Control Unit

Control Unit adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/control terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU. Output dari control unit ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut.

Pada awal-awal desain computer, control unit didimplementasikan sebagai ad-hoc logic yang sulit untuk didesain. Sekarang, control unit diimplmentasikan sebagai sebuah microprogram yang disimpan dalam control store.

Beberapa word dari microprogram dipilih oleh microsequencer dan bit yang dating dari word-word tersebut akan secara langsung mengontrol bagian-bagian yang berbeda dari perangkat tersebut.

Pada komputer modern, setiap subsistem ini telah memiliki kontrolernya masing-masing dengan control unit sebagai pemantaunya.

Tugas dari control unit adalah :

1.    Mengatur dan mengendalikan perangkat  I/O device

2.    Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama

3.    Mengambil data dari memori utama kalu diperlukan oleh proses

4.    Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika saat mengawasi kerja

5.    Menyimpan hasil proses ke memori utama

Jenis sinyal control :

n  Clock (satu instruksi operasi mikro persiklus clock)

n  Instruction Register (Opcode setiap instruksi dan menentukan instuksi mikro yang akan dilakukan)

n  Tags (Menunjukkan status CPU dan hasil dari operasi sebelumnya)

n  Pada BUS Kendali (Interupsi dan Sinyal Acknowledgment)

n  Pada Ouput dalam CPU (Pergerakan Data dan Mengaktifkan fungsi Tertentu)

n  Melalui BUS Kendali (Ke memori dan Ke I/O)

Jenis control unit :

1.    Control unit microprogrammed

Dikenalkan oleh Maurice Wilkes sebagai level menengah untuk mengeksekusi instruksi computer. Microprogram disusun dari urutan-urutan microinstructions dan disimpan pada control memori special. Keuntungannya adalah strukturnya yang sederhana.

2.    Control unit hard-wired

Pada saat control unit masih berupa ad-hoc logic control unit dapat dianggap sebagai bagian utama dari computer dan yang membantu computer untuk menyelesaikan tugasnya dengan tepat. Pada saat set instruksi dimodifikasi atau diubah perlu untuk mengubbah susunan kabelnya juga.

Single-Cycle Control Unit

Proses pada control unit ini terjadi dalam satu clock cycle yang berarti setiap instruksi ada pada satu cycle, maka dari itu tidak memerlukan state. Dengan demikian fungsi Boolean masing-masing control line hanya merupakan fungsi dari opcode saja. Clock cycle harus mempunyai panjang yang sama untuk setiap jenis instruksi.

Terdapat dua bagian pada control unit ini yaitu :

1.     Proses mendecode opcode untuk mengelompokkannya menjadi 4 macam instruksi

2.     Pemberian sinyal control berdasarkan jenis instruksinya

Multi-Cycle Control Unit

Dibandingkan dengan single-cycle, multi-cycle memiliki banyak fungsi. Dengan memperhatikan state dan opcode, fungsi Boolean dari masing-masing output control unit dapat ditentukan. Masing-masing akan menjadi fungsi dari 10 buah input logic. Pada cycle ini sinyal control tidak lagi ditentukan dengan melihat pada bit-bit instruksinya. Bit-bit opcode memberitahukan operasi apa yang selanjutnya akan dijalankan oleh CPU.