Arithmatic Logical Unit (ALU): Pengertian, Struktur, Fungsi, dan Cara Kerja

Pengertian ALU

ALU (Arithmatic Logical Unit) merupakan komponen dalam komputer yang berfungsi melakukan operasi perhitungan aritmatika dan logika. Seperti operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan operasi logika adalah logika AND dan OR. Untuk melakukan perhitungan ALU menggunakan kode biner , yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). Bilangan biner two's complement biasa digunakan pada ALU. ALU mendapat data dari register. Adder adalah rangkaian pada Arithmetic Logical Unit yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan. Dalam operasi aritmatika Adder digunakan untuk memprosesnya, Adder juga disebut rangkaian kombinasional aritmatika. Ada 3 jenis Adder:

a) Half Adder adalah rangkaian dengan menjumlahkan dua bit.

b) Full Adder adalah rangkaian dengan menjumlahkan tiga bit.

c) Paralel Adder adalah rangkaian dengan menjumlahkan banyak bit.

Struktur ALU

Terdapat berbagai komponen elektronika didalam ALU, yaitu berupa sekumpulan transistor yang dikenal dengan nama logic gate. Logic gate berfungsi untuk melaksanakan operasi aritmatika dan operasi logika. Susunan logic gate dapat melakukan perintah perhitungan matematika yang komplit seperti perintah add untuk menambahkan bilangan atau devide atau pembagian dari suatu bilangan. Selain perintah matematika yang lebih komplit, logic gate ini juga mampu untuk melaksanakan perintah yang berkaitan dengan logika, seperti hasil perbandingan dua buah bilangan. Bagian ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmatika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri, oleh karena itu ALU sering di sebut mesin bahasa.ALU melakukan operasi arithmatika dengan dasar pertambahan, namun operasi arithmatika yang lainnya, seperti pengurangan, perkalian, dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan, sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi arithmatika ini disebut adder. Operasi logika (logical operation). meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu:
a. Sama dengan (=)
b. Tidak sama dengan (<>)
c. Kurang dari (<)
d. Kurang atau sama dengan (<=)
e. Lebih besar dari (>)
f. Lebih besar atau sama dengan (>=)

Fungsi ALU

Arithmatic Logical Unit berfungsi untuk memproses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. Register-register yang ada di dalam ALU digunakan untuk menyimpan informasi.Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program.

Cara Kerja ALU

Setelah ALU mendapat perintah dari Control Unit yang terletak pada processor, ALU akan mulai bekerja. Control Unit akan memberi perintah sesuai dengan yang tertulis pada register. Misalkan apabila isi register memberi perintah untuk melakukan proses penjumlahan, maka PC akan memerintah ALU untuk melakukan proses penjumlahan. Selain perintah, register pun berisikan operand-operand. Saat proses ALU selesai, hasilnya adalah sebuah register yang berisi hasil atau suatu perintah lainnya. ALU juga mengeluarkan flag yang berfungsi untuk memberi tahu kepada kita tentang kondisi processor misal seperti, apakah processor mengalami overflow atau tidak. Perhitungan pada ALU berbentuk bilangan integer yang direpresentasikan dengan bilangan biner. Untuk saat ini, ALU juga dapat mengerjakan bilangan floating point atau bilangan berkoma, tentu saja dipresentasikan dengan bentuk bilangan biner. Data (operand, operator, dan instruksi) yang di dapat ALU akan disimpan dalam register, kemudian data tersebut diolah dengan aturan dan sistem tertentu berdasarkan perintah control unit. Setelah proses ALU dikerjakan, register akan menyimpan output yang dapat berupa sebuah data atau sebuah instruksi. Bentuk output yang dihasilkan ALU berupa flag signal. Flag signal adalah penanda status sebuah CPU. Bilangan integer dengan basis 10 tidak dikenal oleh komputer. Para ahli komputer mengkonversi basis 10 menjadi basis 2 agar komputer dapat mengenal bilangan integer. Yang hanya terdiri atas 1 dan 0. Angka 1 dan 0 melambangkan bahwa 1 menyatakan adanya arus listrik dan 0 tidak ada arus listrik. Namun, komputer tidak mengenal simbol (-) untuk bilangan negatif. Komputer hanya mengenal simbol 1 dan 0. Agar komputer mengenali bilangan negatif, maka digunakan suatu metode yang disebut dengan Sign Magnitude Representation. Pada metode ini cara yang digunakan adalah menggunakan simbol 1 pada bagian paling kiri (most significant) bit. Jika pada angka 18 = (00010010)b, maka -18 adalah (10010010)b.

Berbagi :