder
- Fungsi dari full adder adalah menambahkan dua buah binary digit serta carry of
dari perhitungan sebelumnya dengan hasil berupa pertambahan dan sebuah carry of.
- Input ada 3 macam yaitu X, Y, dan
Ci (carry of input yang dihasilkan
oleh pertambahan sebelumnya) sedangkan output-nya
berupa Sum dan Carry of output.
- Pada full adder hasil carry of
ikut ditambahkan pada hasil perhitungan selanjutnya.
Berikut merupakan cuntoh gambar
4-bit paralel binary adder
menggunakan Full Adder
Gambar 1.7 4-bit paralel binary adder menggunakan Full Adder
Penjelasan gambar:
- Input
terdiri dari bilangan binary 4 bit, yaitu yang pertama X3, X2, X1 dan X0 dan
yang kedua adalah Y3, Y2, Y1 dan Y0
- Contoh, dua buah bilangan binary 4 bit, yang
pertama adalah 1001 dan yang kedua adalah 0101
X3=1; X2=0; X1=0; X0=1
Y3=0; Y2=1; Y1=0; Y0=1
a. Proses Penambahan
Proses perhitungan dimulai
dari digit yang paling kanan. Urutan Proses:
1. X0 dan Y0, yang masing-masing bernilai 1, maka
hasil pertambahan kedua bit tersebut adalah 0 dengan carry of output 1 dan carry
of tersebut akan ditambahkan sebagai input (carry of input) untuk full
adder berikutnya
2. X1 bernilai 0 dan Y1 bernilai 0 dan carry of input bernilai 1 maka hasil
pertambahan adalah 1 dengan carry of
output bernilai 0 untuk full adder berikutnya,
yaitu bit X2 dan Y2
3. X2 bernilai 0 dan Y2 bernilai 1 dan carry of input bernilai 0 maka hasil
pertambahan adalah 1 dengan carry of
output bernilai 0 untuk full adder
berikutnya, yaitu bit X3 dan Y3
4. X3 bernilai 1 dan Y3 bernilai 0 dan carry of input bernilai 0 maka hasil
pertambahan adalah 1 dengan carry of
output bernilai 0
5. Hasil akhir dari pertambahan adalah S3=1;
S2=1; S1=1; dan S0=0 yaitu bilangan binary 1110
b. Proses Pengurangan
Proses Pengurangan dapat
digunakan mesin penambahan,yaitu dengan mengasumsikan bahwa:
A-B = A+(-B)
Cara mendapatkan bilangan
negatif adalah :
1. Ubahlah bit-bit menjadi komplemen satu,
termasuk bit tandanya
2. Perlakukan hasil pengubahan komplemen satu
sebagai unsign binary integer
kemudian tambahkan 1 pada LSB-nya
Misalkan:
0101
= 5
Dibalik menjadi 1010
Jika ditambah +1
1011
Demikian juga sebaliknya
(negatif ke positif) dapat dilakukan dengan algoritma yang sama
Tetapi cara ini terdapat dua
anomali dalam sistem Komplemen Dua, yaitu pengubahan integer 0 dan -128 seperti
dijelaskan dibawah ini dengan contoh word
8 bit
0000
0000 = 0
dibalik menjadi 1111
1111
jika ditambah +1
sama dengan 10000 0000 overflow
dapat diabaikan
1000 0000 = -128
dibalik menjadi 0111 1111
jika ditambah 0000 0001+
sama dengan 1000 0000 sama dengan -128
Proses pengurangan diatas dapat digambarkan
seperti berikut:
Gambar 1.8 Diagram Proses Pengurangan
c. Perkalian dan Pembagian
Pada proses perkalian dapat
dilakukan dengan melakukan penambahan berulang kali, misal: 2*4 = 2+2+2+2 = 8
·
Metode
Heuristik
Menggunakan
pendekatan perkalian yang dilakukan dengan pensil
1011 multiplicant (11)
1100
x multiplier (12)
0000
0000
1011
1011
+
10000100 product (132)
Contoh Pembagian:
Desimal:
13
11 / 147
143
4
Biner:
1101
1011
/ 10010011
1011
01110
1011
001111
1011
100
Skema kerja dari aritmetic logic unit dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 1.9 Skema
kerja ALU
1.2.3 Register
Register merupakan
simpanan kecil yang mempunyai kecepatan tinggi, lebih cepat 5-10 kali dibandingkan
dengan kecepatan perekaman atau pengambilan data di memori utama. Register digunakan untuk menyimpan
instruksi dan data yang sedang diproses oleh CPU, sedang instruksi-instruksi
dan data yang lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan
dimemori utama. Secara analogi register
ini dapat diibaratkan dengan ingatan diotak bila kita melakukan pengolahan data
secara manual. Konsep penting yang mempengaruhi kecepatan dari prosesor adalah
ukuran dari register. Istilah word size
menggambarkan ukuran dari operand
register yang berkisar dari 8-64
bit, misalnya operand register
mempunyai word size 32 bit, maka
prosesor tersebut disebut dengan 32-bit processor.
Di dalam CPU terdapat
sekumpulan register yang tingkatan memorynya berada di atas hirarki memori
utama dan cache.
Menurut fungsinya, register CPU dapat dibagi menjadi:
1. User Visible Register (Register yang terlihat pemakai)
Register ini memungkinkan program bahasa
mesin dan bahasa assembler serta meminimalkan refrensi main memory dengan cara mengoptimasi penggunaan register. Pemrogram dapat memeriksa isi
dari register-register tipe ini. Register
tipe ini terdiri dari 2 jenis yaitu:
·
Register Data
Register data dapat menyimpan suatu nilai untuk
beragam keperluan :
a.
General purpose register
Register ini dapat
difungsikan untuk beraneka ragam keperluan pada suatu instruksi mesin yang
melakukan suatu operasi terhadap data
b.
Special purpose register
Register ini dibatasi untuk
keperluan tertentu seperti menampung operasi floating point, menampung limpahan operasi penjumlahan atau
perkalian dan sebagainya.
·
Register Alamat
Register ini dapat berisi alamat data di memori
utama, alamat instruksi di memori utama, dan bagian alamat yang digunakan dalam
perhitungan alamat lengkap. Contohnya:
a. Register indeks (index register)
Pengalamatan berindex
merupakan salah satu mode pengalamatan popular. Pengalamatan melibatkan
penambahan index ke nilai dasar untuk
memperoleh alamt efektif.
b. Register penunjuk segmen (segment pointer register)
Pada pengalamatan bersegmen,
memori dibagi menjadi segmen-segmen. Segmen berisi satu blok memori yang panjangnya dapat bervariasi. Untuk
mengacu memori bersegmen digunakan pengacuan terhadap segmen dan offset di segmen itu. Register penunjuk segmen mencatat alamat
dasar (lokasi awal) dari segmen. Mode pengalamatan bersegmen sangat penting
untuk menejemen memori.
c. Register penunjuk stack (stack pointer register)
Stack merupakan mekanisme
penting pada sistem komputer, biasanya diimplementasikan dengan memori utama
bukan memori tersendiri. Untuk itu diperlukan register khusus untuk menunjuk puncak stack. Dengan register
ini dimungkinkan instruksi yang tak memerlukan alamat karena alamat operand yang ditunjuk register penunjuk stack. Operasi-operasi terhadap stack
adalah:
-
Instruksi
push
Instruksi menyimpan data pada stack, dengan meletakkan data di puncak stack.
-
Instruksi
pop
Instruksi mengambil data dari stack dengan mengambil data pada puncak stack.
d. Register penanda (flag register)
Isi register ini merupakan
hasil operasi dari pemroses. Register berisi kondisi-kondisi yang dihasilkan
pemroses berkaitan dengan operasi yang baru saja dilaksanakan. Register ini
terlihat oleh pemakai tetapi hanya dapat diperbaharui oleh pemroses sebagai
dampak operasi yang dijalankan.
2. Control and Status Register (Register
untuk kendali status)
Register
ini digunakan oleh unit kontrol untuk mengontrol operasi CPU dan oleh program
sistem operasi untuk mengontrol eksekusi program. Sebagiannya dapat diakses
dengan instruksi mesin yang dieksekusi dalam mode kotrol atau kernel sistem
operasi. Register untuk kendali status, antara lain:
·
Register untuk alamat dan buffer
Register untuk alamat dan
buffer, terdiri dari:
a. Memory Address Register (MAR) : terisi alamat lokasi dalam memori. MAR
menetapkan alamat di dalam memori untuk operasi membaca dan menulis
b. Memory Buffer Register (MBR) : terisi word data yang perlu ditulis ke memori atau word yang paling akhir
dibaca
c. I/O AR (I/O Address Register) : Register ini
untuk mencatat alamat port I/O yang akan diakses (baik yang ditulisi maupun di
baca)
d. I/O BR (I/O Buffer Register)
Register ini untuk menampung
data yang akan dituliskan ke port
yang alamatnya di tunjuk I/O AR atau menampung data dari port (yang alamatnya ditunjuk oleh I/O AR) yang akan di baca.
·
Register untuk eksekusi instruksi
a. Program Counter (PC) : Terisi alamat instruksi yang diambil
b. Instruction Register (IR) : Terisi instruksi yang paling akhir diambil
·
Register
untuk informasi status
Register ini berisi informasi status. Dapat berupa satu register atau kumpulan register.
Register atau kumpulan register ini disebut PSW (Program Status
Word). PSW biasanya berisi kode-kode kondisi pemroses ditambah
informasi-informasi status yang lainnya. PSW biasanya berisi informasi atau
penanda berikut ini:
a. Sign : Flag
ini mencatat tanda yang dihasilkan operasi yang sebelumnya dijalankan
b. Zero : Flag
ini mencatat apakah operasi sebelumnya menghasilkan nilai nol.
c. Carry : Flag
ini mencatat apakah dihasilkan carry
(kondisi) dimana operasi penjumlahan atau perkalian menghasilkan hitungan yang
tidak dapat ditampung register
akumulator.
d. Equal : Flag ini mencatat apakah operasi menghasilkan kondisi sama dengan.
e. Overflow : Flag
ini mencatat apakah kondisi menghasilkan overflow.
f. Interupt enable/disable
: Flag ini mencatat apakah interupt sedang dapat diaktifkan atau
tidak.
g. Supervisor : Flag
ini mencatat mode eksekusi yang dilaksanakan yaitu mode supervisor atau bukan. Pada mode supervisor maka seluruh interupt
dapat dilaksanakan sedangkan untuk mode bukan supervisor (mode user) maka beberapa instruksi kritis tidak dapat
dilaksanakan.
h. Mungkin berisi petunjuk ke memori yang
berisi informasi-informasi status lain yang tak cukup di muat di
register-register PSW.
Register-register
diatas adalah jenis-jenis yang biasa di pemroses. Jumlah dan ragam register tiap pemroses berbeda sesuai
dengan organisasi dan arsitektur pemroses itu.
Secara umum, CPU meng-update PC setelah instruksi diambil
sedemikian hingga PC selalu menunjuk kepada instruksi berikutnya untuk
dieksekusi. Sebuah instruksi
cabang atau skip juga akan memodifikasi isi dari PC. Instruksi yang diambil terisi ke dalam IR, di
mana spesifier opcode dan operand
dianalisis. Data ditukar dengan memori dengan menggunakan MAR dan MBR. Pada
sistem bus terorganisasi, MAR menghubungkan bus alamat secara langsung, dan MBR
menghubungkan bus data secara langsung. Register terlihat oleh pengguna, pada
gilirannya, menukar data dengan MBR.
Micro-operation (operasi mikro) adalah suatu
operasi prosesor yang fungsional atau atomik,
yang dilakukan selama satu pulsa waktu. Tugas
operasi mikro adalah :
1. Memindahkan data dari satu register
ke register lainnya
2. Memindahkan data dari satu register ke antarmuka eksternal (misalnya: bus sistem)
3. Memindahkan
data dari antarmuka eksternal ke register
4. Melaksanakan suatu operasi
perhitungan atau logika, dengan menggunakan register
untuk masukan atau keluaran
CPU (ALU & CU)