ALU ( ARITHMATIC LOGICAL UNIT )

Pengertian ALU dan FUNGSI ALU

        ALU atau ARITHMATIC LOGIC UNIT merupakan sebuah system perhitungan dan operasi logika yang berbasis Processor. Processor sendiri memiliki 3 bagian utama yang sangat penting , 3 bagian utama processor tersebut adalah ALU (Arithmatic Logic Unit), CU (Central Unit ) dan MU ( Memory Unit ) .

Namun pada artikel ini saya hanya akan membahas tentang ALU (Arithmetic Logical Unit).

Pengertian ALU (Arithmetic Logical Unit) - ALU (Arithmetic Logical Unit) adalah satu dari tiga komponen processor 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 bersama sama dengan memory dan mendapat data dari register. Data atau hasil operasi perhitungan dan logika dari ALU akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU output register, sebelum disimpan dalam memori. ALU bekerja dengan mengubah perintah kedalam bentuk Biner (0 dan 1), yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya menggunakan sistem bilangan biner two’s complement.

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

Fungsi ALU (Arithmatic Logical Unit) - Fungsi ALU (Arithmatic Logical Unit) 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.

Circuit Operation

Kombinasional sirkuit logika dari rangkaian 74181 terpadu, yang merupakan sederhana empat-bit ALU.

ALU adalah logika sirkuit kombinasional, yang berarti bahwa output akan berubah asynchronous dalam menanggapi perubahan masukan. Dalam operasi normal, sinyal stabil diterapkan untuk semua input ALU dan, ketika cukup waktu (dikenal sebagai "delay propagasi") telah berlalu bagi sinyal untuk menyebarkan melalui sirkuit ALU, hasil operasi ALU muncul di ALU output. Sirkuit eksternal yang terhubung ke ALU bertanggung jawab untuk memastikan stabilitas sinyal input ALU seluruh operasi, dan untuk memungkinkan cukup waktu untuk sinyal untuk menyebarkan melalui ALU sebelum sampling hasil ALU.

Bit shift operations

Bit shift Operations of ALU, menyebabkan operan A (atau B) bergeser ke kiri atau kanan (tergantung pada opcode) dan operan bergeser muncul di Y. Simple ALUS biasanya dapat menggeser operan dengan hanya satu posisi bit, sedangkan ALUS mempekerjakan shifter barel lebih kompleks yang memungkinkan mereka untuk menggeser operan dengan jumlah sewenang-wenang bit dalam satu operasi. Dalam semua operasi pergeseran bit tunggal, bit bergeser dari operan muncul di carry-out; nilai bit bergeser ke operan tergantung pada jenis pergeseran.

• Aritmatika pergeseran: operan diperlakukan sebagai dua ini bilangan bulat pelengkap, yang berarti bahwa bit yang paling signifikan adalah "tanda" bit dan diawetkan.
• Logis pergeseran: logika nol digeser ke operan. Ini digunakan untuk menggeser unsigned integer.
• Putar: operan diperlakukan sebagai penyangga melingkar bit sehingga setidaknya dan paling signifikan bit yang secara efektif berdekatan.
• Memutar melalui carry: carry bit dan operan secara kolektif diperlakukan sebagai penyangga melingkar bit.

Bit shift examples for an 8-bit ALU

Type	Left shift	Right shift
Arithmetic
Logical
Rotate
Rotate through carry