Pengertian dan Cara Kerja Arithmatic Logical Unit (ALU) (SOFTSKILL 2)

Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem di dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika (Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana 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 output register, sebelum disimpan dalam memori.

          Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).

          Arithmatic Logical Unit (ALU), fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Rangkaian pada ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan dinamakan dengan Adder. Adder digunakan untuk memproses operasi aritmetika, Adder juga disebut rangkaian kombinasional aritmatika.

 Ada 3 jenis adder:

1)    Rangkaian Adder dengan menjumlahkan dua bit disebut Half Adder.

2)    Rangkaian Adder dengan menjumlahkan tiga bit disebut Full Adder.

3)    Rangkain Adder dengan menjumlahkan banyak bit disebut Paralel Adder

1. 1.    HALF ADDER

               Rangkaian Half Adder merupakan dasar penjumlahan bilangan Biner yang terdiri dari satu bit, oleh karena itu dinamai Penjumlah Tak Lengkap.

1. jika A = 0 dan B = 0 dijumlahkan, hasilnya S ( Sum ) = 0.
2. jika A = 0 dan B = 1 dijumlahkan, hasilnya S ( Sum ) = 1.
3. jika A = 1 dan B = 1 dijumlahkan, hasilnya S ( Sum ) = 0
4. jika A = 1 dan B =1 dijumlahkan, hasilnya S ( Sum ) = 0. dengan nilai pindahan cy(Carry Out) = 1

Dengan demikian, half adder memiliki 2 masukan ( A dan B ) dan dua keluaran (S dan Cy).

1. 2.    FULL ADDER

               Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).

              Arithmatic Logical Unit (ALU), fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Rangkaian pada ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan dinamakan deACE=”Verdana, sans-serif”>Sebuah Full Adder menjumlahkan dua bilangan yang telah dikonversikan menjadi bilangan-bilangan biner. Masing-masing bit pada posisi yang sama saling dijumlahkan. Full Adder sebagai penjumlah pada bit-bit selain yang terendah. Full Adder menjumlahkan dua bit input ditambah dengan nilai Carry-Out dari penjumlahan bit sebelumnya. Output dari Full Adder adalah hasil penjumlahan (Sum) dan bit kelebihannya (carry-out).

1. 3.    PARALEL  ADDER

               Rangkaian Parallel Adder adalah rangkaian penjumlah dari dua bilangan yang telah dikonversikan ke dalam bentuk biner. Anggap ada dua buah register A dan B, masing-masing register terdiri dari 4 bit biner : A3A2A1A0 dan B3B2B1B0.

               Rangkaian Parallel Adder terdiri dari Sebuah Half Adder (HA) pada Least Significant Bit (LSB) dari masing-masing input dan beberapa Full Adder pada bit-bit berikutnya. Prinsip kerja dari Parallel Adder adalah sebagai berikut : penjumlahan dilakukan mulai dari LSB-nya. Jika hasil penjumlahan adalah bilangan desimal “2” atau lebih, maka bit kelebihannya disimpan pada Cout, sedangkan bit di bawahnya akan dikeluarkan pada Σ. Begitu seterusnya menuju ke Most Significant Bit (MSB)nya.

               Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi sesuai dengan instruksi program yaitu operasi logika (logical operation). Operasi logika meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika.

•    Arithmatic Logical Unit (ALU):

            Bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan%”> .

            Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).

            Arithmatic Logical Unit (ALU), fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Rangkaian pada ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan dinamakan de padanya.

            ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi dan tugas tersendiri. Fungsi-fungsi yang didefinisikan pada ALU adalah Add (penjumlahan), Addu (penjumlahan tidak bertanda), Sub (pengurangan), Subu(pengurangan tidak bertanda), and, or,xor, sll (shift left logical), srl (shift right logical), sra (shift right arithmetic), dan lain-lain.

            Arithmetic Logical Unit (ALU) merupakan unit penalaran secara logic. ALU ini merupakan Sirkuit CPU berkecepatan tinggi yang bertugas menghitung dan membandingkan. Angka-angka dikirim dari memori ke ALU untuk dikalkulasi dan kemudian dikirim kembali ke memori. Jika CPU diasumsikan sebagai otaknya komputer, maka ada suatu alat lain di dalam CPU tersebut yang kenal dengan nama Arithmetic Logical Unit (ALU), ALU inilah yang berfikir untuk menjalankan perintah yang diberikan kepada CPU tersebut.

            ALU sendiri merupakan suatu kesatuan alat yang terdiri dari berbagai komponen perangkat elektronika termasuk di dalamnya sekelompok transistor, yang dikenal dengan nama logic gate, dimana logic gate ini berfungsi untuk melaksanakan perintah dasar matematika dan operasi logika. Kumpulan susunan dari logic gate inilah yang dapat melakukan perintah perhitungan matematika yang lebih komplit seperti perintah “add” untuk menambahkan bilangan, atau “devide” atau pembagian dari suatu bilangan. Selain perintah matematika yang lebih komplit, kumpulan dari logic gate ini juga mampu untuk melaksanakan perintah yang berhubungan dengan logika, seperti hasil perbandingan dua buah bilangan.

            Instruksi yang dapat dilaksanakan oleh 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.

APA ITU PIPELINE (SOFTSKILL 1)

PIPELINE
     Pipeline adalah suatu teknik implementasi dengan mana berbagai instruksi dapat dilaksanakan secara tumpang tindih (overlapped; hal ini mengambil keuntungan paralelisme yang ada di antara tindakan yang diperlukan untuk mengeksekusi suatu instruksi. Teknik pipeline ini dapat diterapkan pada berbagai tingkatan dalam sistem komputer. Bisa pada level yang tinggi, misalnya program aplikasi, sampai pada tingkat yang rendah, seperti pada instruksi yang dijalankan oleh microprocessor.

PEMROSESAN PIPELINE
     Pada umumnya efisiensi sebuah komputer dinilai berdasarkan kecepatan  perangkat keras dan fasilitas-fasilitas  perangkat lunak. Penilaian ini disebut THROUGHPUT, didefinisikan sebagai jumlah pemrosesan yang dapat dikerjakan dalam suatu interval waktu tertentu. Salah  satu teknik yang mendorong peningkatan suatu sistem throughput yang cukup hebat disebut sebagai pemrosesan pipeline.

Kategori Pipeline ini di bagi menjadi dua yakni:

1. Pipeline Unit Arithmetic : berguna untuk operasi vector
2. Pipeline Unit Instruction : berguna untuk komputer yang mempunyai set instruksi yang sederhana 

Proses Pipeline:
     Instruksi-instruksi dari program yang sudah berurutan kemudian satu-persatu memasuki pipeline prosesor untuk diproses. Setiap tingkat pipeline memerlukan satu clock cycle untuk menyelesaikan satu instruksi dan meneruskan hasilnya ke pipeline berikutnya.
Ada tiga kesulitan pada metode dalam Pipeline:

• Karena beberapa instruksi diproses secara bersamaan ada kemungkinan instruksi tersebut sama-sama memerlukan resource yang sama, sehingga diperlukan adanya pengaturan yang tepat agar proses tetap berjalan dengan benar.
• Ketergantungan terhadap data, bisa muncul, misalnya instruksi yang berurutan memerlukan data dari instruksi yang sebelumnya.
• Kasus Jump, juga perlu perhatian, karena ketika sebuah instruksi meminta untuk melompat ke suatu lokasi memori tertentu, akan terjadi perubahan program counter, sedangkan instruksi yang sedang berada dalam salah satu tahap proses yang berikutnya mungkin tidak mengharapkan terjadinya perubahan program counter.

Generic Pipeline

     Ada empat tahapan dalam generic pipeline :

1. Fetch           : Ambil instruksi dari memori 
2. Decode        : Terjemahkan arti dari instruksi 
3. Execute       : Eksekusi instruksi yang telah di-decode 
4. Write-back  : Simpan hasil eksekusi ke memori

Dekomposisi Pengolahan Instruksi dalam Pipeline

• Fetch
  Adalah pengambilan data ke memori atau register 
• Execute
  Menginterpretasikan opcode dan melakukan operasi yang diindikasikan
• Fetch Instruction (FI)
  Membaca instruksi berikutnya ke dalam buffer
• Decode Instruction (DI)
  Menentukan Opcode dan operand specifier
• Calculate Operand (CO)
  Menghitung alamat efektif seluruh operand sumber.

Hal ini mungkin melibatkan displacement, register indirect, atau bentuk kalkulasi alamat lainnya. 

• Fetch Operand (FO) mengambil semua operand dari memori. Operand-operand yang berada di register tidak perlu diambil.
• Execute Insruction (EI)
  Melakukan operasi yang diindikasikan dan menyimpan hasilnya
• Write Operand (WO)
  Menyimpan hasilnya di dalam memori.   

Masalah-masalah pada Pipeline

       Dengan adanya persyaratan bahwa setiap instuksi yang berdekatan harus tidak saling bergantung, maka ada kemungkinan terjadinya situasi dimana pipeline gagal dilaksanakan (instruksi berikutnya tidak bisa dilaksanakan). Situasi ini disebut Hazards. Hazards mengurangi performansi dari CPU dimana percepatan ideal tidak dapat dicapai.

Ada tiga kelompok Hazards yakni :

1. Structural Hazards muncul dari konflik resource sistem yaitu ketika hardware tidak dapat mensuport semua kemungkinan kombinasi pelaksanaan instruksi.
2. Data Hazards muncul ketika data untuk suatu instruksi tergantung pada hasil instruksi sebelumnya. 
3. Control Hazards muncul pada pelaksanaan instruksi yang mengubah PC (contoh: branch).

      Adanya Hazards menyebabkan pipeline terhambat (stalled). Tidak ada instruksi baru yang dijemput sampai hambatan itu selesai. Ini berarti instruksi-instruksi selanjutnya akan ditunda pula penjemputannya. 

Keuntungan dari Pipeline 

1. Waktu siklus prosesor berkurang, sehingga meningkatkan tingkat instruksi-isu dalam kebanyakan kasus.
2. Beberapa combinational sirkuit seperti penambah atau pengganda dapat dibuat lebih cepat dengan menambahkan lebih banyak sirkuit.

        Jika Pipeline digunakan sebagai pengganti, hal itu dapat menghemat sirkuit vs combinational yang lebih kompleks sirkuit.

Kerugian dari Pipeline

1. Prossesor  non-pipeline hanya menjalankan satu instruksi pada satu waktu. Hal ini untuk mencegah penundaan cabang (yang berlaku, setiap cabang tertunda) dan masalah dengan serial instruksi dieksekusi secara bersamaan. Akibatnya desain lebih sederhana dan lebih murah untuk diproduksi.
2. Instruksi latency di prossesor non-pipeline sedikit lebih rendah daripada dalam pipeline setara. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sandal jepit ekstra harus ditambahkan ke jalur data dari prossesor pipeline.
3. Prossesor non-pipeline akan memiliki instruksi bandwidth yang stabil. Kinerja prossesor yang pipeline jauh lebih sulit untuk meramalkan dan dapat bervariasi lebih luas di antara program yang berbeda.

FLOWCHART VENDING MACHINE COMMUTER LINE JABODETABEK

Pengertian

Vending Machine adalah mesin yang dapat mengeluarkan barang-barang seperti makanan ringan, minuman ringan seperti minuman soda, alkohol, rokok, tiket lotre, produk konsumen dan bahkan emas dan permata untuk pelanggan secara otomatis. Layaknya penjual asli, mesin ini akan mengeluarkan barang yang kita inginkan setelah kita membayarnya dengan cara memasukkan sejumlah koin maupun uang kertas.

Mesin ini pula lah, yang digunakan PT Kereta Api Indonesia untuk pembelian tiket pengguna commuter line. Walau mesin ini tidak ditemukan di semua stasiun kereta api JABODETABEK.

Manfaat

Pengguna bisa melakukan pembelian tiket secara instant dengan teknologi touchscreen (layar sentuh) yang memudahkan pengguna dan juga mesin vending machine bisa melakukan transaksi dalam Bahasa Indonesia dan Inggris yang bisa membantu pengguna domestic dan internasional.

Flowchart pembelian Tiket Harian Berbayar commuter line

Flowchart pembelian kartu KMT

Deskripsi :

• Pengguna memasukan kartu THB
• Lalu layar monitor kan menampilkan menu : Top Up THB, Ambil jaminan dan keluar.
• Jika pengguna ingin menggunakan kartu THB kembali, maka pengguna dapat memilih Top Up THB dan melakukan transaksi seperti membeli awal kartu THB. Bedanya, karena diperjalanan pertama sudah terdapat uang jaminan dikartunya maka pengguna hanya menambahkan uang sesuai jarak perjalanan.
• Namun jika pengguna hanya ingin mengambil uang jaminan, maka dapat memilih Ambil Jaminan dan mesin akan mengeluarkan uang jaminannya.
• Pengguna juga bisa menyimpan kartunya kembali jika dirasa transaksi tidak diperlukan dengan memilih Keluar.

EKONOMI TEKNIK

NAMA    : MUHAMMAD HAFIZ
NPM       : 17414286
KELAS   : 3IB04 - A
TUGAS   : 18594_Uniform Series Arithmetic Gradient  Cash Flow

Soal
1. Berapakah jumlah interest yang harus dibayarkan atas pinjaman yang diambil ke Bank sebanyak Rp. 5,000,000.- pada tanggal 1 April 1985 dan dikembalikan pada tanggal 31 Maret 1990 dengan simple interest 15% ?
2. Berapa besarkah dikembalikan tiap tahun suatu pinjaman sebesar Rp. 20,000,000.- selama 8 tahun dengan bunga 12 %?\
3. Buatlah suatu diagram cash flow untuk pinjaman sebesar Rp. 10,500,000.- menurut simple interest 15% per-tahun selama 6 tahun. Berapakah lump sum dibayarkan pada akhir tahun ke-6 itu?
Jawaban
1. Dik : P = Rp. 5,000,000.
            r = 15%
            t = 1800
S = P (1+rt)
            = 5,000,000 (1+(15%x5))
            = Rp. 8,750,000
2. Dik : Nt = Rp. 20,000,000
               i = 12%
               t = 8 tahun
               i total = 12% x 8 = 96%
D = i% di bawah 100 x Nt
            = 96/100-96 x 20,000,000
            = 480,000,000
           NA = NT + D = 20,000,000 + 480,000,000 = Rp. 500,000,000
3. F = (F/P ; i% ; n)
    F = 10,500,000 (F/P ; 15% ; 6)
    F = P (1+i%) x n
    F = 10,500,000 (1+15%)^6
    F = 10,500,000 (1,15)^6
    F = 10,500,000 (2,313)
    F = Rp. 24,286,500

Review Jurnal Dasar Sistem Kontrol

http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:urzhijURp_kJ:jurnal.untad.ac.id/jurnal/index.php/Mekanikal/article/download/5263/4017+&cd=1&hl=id&ct=clnk&client=firefox-b-ab

Review jurnal dari alamat link diatas
         Pada jurnal yang berjudul "PERANCANGAN DAN PENERAPAN SISTEM KONTROL PERLATAN ELEKTRONIK JARAK JAUH BERBASIS WEB" tersebut membahas tentang perancangan sistem kontrol rumah tangga seperti kipas, AC, TV, dan lain-lain yang ada dalam rumah tangga dengan menggunakan web,
Dalam jurnal tersebut melibatkan manusia yang menggunakan hanphone ataupun PC akan mengontrol baik itu mematikan atau menghidupkan alat elektronik dengan PC ataupun Handphone yang terhubung oleh server dan server menghubungkan dengan driver relay yang merupakan rangkaian pengelola siistem kontol yang dapat mengendalikan alat elektronik yang akan digunakan.
         Dengan alat tersebut manusia tidak perlu repot mengendalikan manual alat elektroni, hanya dengan sebuah smartphone manusia dapat mengendalikan dengan jarak jauh.