Makalah Arithmetic And Logic Unit (ALU)

 
KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha pengasih lagi Maha Penyayang, saya panjatkan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, serta inayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan makalah tentang “Arithmetic and Logic Unit (ALU)” ini guna memenuhi tugas kelas X SMK PGRI 1 NGAWI semester 2 mata pelajaran Sistem Komputer.

Makalah ini saya susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari beberapa pihak sehingga dapat memperlancar penyusunan makalah ini. Untuk itu saya mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah terlibat dalam makalah ini.

Terlepas dari semua itu, saya menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan senang hati saya menerima segala kritik dan saran dari pembaca agar makalah ini dapat lebih baik lagi.

Akhir kata saya berharap semoga makalah “Arithmetic and Logic Unit (ALU)” ini dapat memberikan manfaat dan inspirasi untuk pembaca.

Ngawi, 23 Maret 2017

  DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB I PEMBAHASAN

          A. LATAR BELAKANG

          B. TUJUAN

          C. RUMUSAN MASALAH

BAB II PEMBAHASAN

          A. PENGERTIAN ALU

          B. SEJARAH ALU

          C. OPERASI PADA ALU

          D. TUGAS & FUNGSI ALU

          E. STRUKTUR & CARA KERJA PADA ALU

          F. ADDER

·     half adder

·     full adder

·     paralel adder

BAB III PENUTUP

          A. KESIMPULAN

          B. REFERENSI

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Komputer merupakan alat modern yang tidak bisa dilepaskan  dari kehidupan sehari-hari. Mulai dari mengerjakan pekerjaan kantor, multimedia, bahkan hiburan. Perkembangan komputer semakin berkembang dan masih akan berkembang tanpa batas. Semakin berkembang suatu komponen komputer maka otomatis kecepatan processor semakin besar dan semakin cepat proses eksekusi pada komputer. Processor juga disebut dengan otak dari suatu computer. Dalam processor itulah alu dan segala prosesnya terjadi. Tujuan serta cara kerja alu dalam suatu processor akan sama jika processor itu dibuat oleh perusahaan yang sama.

ALU atau juga sering disebut Arithmetic and Logic Unit adalah suatu komponen yang terdapat didalam computer. ALU merupakan pusat untuk menghitung operasi aritmatika dan logika. Untuk itu kami mencoba untuk menulis beberapa hal mengenai ALU

B. Tujuan

            Penulisan makalah ini untuk melengkapi tugas dari mata pelajaran sistem komputer kelas X semester 1 jurusan multimedia. Selain itu pula penulisan makalah ini secara umum bertujuaan untuk menambah wawasan tentang Arithmetic and Logic Unit.

C. Rumusan Masalah

            Dalam makalah ini, penulis akan membahas tentang :

a. Pengertian Arithmetic and Logic Unit

b. Sejarah ALU

c. Operasi Pada ALU

d. Tugas dan Fungsi ALU

e. Struktur dan Cara Kerja Pada ALU

 f. ADDER

BAB II PEMBAHASAN

A. PENGERTIAN ARITHMETIC AND LOGIC UNIT (ALU)

Arithmatic and Logic Unit (ALU) adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem didalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika (seperti penjumlahan, pengurangan dan beberapa logika lain). ALU bekerja sama dengan memori, dimana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori. Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya menggunakan sistem bilangan biner (two’s complement). ALU mendapat data dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU.

disebut dengan instruction set. Perintah yang ada pada masing-masing CPU belum tentu sama, terutama CPU yang dibuat oleh pembuat yang berbeda, katakanlah misalnya perintah yang dilaksanakan oleh CPU buatan Intel belum tentu sama dengan CPU yang dibuat oleh Sun atau perusahaan pembuat mikroprosesor lainnya. Jika perintah yang dijalankan oleh suatu CPU dengan CPU lainnya adalah sama, maka pada level inilah suatu sistem dikatakan compatible. Sehingga sebuah program atau perangkat lunak atau software yang dibuat berdasarkan perintah yang ada pada Intel tidak akan bisa dijalankan untuk semua jenis prosesor,kecuali untuk prosesor yang compatible dengannya.

Seperti halnya dalam bahasa yang digunakan oleh manusia, instruction set ini juga memiliki aturan bahasa yang bisa saja berbeda satu dengan lainnya. Bandingkanlah beda struktur bahasa Inggris dengan Indonesia, atau dengan bahasa lainnya, begitu juga dengan instruction set yang ada pada mesin, tergantung dimana lingkungan instruction set itu digunakan.

E. STRUKTUR DAN CARA KERJA PADA AL

  ALU akan bekerja setelah mendapat perintah dari Control Unit yang terletak pada processor. Contorl Unit akan memberi perintah sesuai dengan komando yang tertulis(terdapat) pada register. Jika isi register memberi perintah untuk melakukan proses penjumlahan, maka PC akan menyuruh ALU untuk melakukan proses penjumlahan. Selain perintah, register pun berisikan operand-operand. Setelah proses ALU selesai, hasil yang terbentuk adalah sebuah register yang berisi hasil atau suatuperintah lainnya. Selain register, ALU pun mengeluarkan suatu flag yang berfungsi untuk memberi tahu kepada kita tentang kondisi suatu processor seperti apakah processor mengalami overflow atau tidak.

         ALU (Arithmethic and Control Unit) adalah bagian dari CPU yang bertanggung jawab dalam proses komputasi dan proses logika. Semua komponen pada CPU bekerja untuk memberikan asupan kepada ALU sehingga bisa dikatakan bahwa ALU adalah inti dari sebuah CPU. Perhitungan pada ALU adalah bentuk bilangan integer yang direpresentasikan dengan bilangan biner. Namun, untuk saat ini, ALU dapat mengerjakan bilangan floating point atau bilangan berkoma, tentu saja dipresentasikan dengan bentuk bilangan biner. ALU mendapatkan data (operand, operator, dan instruksi) yang akan disimpan dalam register. Kemudian data tersebut diolah dengan aturan dan sistem tertentu berdasarkan perintah control unit. Setelah proses ALU dikerjakan, output akan disimpan dalam register yang dapat berupa sebuah data atau sebuah instruksi. Selain itu, bentuk output yang dihasilkan oleh ALU berupa flag signal. Flag signal ini adalah penanda status dari sebuah CPU. Bilangan Ineger Bilangan integer (bulat) tidak dikena oleh komputer dengan basis 10. Agar komputer mengenal bilangan integer, maka para ahli komputer mengkonversi basis 10 menjadi basis 2. Seperti kita ketahui, bahwa bilangan berbasis 2 hanya terdiri atas 1 dan 0. Angka 1 dan 0 melambangkan bahwa 1 menyatakan adanya arus listrik dan 0 tidak ada arus listrik. Namun, untuk bilangan negatif, computer tidak mengenal simbol (-). Komputer hanya mengenal simbol 1 dan 0. Untuk mengenali bilangan negatif, maka digunakan suatu metode yang disebut dengan Sign Magnitude Representation. Metode ini menggunakan simbol 1 pada bagian paling kiri (most significant) bit. Jika terdapat angka 18 = (00010010)b, maka -18 adalah (10010010)b. Akan tetapi, penggunaan sign-magnitude memiliki 2 kelemahan. Yang pertama adalah terdaptnya -0 pada sign magnitude[0=(00000000)b; -0=(10000000)b]. Seperti kita ketahui, angka 0 tidak memiliki nilai negatif sehingga secara logika, sign-magnitude tidak dapat melakukan perhitungan aritmatika secara matematis. Yang kedua adalah, tidak adanya alat atau software satupun yang dapat mendeteksi suatu bit bernilai satu atau nol karena sangat sulit untuk membuat alat seperti itu. Oleh karena itu, penggunaan sign magnitude pada bilangan negatif tidak digunakan, akan tetapi diganti dengan metode2′s complement. Metode 2′s complement adalah metode yang digunakan untuk merepresentasikan bilangan negatif pada komputer. Cara yang digunakan adalah dengan nilai terbesar dari biner dikurangin dengan nilai yang ingin dicari negatifnya

F.ADDER

         Adder merupakan rangkain ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan. Karena adder digunakan untuk memproses operasi aritmatika, maka adder juga sering disebut rangkaian kombinasional aritmatika. Ada 3 jenis Adder, yaitu:

1.     Rangkaian adder yang hanya menjumlahkan dua bit disebut Half Adder.

2.     Rangkaian adder yang hanya menjumlahkan tiga bit disebut Full Adder.

3.       Rangkaian adder yang menjumlahkan banyak bit disebut Paralel Adder.

 Half Adder.

         Rangkain half adder merupakan dasar bilangan biner yang masing-masing hanya terdiri dari satu bit, oleh karena itu dinamakan penjumlah tak lengkap.

1.     Jika A=0 dan B=0 dijumlahkan, hasilnya S (Sum) = 0.

2.     Jika A=0 dan B=0 dijumlahkan, hasilnya S (Sum) = 1.

3.     Jika A=1 dan B=1 dijumlahkan, hasilnya S (Sum) = 0. Dengan nilai pindahan Cy (Carry Out) = 1. Dengan demikian, half adder memiliki dua masukan (A dan B), dan dua keluaran (S dan Cy).

Dari tabel diatas, terlihat bahwa nilai logika dari Sum sama dengan nilai logika dari gerbang XOR, sedangkan nilai logika Cy sama dengan gerbang logika  AND. Dari tabel diatas, dapat dibuat rangkaian half adder.

·        Full Adder

         Full adder adalag mengolah data penjumlahan 3 bit bilangan atau lebih (bit tidak terbatas), oleh karena itu dinamakan rangkaian penjumlah lengkap. Perhatikan tabel dibawah ini.

·        Paralel Adder

         Paralel Adder adalah rangkaian Full Adder yang disusun secara paralel dan berfungsi untuk menjumlahkan bilangan biner berapa pun bitnya, tergantung jumlah Full Adder yang diparalelkan. Gambar dibawah ini menunjukan Paralel Adder yang terdiri dari 4 buah Full Adder yang disusun paralel sehingga membentuk sebuah penjumlahan 4 bit.

BAB III

PENUTUP

     A.   KESIMPULAN

         Arithmetic And Logic Unit adalah salah satu bagian dalam dari sebuah mikroprosesor yang berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritmatika dan logika. ALU bekerja sama dengan memori, dimana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori.Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya menggunakansistem bilangan biner (two’s complement). ALU mendapat data dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU. ALU melakukan operasi arithmatika dengan dasar pertambahan, sedang operasi arithmatika yang lainnya, seperti pengurangan, perkalian, dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakanoperasi arithmatika ini disebut adder. tugas utama dari ALU (Arithmetic And Logic Unit) adalah melakukan semua perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program.