Organisasi Sistem Komputer

dokumen-dokumen yang mirip
ORGANISASI KOMPUTER S1 SISTEM KOMPUTER UNIVERSITAS DIPONEGORO. Instruksi Mesin & Program PROGRAM STUDI

IKI20210 Pengantar Organisasi Komputer Kuliah no. 1b: Basic Operations

Arsitektur Komputer. Pertemuan ke-2 - Aritmatika Komputer >>> Sistem bilangan & Format Data - Perkembangan Perangkat Keras Komputer

Standard IEEE 754 & Big Endian Litle Endian

DCH1B3 Konfigurasi Perangkat Keras Komputer

REPRESENTASI DATA. Arsitektur Komputer

MAKALAH. Mata Kuliah. Arsitektur dan Organisasi Komputer

Pertemuan 2. sistem bilangan

DCH1B3 Konfigurasi Perangkat Keras Komputer

Sasaran Pertemuan 2 PERTEMUAN 2 SISTEM BILANGAN

Pengenalan Sistem Bilangan Biner dan Gerbang Logika

I. SISTEM BILANGAN BINER

Tahun Akademik 2015/2016 Semester I. DIG1B3 Konfigurasi Perangkat Keras Komputer. Pertemuan 1: Representasi Data

09/01/2018. Prio Handoko, S. Kom., M.T.I.

Review Kuliah Sebelumnya

2.1 Desimal. Contoh: Bilangan 357.

IKI20210 Pengantar Organisasi Komputer Kuliah Minggu ke-2: Arsitektur Set Instruksi

Representasi Bilangan dan Operasi Aritmatika

ORGANISASI KOMPUTER INSTRUKSI MESIN DAN PROGRAM MATA KULIAH:

Sistem-Sistem Bilangan Sistem-Sistem Bilangan secara matematis: Contoh-2: desimal: biner (radiks=2, digit={0, 1}) Bilangan. Nilai

William Stallings Computer Organization and Architecture. Chapter 9 Set Instruksi: Karakteristik dan Fungsi

EC Sistem Komputer. Bagian 2 Representasi dan Manipulasi Data dalam Bit dan Byte

ARSITEKTUR SISTEM KOMPUTER. Wayan Suparta, PhD Maret 2018

TEKNIK DIGITAL KODE BILANGAN

Representasi Bilangan dan Operasi Aritmatika

BAB II SISTEM BILANGAN DAN KODE BILANGAN

PERTEMUAN MINGGU KE-3 REPRESENTASI DATA

ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

BAB V b SISTEM PENGOLAHAN DATA KOMPUTER (Representasi Data) "Pengantar Teknologi Informasi" 1

REPRESENTASI DATA. Pengantar Komputer Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Gunadarma

SISTEM BILANGAN. TEKNIK DIGITAL Pertemuan 1 Oleh YUS NATALI, ST., MT. AkademiTelkom Jakarta 2011

Representasi Data. M. Subchan M

Arsitektur dan Organisasi Komputer Set Intruksi

BAB V RANGKAIAN ARIMATIKA

OBJECT ORIENTED PROGRAMMING. Day 3 : Operator dan Assignment

PENGANTAR KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI 1A

Pokok Pokok Bahasan :

TIN310 - Otomasi Sistem Produksi. h t t p : / / t a u f i q u r r a c h m a n. w e b l o g. e s a u n g g u l. a c. i d

ARITHMETIC & LOGICAL UNIT (ALU) Arsitektur Komputer

Kuliah#11 TKC205 Sistem Digital. Eko Didik Widianto. 11 Maret 2017

KOMPETENSI DASAR : MATERI POKOK : Sistem Bilangan URAIAN MATERI 1. Representasi Data

DASAR KOMPUTER REPRESENTASI DATA

Representasi Bilangan dan Operasi Aritmatika

REPRESENTASI dan ALUR PEMROSESAN DATA

Operator dan Assignment. Pertemuan 3 Pemrograman Berbasis Obyek

SISTEM BILANGAN REPRESENTASI DATA

Bilangan Bertanda (Sign Number)

BAB II ARITMATIKA DAN PENGKODEAN

TEKNIK DIGITAL Pertemuan 1 Oleh YUS NATALI, ST., MT Akademi Telkom Jakarta

SISTEM BILANGAN. B. Sistem Bilangan Ada beberapa sistem bilangan yang digunakan dalam sistem digital, diantaranya yaitu

Aritmatika Komputer. Bab 9 4/29/2014

Set Instruksi. Set Instruksi. Set Instruksi adalah kumpulan

18/09/2017. Fakultas Teknologi dan Desain Program Studi Teknik Informatika

Basis Bilangan. Disusun oleh: Tim dosen SLD Diedit ulang oleh: Endro Ariyanto. Prodi S1 Teknik Informatika Fakultas Informatika Universitas Telkom

Materi #13. TKT312 - Otomasi Sistem Produksi T a u f i q u r R a c h m a n

Arsitektur dan Organisasi

Representasi Bilangan dan Operasi Aritmatika

Kuliah#9 TKC205 Sistem Digital - TA 2013/2014. Eko Didik Widianto. 21 Maret 2014

3/20/2013 SISTEM BILANGAN Jam 1

MODUL 1 SISTEM BILANGAN

Komputer menggunakan dan memanipulasi data untuk perhitungan aritmatik, pemrosesan data dan operasi logik. Data adalah bilangan biner dan informasi

Arithmatika Komputer. Pertemuan 3

Mikroprosesor & Bahasa Rakitan. Eka Puji Widiyanto, ST

SISTEM BILANGAN, OPERASI ARITMATIKA DAN PENGKODEAN

Penggunaan Sistem Bilangan dan Pengkodean -3-

Sistem Bilangan & Kode Data

PROGRAM STUDI S1 SISTEM KOMPUTER UNIVERSITAS DIPONEGORO. Aritmatik Komputer. Oky Dwi Nurhayati, ST, MT

OPERASI DALAM SISTEM BILANGAN

Dr. novrina

Representasi Data Digital (Bagian 1)

PERTEMUAN : 2 SISTEM BILANGAN

Pertemuan Ke-6 ARITMATIKA KOMPUTER

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Sistem Digital (410206)

Sistem Bilangan & Dasar Assembler Dadang Mulyana

8/4/2011. Microprocessor & Microcontroller Programming. Sistem Bilangan. Sistem Bilangan. Sistem Bilangan. Sistem Bilangan

Rangkaian Kombinasional

IKI20210 Pengantar Organisasi Komputer Kuliah Minggu ke-3: Bahasa Rakitan AVR

REPRESENTASI DATA DATA REPRESENTATION

FORMAT BILANGAN DALAM MIKROPROSESOR

CSG2F3 Sistem dan Logika Digital (SLD) REPRESENTASI DATA. Tim Dosen SLD KK Telematika FIF Telkom University

Sistem. Bab 6: Combinational 09/01/2018. Bagian

Sistem Bilangan. Desimal Biner Oktal Heksadesimal

PENGANTAR KOMPUTER & SOFTWARE I REPRESENTASI DATA

Sistem DIGITAL. Eka Maulana., ST, MT, M.Eng

Rangkaian Digital Kombinasional. S1 Informatika ST3 Telkom Purwokerto

Bilangan Desimal bilangan yang memiliki basis 10. Bilangan tersebut adalah 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9 Bilangan Biner bilanganyang memilikibasis

9.3. ARITMATIKA INTEGER

Type Data terdiri dari : - Data Tunggal : Integer, Real, Boolean dan Karakter. - Data Majemuk : String

MATERI 2 SISTEM BILANGAN DAN REPRESENTASI DATA

Pertemuan ke 9 Aritmatika Komputer. Computer Organization Eko Budi Setiawan

9. Instruksi Lanjut pada PLC Omron

9. INSTRUKSI LANJUT PADA PLC OMRON

Struktur dan Organisasi Data 2 STRUKTUR DATA

DIGITAL TO ANALOG CONVERTERS (DAC)

Brigida Arie Minartiningtyas, M.Kom

Pertemuan PLC Addressing & Basic Instruction (Omron, Siemens, Schneider) Handy Wicaksono Jurusan Teknik Elektro Universitas Kristen Petra

Bab 10 Penyajian Data Integer dan Bilangan Floating Point 10.1 Pendahuluan

SISTEM BILANGAN DAN KONVERSI BILANGAN. By : Gerson Feoh, S.Kom

PENGANTAR KOMPUTER & SOFTWARE I REPRESENTASI DATA

Transkripsi:

Organisasi Sistem Komputer Materi III Binary Digit (Number System) Dr. Hary Budiarto Program Pasca Sarjana Universitas Putra Indonesia YPTK Padang

Komputer Digital Hanya mengenal dua status (mis. ada / tidak ada tegangan) Sangat sederhana hanya dapat bernilai: 1 atau 0 biner Operasi hanya dapat dilakukan pada bit; yang dapat bernilai 1 atau 0. Contoh operasi mengubah (flip, switch) nilai bit, menjadikan bit tertentu 0; test bit jika 0 atau bukan. 100101 switch bit ini menjadi 0 100001 Test bit ini jika 0, switch bit pertama 0 100001 100000

Binary Digit (Bit) Dengan bit, bagaimana komputer dapat merepresentasikan: Bilangan (numerik)? Alfabet? Kata? Alamat? Gambar? Contoh: Bilangan Manusia lebih mudah menggunakan representasi/ notasi desimal. Misalkan: 1, 25, 125, 3896754321 Disebut basis 10, dengan simbol: Digits: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Komputer hanya mengenal 2 simbol (0 dan 1) Bagaimana komputer merepresentasikan bilangan yang dikenal manusia?

Representasi Bit Bits dapat merepresentasikan apapun! Karakter Latin: 26 huruf => 5 bits Huruf besar/kecil + tanda lain => 7 bits, Logical values : 0 -> False, 1 => True Warna? Berapa banyak warna => berapa bits? Alamat? (berapa karakter alfabet..) Maka N bits hanya dapat merepresentasikan 2 N sesuatu

Bit Bilangan Bilangan Basis B B simbol per digit: Basis 10 (Decimal): 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Basis 2 (Binary): 0, 1 Komputer menyimpan dan beroperasi dalam binary Basis 2 Dapat melakukan konversi (representasi) bilangan dari basis 10 ke basis 2 (dan sebaliknya). Decimal: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 90 = 9x10 1 + 0x10 0 Binary: 0,1 1011010 = 1x2 6 + 0x2 5 + 1x2 4 + 1x2 3 + 0x2 2 + 1x2 + 0x2 0 = 64 + 16 + 8 + 2 = 90

Bit Bilangan Apa yang dapat dilakukan dengan bilangan? semua operasi (instruksi) yang biasa dilakukan pada bilangan! Tambahkan, Kurangkan, Kalikan, Bagikan, Bandingkan! Contoh: 10 + 7 = 17 Bagaimana instruksi +, diwakili oleh bits? 1 1 1 0 1 0 + 0 1 1 1 ------------------------- 1 0 0 0 1 10 7 17

Bit Instruksi Instruksi (Operasi). Apakah dapat diwakili oleh bit? Contoh: 0 => tepuk tangan 1 => snap jari jempol dan telunjuk Eksekusi Instruksi: 1 0 1 1 0 0 Contoh instruksi operasi bilangan: Misalkan 3 bit (berapa banyak instruksi?): 000 => tambahkan 001 => kurangkan 010 => kalikan 011 => bagikan 100 => bandingkan dst. Jadi bit (data) dapat diartikan sebagai instruksi!

Bit Pengalamatan Memori Alamat 0 1 n bits Byte 0 Byte 1 k menentukan besarnya ruang alamat (address space) memori: k = 16 ruang alamat = 2 16 (64536) lokasi i 2 k -1 Byte i Byte 2 k -1 k = 32 ruang alamat = 2 32 (4 Giga) lokasi n menentukan besarnya suatu word (jumlah bit) n = 8, 16, 32, 64 Umumnya ukuran pengalamatan terkecil adalah dalam orde byte byte addressable

Kumpulan bit disimpan di memori data 101101100110 Alamat 00000 01110 11111 = 2 k -1 Memori adalah tempat menyimpan kumpulan bit (instruksi/data) Suatu word adalah sejumlah bit data tetap, (mis. 16, atau 32 bit) pada satu lokasi di memori Byte-addressable memory menyimpan data multi-byte pada lokasi memori yang berurutan Alamat menunjuk ke lokasi word (byte-1) disimpan. Alamat dapat direpresen-tasikan oleh bit Alamat juga sebagai bilangan (yang dapat dimanipulasikan)

Pengalamatan Data: Endianess Pengalamatan data multi-byte adalah: Big Endian: alamat dari most significant byte IBM 360/370, Motorola 68k, MIPS, Sparc, HP PA 0 msb lsb 4 1 5 0 0 Little Endian: alamat dari least significant byte Intel 80x86, DEC Vax, DEC Alpha 0 lsb msb 4 0 0 5 1

Pengalamatan Data: Endianess Big Endian 1500 Little Endian Alamat 0 1 2 3 4 5 6 7 i 1 5 0 0 2 6 0 0 Alamat 0 1 2 3 i 0 0 5 1 2 k -1 2 k -1

Apa saja yang dapat disimpan? 101101100110 00000 01110 11111 = 2 k -1 Apa yang dapat disimpan? Bilangan Karakter Alamat data Representasi sesuatu di dunia luar.. anything Big Idea: Komputer dapat menyimpan apapun.

0 0 8 4 6 2 1 6 8 6 4 0 0 6 1 6 0 0 1 7 8 0 0 0 0 10 0 0 0 0 12 0 0 0 0 14 0 0 0 0 16 0 0 0 0 18 0 0 0 0 data instruksi 0: 0846 0=add (jenis instruksi), 8=addr. result, 4=addr op1, 6=addr op2 The Stored Program Computer Memori menyimpan instruksi dan data sebagai bit. Instruksi diambil oleh prosesor dari memori, diartikan, dan, dieksekusi (operands/data diambil, diolah, dan disimpan ke memori). Contoh Instruksi 4-digit (á 4 bit) 16 bit (2 byte) 2 lokasi memori digit-1: Operasi: 0 => add, 1 => sub,... digit-2: Alamat hasil digit-3: Alamat op1 digit-4: Alamat op2

Stored-program Computer operasi yang dilakukan oleh komputer ditentukan oleh instruksi & data yang tersimpan di memori IP IP IP 0 0 8 4 6 2 1 6 8 6 4 0 0 6 1 6 0 0 1 7 8 0 0 0 7 0 8 10 0 0 0 0 12 0 0 0 0 14 0 0 0 0 16 0 0 0 0 18 0 0 0 0 0846 1686 0061 0017 0078 Processor (active) Control ( brain ) Datapath ( brawn ) komputer dapat diprogram untuk memenuhi kebutuhan pengguna dengan jalan mengisi memori dengan instruksi & data yang sesuai

Representasi Data : Bilangan Biner Harga/Nilai suatu bilangan biner: 1011010 = 1x2 6 + 0x2 5 + 1x2 4 + 1x2 3 + 0x2 2 + 1x2 1 + 0x2 0 = 64 + 16 + 8 + 2 = 90 Penulisan: 1011010b Konversi: Desimal Biner 90 / 2 = 45 sisa 0 45 / 2 = 22 sisa 1 22 / 2 = 11 sisa 0 11 / 2 = 5 sisa 1 5 / 2 = 2 sisa 1 2 / 2 = 1 sisa 0 1 / 2 = 0 sisa 1

Bilangan Heksa-Desimal Simbol: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F Harga/Nilai suatu bilangan heksa-desimal: 5A = 5x16 1 + 10x16 0 = 80 + 10 = 90 Penulisan: 5Ah atau 0x5A Konversi: Desimal Heksa-desimal 90 / 16 = 5 sisa 10 (A) 5 / 16 = 0 sisa 5 Konversi: Heksa-desimal Biner 5A = 101 1010 Konversi: Biner Heksa-desimal 1011010 = 101 1010 = 5 A = 5A

Tabel Bilangan 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000 Biner 7 6 5 4 3 2 1 0 Heksa F 1111 15 7 E 1110 14 6 D 1101 13 5 C 1100 12 4 B 1011 11 3 A 1010 10 2 9 1001 9 1 8 1000 8 0 Heksa Biner Desimal Desimal 1.048.576 65.536 4.096 2.048 1.024 Nilai 1M 64K 4K 2K 1K Sebutan 2 20 2 16 2 12 2 11 2 10 2 k

Pengelompokkan Bit Bit String: INTEL MIPS 4 bit nibble nibble 8 bit byte byte 16 bit word half-word 32 bit double-word word 64 bit quad-word double-word Alamat lokasi memori umumnya dinyatakan dengan bilangan heksa desimal contoh: lokasi memori 90 pada memori dengan ruang memori sebesar 64K (65536 = 2 16 ) dinyatakan dengan alamat: 0x005A jika ruang memori sebesar 2 32 (4G) : 0x0000005A

Penyimpanan data multi-byte (Little Endian) int i = 90; 90 = 0x5A = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1010 int j = 987700; i j 00000000 00000001 00000002 00000003 00000004 00000005 00000006 00000007 0101 1010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0100 0001 0010 0000 1111 0000 0000 987700 = 0x000F1234 = 0000 0000 0000 1111 0001 0010 0011 0100 FFFFFFFF Alamat (32 bit)

One-Bit Full Adder Example Binary Addition: a: 0 0 1 1 b: 0 1 0 1 Sum: 1 0 0 0 Carries Thus for any bit of addition: The inputs are a i, b i, CarryIn i The outputs are Sum i, CarryOut i Note: CarryIn i+1 = CarryOut i

One-Bit Full Adder To create one-bit full adder: implement gates for Sum CarryIn implement gates for CarryOut connect all inputs with same name A B + Sum CarryOut

Ripple-Carry Adders: adding n-bits numbers CarryIn0 A0 B0 A1 B1 A2 B2 A3 B3 1-bit FA CarryIn1 CarryOut0 1-bit FA CarryIn2 CarryOut1 1-bit FA CarryIn3 CarryOut2 1-bit FA CarryOut3 Sum0 Sum1 Sum2 Sum3 Kinerja operasi penjumlahan (dan juga operasi-operasi aritmatika lainnya) akan bergantung pada besar unit data dan konfigurasi Adder (Arithmetic & Logical Unit) yang digunakan

How to Represent Negative Numbers? So far, unsigned numbers Obvious solution: define leftmost bit to be sign! 0 => +, 1 => - Rest of bits can be numerical value of number Representation called sign and magnitude 0000 0011 = + 3 1000 0011 = - 3

Another try: complement the bits Example: 7 10 = 00111 2-7 10 = 11000 2 Called one s Complement Note: positive numbers have leading 0s, negative numbers have leadings 1s. 00000 00001... 01111 10000... 11110 11111 What is -00000? How many positive numbers in N bits? How many negative ones?

Two s Complement Number line 11111 11110... -2 10001 00000 00001 0 00010-1 1 2-15 -16 15 10000 01111... 2 N-1 non-negatives 2 N-1 negatives one zero how many positives? comparison? overflow?

Addition & Subtraction Operations Addition: Just add the two numbers Ignore the Carry-out from MSB Result will be correct, provided there s no overflow Subtraction: Form 2 s complement of the subtrahend Add the two numbers as in Addition 0 1 0 1 (+5) +0 0 1 0 (+2) 0 1 1 1 (+7) 0 1 0 1 (+5) +1 0 1 0 (-6) 1 1 1 1 (-1) 0 0 1 0 (+2) 0 0 1 0 0 1 0 0 (+4) +1 1 0 0 (-4) 1 1 1 0 (-2) 1 0 1 1 (-5) +1 1 1 0 (-2) 11 0 0 1 (-7) 0 1 1 1 (+7) +1 1 0 1 (-3) 10 1 0 0 (+4) 1 1 1 0 (-2) 1 1 1 0 1 0 1 1 (-5) +0 1 0 1 (+5) 10 0 1 1 (+3)

Overflow Decimal Binary 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 Examples: 7 + 3 = 10 but... - 4 5 = - 9 but... 0 1 1 1 Decimal 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8 1 2 s Complement 0000 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 + 0 1 1 1 0 0 1 1 7 3 + 1 1 0 0 1 0 1 1 4 5 1 0 1 0 6 0 1 1 1 7