Tentang Mesin SAP-1 - Arsitektur

Di post pertama ini saya akan menulis tentang rangkuman penjelasan dari mesin SAP-1.

SAP (Simple as Possible) dirancang untuk memperkenalkan semua gagasan penting dibalik operasi komputer tanpa membenamkan kedalam kerumitan yang tak perlu. SAP-1 adalah  merupakan tahap pertama dalam evolusi ke arah pengembangan komputer-komputer modern. Mesipun primitif, pemahaman SAP-1 merupakan suatu langkah besar bagi pemula

Gambar 10.1 memperlihatkan arsitektur dari SAP-1, sebuah komputer berorganisasi bus. Semua keluaran register menuju W merupakan saklar tiga keadaan, yng memungkinkan transfer data secara teratur. Semua keluaran register yang lain hanya memiliki 2 keadaan ; keluaran-keluaran ini secara kontinu menggerakan kotak-kotak yang disambungkan kepadanya. Susunan pada gambar 10-1 menonjolkan fungsi-fungsi register yang dipakai dalam SAP-1.

Berikut ini adalah uraian singkat dari setiap kotak diagram:

Pencacah Program

Pencacah program merupakan bagian dari unit kendali, mencacah dari 0000 sampai 0001. Tugasnya adalah mengirimkan memori alamat dari instruksi berikutnya yang akan diambil dan dilaksanakan

Pencacah program direset ke 0000 setiap kali sebelum komputer dijalankan. Ketika komputer bekerja, pencacah program mengirimkan alamat 0000 ke memori. Kemudian pencacah program meningkatkan cacahannya menjadi 0001. Setelah instriksi pertama diambil dan dieksekusi, pencacah program mengirimkan alamat 0001 ke memori. Pencacah program kembali meningkatkan angka pencacahnya. Sesudah instruksi kedua diambil dan dieksekusi, pencacah program mengirimkan alamat 0010 ke memori. Dengan demikian, pencacah program dapat menentukan iinstruksi berikutnya yang akan diambil dan dieksekusi.

Masukan dan MAR

Di bawah pencacah program adalah blok masukan dan MAR(Memori address register). MAR adalah bagian dari SAP-1. Selama komputer bekerja, alamat dalam pencacah program ditahan (latched) pada MAR. Sejenak kemudian, MAR mengirimkan alamat 4 bit ini kedala RAM, dimana operasi membaca dilaksanakan.

RAM

Selama komputer beroprasi, RAM menerima alamat 4-bit dari MAR dan operasi-membaca dilaksanakan. Dalam proses ini, instruksi dan kata-kata yang tersimpan dalam RAM ditempatkan pada bus W untuk digunakan olhe beberapa bagian lain dari komputer.

Register Instruksi

Register instruksi merupakan bagiand ari unit kendali. Untuk mengambil sebuah instruksi dari memori, komputer melakukan operasi membaca memori. Dala operasi ini isi dari lokasi memori yang ditunjuk alamatnya ditempatkan pada bus W. Pada waktu yang sama, register instruksi disiapkan untuk pengisian pada tepi positif dari sinyal clock berikutnya

Pengendali-Pengurut

Sebelum komputer bekerja, sinyal-sinyal CLR dan CLR masing-masing dikirmkan ke pencacah program dan register instruksi. Sebagai akibatnya, pencacah program direset ke 0000 dan bersamaan ini instruksi terakhir dalam register instruksi dihapus

Akumulator

Akumulator adalah sebuah register bufer yang menyimpan jawaban sementara selama komputer beroprasi

Penjumlah-Pengurang

SAP-1 menggunakan sebuah penjumlah-pengurang komplemen 2. Bila Su berharga renfah, maka keluaran jumlah dari penjumlah pengurang dalam gambar 10.1 adalah S = A + B . Apabila Su tinggi, keluarannya berupa selisih A = A + B’

Register B

Register B adalah register bufer yang lain diantara register-register bufer yang ada. Register ini digunakan dalam operasi aritmetik.

Register Keluaran

Pada akhir operasi komputer, akumulator berisi jawaban dari persoalan yang diselesaikan , lalu jawaban akan dipindahkan ke register keluaran. Register keluaran sering disebut output port karena data yang diproses dapat menginggalkan komputer melalui register ini.

Peraga biner

Peraga biner adalah suatu barisan yang terdiri dari 8 buah LED. Oeh karena itu setiap LED dihubungkan dengan sebuah flip-flop dari port output, masukan dari peraga biner akan menyajikan isi dari bandar keluaran. Dengan demikian, setelah kita memindahkan suatu jawaban dari akumlator ke bandar keluaran, kita dapat melihat jawaban itu ke dala bentuk biner.

Rangkuman

Unit kendali SAP-1 mengandung pencacah program, register instruksi, dan pengendali-pengurut yang menghasilkan kata kendali, sinyal-sinyal CLEAR, dan sinyal detak. ALU SAP-1 terdiri dari sebuah akumulator, sebuah penjumlah-pengurang, dan sebuah register B. Memori SAP-1 memiliki MAR dan sebuah RAM 16 X 8. Unit I/O mengandung saklar pemrograman masukan, bandar keluaran, dan peraga biner.


sumber : Malvino Brown, Digital Computer Electronics 3rd Edition