Arithmetic Logic Unit atau yang sering disingkat dengan ALU merupakan salah satu bagian atau komponen pada sistem komputer yang bertugas untuk melakukan operasi khususnya yang berkaitan dengan aritmatika dan logika. ALU menjalankan perintah dari processor sebagai salah satu microprocessor pada CPU.
Ada 2 bagian yang menyusun ALU, yaitu unit aritmatika dan unit logika boolean. Masing-masing unit memiliki tugas dan spesialisasinya sendiri-sendiri. Fungsi aritmatika yaitu fungsi yang berkaitan dengan pengurangan, penjumlahan, dan lain sebagainya. Sedangkan fungsi logika biasanya digunakan untuk operasi logika AND, XOR, OR dan lain sebagainya. Perhitungan yang ALU lakukan menggunakan kode biner menunjukkan perintah tertentu untuk dieksekusi (opcode) dan data yang akan diolah (operand). Biasanya ALU memperoleh data dari register kemudian diproses dan disimpan dalam register tersendiri.
Pada dasarnya, rangkaian ALU hanya terdiri dari gerbang AND, OR dan rangkaian full adder. Pada awalnya, ALU bisa menoperasikan 4 metode komputasi dasar yang terdiri dari pengurangan, penjumlahan, pembagian dan perkalian. Namun untuk perkembangannya sekarang, ALU mengalami peningkatan seiring dengan perkembangan fungsi yang terjadi sekarang ini.
Fungsi ALU (Arithmetic Logic Unit)
ALU memiliki dua fungsi utama, yaitu fungsi aritmatika dan fungsi logika. Oleh karena itu, ALU berguna untuk melakukan proses data yang berbentuk angka dan logika. Tugas utama ALU yaitu untuk melakukan perintah terkait perhitungan aritmatika dan melakukan keputusan dari suatu operasi sesuai dengan instruksi dari program yang disebut operasi logika. Selain itu, ALU juga memiliki fungsi utama yaitu untuk mengambil keputusan dari operasi logika. Operasi logika ini meliputi perbandingan atas dua buah elemen logika yang terdiri dari :
• sama dengan (=)
• tidak sama dengan (<>)
• kurang dari (<)
• kurang atau sama dengan dari (<=)
• lebih besar dari (>)
• lebih besar atau sama dengan dari (>=)
ALU melibatkan suatu sirkuit yang bernama adder untuk melakukan fungsi tertentu. Sirkuit adder sering disebut dengan rangkaian kombinasional aritmatika karena digunakan untuk memproses operasi atau perintah-perintah tertentu. Adder terdiri dari 3 jenis sesuai dengan bit yang dijumlahkan. Misalnya half adder yang digunakan untuk penjumlahan dua bit, full adder untuk tiga buah bit dan paralel adder untuk penjumlahan bit yang banyak.
1. Half Adder
Dasar penjumlahan bilangan biner 2 bit dilakukan di half adder. Misalnya jika A = 0 dan B = 1 dijumlahkan, maka hasilnya 0. Dalam hal ini, half adder memiliki 2 masukan. Masukan tersebut yaitu A dan B yang memiliki hasil S (Sum) dan Carry Out (Nilai Pindahan) yaitu CY. Pada operasi aritmatika yang lain juga menggunakan ketentuan dasar prinsip ini.
2. Full Adder
Full adder menggunakan prinsip operasi penjumlahan dua bilangan dikonversi terlebih dahulu ke dalam bilangan biner. Penjumlah terdapat pada bagian bit-bit selain yang terendah pada bagian full adder ini. Full adder menjumlahkan dua bit input ditambah dengan nilai carry out penjumlahan bit sebelumnya. Outputnya terdiri dari Sum dan Carry Out karena setiap posisi pada bit dijumlahkan.
3. Paralel Adder
Paralel adder merupakan rangkaian penjumlah dari dua bilangan yang dikonversi dalam bentuk bilangan biner. Paralel adder terdiri dari sebuah half adder pada LSB (Least Significant Bit) masing-masing input dan beberapa full adder pada bit selanjutnya. Prinsip kerja dari paralel adder yaitu penjumlahan dilakukan mulai dari LSB. Jika hasil penjumlahan yang telah diproses ALU mendapatkan hasil bilangan desimal 2 atau lebih, maka kelebihan bit-nya bakal disimpan pada Cout. Sedangkan bit di bawahnya dikeluarkan pada Σ. Prinsip ini dilakukan secara terus menerus hingga ke MSB (Most Significant Bit).
Rangkaian ALU pada CPU
ALU memiliki fungsi utama pada bagian logika dan fungsi aritmatika. ALU ini tidak bisa bekerja sendirian pada CPU, melainkan bekerja sama dengan komponen lain bernama CU atau Control Unit. Selain CU, ada istilah register yang juga memiliki andil, dimana perintah yang masuk ke CU harus sama dengan perintah yang ada pada register. Register yaitu sebuah memori kecil berkecepatan tinggi.
• Komputer akan secara otomatis melakukan perhitungan ketika CPU memberikan perintah untuk melakukan perhitungan.
• Setelah dihitung di ALU akan terbentuk hasil berupa perintah selanjutnya yang disebut dengan register. Selain berbentuk register, hasil dari ALU juga memiliki bentuk sebagai suatu flag. Biasanya flag sendiri digunakan sebagai indikasi atau informasi tentang kondisi prosesor secara detail. Prinsip ini bekerja dengan baik dalam fungsi logika atau fungsi aritmatika lain.
Secara sederhana, ALU tidak akan bekerja jika tidak mendapat perintah dari CU dalam prosesor. Sebaliknya, ALU akan bekerja jika mendapatkan perintah. CU akan memberikan perintah sesuai dengan perintah yang tertulis pada register. Setelah proses ALU dilakukan, hasilnya yaitu register yang berisi hasil perhitungan suatu perintah lain atau flag.
){kind=link}
0 Komentar