34
ARCHITECTURE COMPUTER ARCHITECTURE COMPUTER DATA REPRESENTATION 1 Susijanto Tri R. And YMD

ARCHITECTURE COMPUTER

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ARCHITECTURE COMPUTER. DATA REPRESENTATION. Susijanto Tri R. And YMD. Data Representation. Di dalam komputer, data dan informasi kontrol (instruksi) disajikan dalam bentuk binary yang terdiri dari dua simbol : “0” dan “1”. Dua simbol ini mewakili dua sinyal elektronik : “on” dan “off”. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: ARCHITECTURE COMPUTER

ARCHITECTURE COMPUTERARCHITECTURE COMPUTER

DATA REPRESENTATION

1

Susijanto Tri R. And YMD

Page 2: ARCHITECTURE COMPUTER

Data RepresentationData Representation

Di dalam komputer, data dan informasi kontrol (instruksi) disajikan dalam bentuk binary yang terdiri dari dua simbol : “0” dan “1”.

Dua simbol ini mewakili dua sinyal elektronik : “on” dan “off”.

2

Page 3: ARCHITECTURE COMPUTER

Machine InstructionsMachine Instructions

CPU hanya dapat mengeksekusi instruksi dalam bahasa mesin (machine instruction).

Setiap komputer memiliki satu set instruksi mesin khusus, yang digunakan untuk mengenali dan mengeksekusi.

Setiap instruksi mesin direpresentasikan sebagai sebuah urutan bit-bit. Setiap bit menginformasikan :Apa yang harus dikerjakan (the operation code)

3

Page 4: ARCHITECTURE COMPUTER

Pada siapa operasi dilakukan (source operands)

Dimana hasil disimpan (destination operand)

Bagaimana kelanjutan setelah operasi selesai.

4

Page 5: ARCHITECTURE COMPUTER

Penyajian (representation) sebuah instruksi mesin dibagi dalam beberapa field, setiap field berisi satu item instruction specification (opcode, operand, dsb). Field-field ini diorganisasikan sesuai dengan format instruksinya.

5

Page 6: ARCHITECTURE COMPUTER

Machine Instruction TypeMachine Instruction Type

Instruksi mesin mempunyai empat tipe :

Data transfer, antara memory dan register CPU

Operasi arithmatic dan logicProgram control (test and branch)I/O transfer

6

Page 7: ARCHITECTURE COMPUTER

Aspek-aspek penting dari instruksi :

Jumlah pengalamatanJenis-jenis operandMode pengalamatanJenis operasi yang tersediaRegister accessFormat instruksi

7

Page 8: ARCHITECTURE COMPUTER

Eksekusi InstruksiEksekusi Instruksi

Dibutuhkan empat instruksi untuk menyelesaikan Z:=(Y+X)*3:

8

Page 9: ARCHITECTURE COMPUTER

9

Page 10: ARCHITECTURE COMPUTER

10

Page 11: ARCHITECTURE COMPUTER

11

Page 12: ARCHITECTURE COMPUTER

12

Page 13: ARCHITECTURE COMPUTER

13

Page 14: ARCHITECTURE COMPUTER

TIPE DATATIPE DATAData-data yang digunakan pada

komputer digital adalah data dalam bentuk kode-kode biner.

Tipe-tipe data yang digunakan pada komputer umumnya dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

Alphabet (character) berupa huruf, angka, tanda-tanda baca, untuk data processing.

Numerik, digunakan untuk operasi-operasi perhitungan.

Simbol-simbol lain yang diperlukan untuk keperluan khusus.

14

Page 15: ARCHITECTURE COMPUTER

ALPHANUMERIK ALPHANUMERIK REPRESENTATIONREPRESENTATIONAlphanumeric character adalah

suatu elemen yang terdiri dari 10 simbol angka, 26 simbol abjad, tanda baca (contoh : ! ? / , .), dan beberapa special character (contoh : $, @, +, =).

Untuk merepresentasikan simbol-simbol di atas digunakan kode ASCII (American Standard Code for Information Interchange).

15

Page 16: ARCHITECTURE COMPUTER

Tabel Kode ASCII AlphanumericTabel Kode ASCII AlphanumericChar Binary Code Char Binary Code Char Binary Code Char Binary Code

ABCDEFGHIJKLMNOPQR

0100 00010100 00100100 00110100 01000100 01010100 01100100 01110100 10000100 10010100 10100100 10110100 11000100 11010100 11100100 11110101 00000101 00010101 0010

STUVWXYZ

abcdefghI

0101 00110101 01000101 01010101 01100101 01110101 10000101 10010101 1010

0110 00010110 00100110 00110110 01000110 01010110 01100110 01110110 10000110 1001

jkl

mnopqrstuvwxyz

0110 10100110 10110110 11000110 11010110 11100110 11110111 00000111 00010111 00100111 00110111 01000111 01010111 01100111 01110111 10000111 10010111 1010

0123456789

0011 00000011 00010011 00100011 00110011 01000011 01010011 01100011 01110011 10000011 1001

16

Page 17: ARCHITECTURE COMPUTER

NUMBER SYSTEMNUMBER SYSTEMRadixJuga disebut sebagai ‘base / basis’ sebuah

sistem bilangan. Radix menunjukkan jumlah simbol angka yang digunakan pada sistem bilangan.

DesimalSistem ini berbasis 10, terdiri dari angka

0,1,2,3,4,5,6,7,8, dan 9. Contoh : angka 824.5 merepresentasikan

nilai8 x 102 + 4 x 101 + 2 x 100 + 5 x 10-1

17

Page 18: ARCHITECTURE COMPUTER

BinarySistem binari berbasis 2, simbol

angkanya terdiri dari 0 dan 1. Sistem ini sangat cocok dengan sistem komputer digital.

Contoh : angka 1011.1 merepresentasikan nilai1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 1 x 20 + 1 x 2-

1 = 11.5(10)

18

Page 19: ARCHITECTURE COMPUTER

OctalSistem octal berbasis 8, simbol

angkanya terdiri dari 0,1,2,3,4,5,6, dan 7. Sistem ini sangat penting dalan komputer digital.

Contoh : angka 5741.4 merepresentasikan nilai5 x 83 + 7 x 82 + 4 x 81 + 1 x 80 + 4 x 8-1 = 3041.5(10)

19

Page 20: ARCHITECTURE COMPUTER

HexadecimalSistem bilangan hexadecimal

mempunyai 16 lambang bilangan. Terdiri dari 0,1,2,3,4,5,6,7,8, 9,A,B,C,D,E, dan F. Seperti halnya octal, hexadecimal juga banyak digunakan dalam operasi-operasi pada komputer digital.

Contoh : angka 574.4 merepresentasikan nilai7 x 162 + 4 x 161 + 1 x 160 + 4 x 16-1 = 1396.25(10)

20

Page 21: ARCHITECTURE COMPUTER

Bilangan Octal dan Hexadecimal sering Bilangan Octal dan Hexadecimal sering digunakan dalam operasi-operasi digunakan dalam operasi-operasi komputer karena bilangan ini mudah di komputer karena bilangan ini mudah di konversikan ke bilangan binerkonversikan ke bilangan biner

ContohContoh

21

1 2 7 5 4 3 Octal

1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 Binary

A F 6 3 Hexadecimal

Page 22: ARCHITECTURE COMPUTER

DECIMAL REPRESENTATIONDECIMAL REPRESENTATION

Sistem biner adalah sistem bilangan yang dikenal oleh komputer, sedangkan manusia sudah terbiasa dengan sistem desimal. Untuk menjembatani dua sistem bilangan ini digunakan Binary Coded Decimal (BCD). Untuk merepresentasikan satu digit bilangan desimal dengan BCD digunakan empat digit bilangan biner

22

Page 23: ARCHITECTURE COMPUTER

Tabel Bilangan Binary Coded DecimalTabel Bilangan Binary Coded DecimalBilangan Desimal Binary Coded Decimal

0123456789

0000000100100011010001010110011110001001

102050128

0001 00000010 00000101 0000

0001 0010 1000

23

Page 24: ARCHITECTURE COMPUTER

INTEGER INTEGER REPRESENTATIONREPRESENTATIONSeperti halnya pada representasi

alphanumerik dan bilangan desimal untuk merepresentasi-kan bilangan bulat juga digunakan pada bilangan biner. Jumlah digit bilangan biner yang digunakan tergantung dari jenis bilangan bulat yang di presentasikan. Umumnya terdiri dari 8 hingga 32 bit.

Untuk 8 digit biner dapat merepresentasikan bilangan bulat positif 0 hingga 255

24

Page 25: ARCHITECTURE COMPUTER

Sign IntegerSign Integer

Bilangan bulat bukan hanya bilangan positif tetapi juga terdapat bilangan negatif. Ada tiga cara untuk merepresentasikan bilangan bulat negatif, yaitu :

Signed-magnitude representationSigned-1’s complement

representationSigned-2’s complement

representation

25

Page 26: ARCHITECTURE COMPUTER

Signed-magnitude Signed-magnitude RepresentationRepresentation

Pada signed-magnitude untuk menyatakan bilangan negatif digunakan sign-bit, yang diletakkan pada bit paling depan (MSB). Dan sisanya untuk menyatakan nilai dari bilangan itu (Magnitude)

26

1 0 0 0 0 1 0 1

Sign-bit Magnitude

(MSB)

Page 27: ARCHITECTURE COMPUTER

Sign-bit :0 = bilangan positif1 = bilangan negatif

Contoh :+18 = 00010010-18 = 10010010

Maka 8 bit angka biner dapat menyatakan bilangan desimal dengan range -127 hingga 127.

01111111 = 12711111111 = -127

27

Page 28: ARCHITECTURE COMPUTER

Namun ada kerugian dalam sistem ini :

Untuk operasi penjumlahan dan pengurangan, diperlukan sign dan magnitude dari kedua bilangan.

Ada dua representasi untuk bilangan 0, yaitu :

000000002 = 010

100000002 = 010

Hal ini mempersulit untuk test bilangan 0.

28

Page 29: ARCHITECTURE COMPUTER

Signed-1’s Complement Signed-1’s Complement RepresentationRepresentation

Untuk melakukan operasi 1’s complement pada bilangan biner, maka bilangan 0 diganti dengan 1, dan bilangan 1 diganti dengan 0.

Contoh : X = 010100011’s complement dari X = 10101110

29

Page 30: ARCHITECTURE COMPUTER

Penggunaan 1’s complement representation dari binary integer adalah sebagai berikut :

Untuk bilangan positif caranya sama dengan pada sign and magnitude.

Untuk bilangan negatif didapat dengan menggunakan 1’s complement dari bilangan biner positif tersebut.

Contoh : 18 = 00010010-18 = 11101101

30

Page 31: ARCHITECTURE COMPUTER

Signed-2’s Complement Signed-2’s Complement RepresentationRepresentationUntuk melakukan operasi 2’s

complement pada bilangan biner terdiri dari dua tahap

Lakukan operasi 1’s complement (hasilnya dianggap sebagai unsign binary integer.

Tambahakan hasil operasi di atas dengan 1

Contoh :

31

18 = 000100101’s Compl. 18 = 11101101

1 + -18 (2’ Comp.) = 11101110

Page 32: ARCHITECTURE COMPUTER

Representasi bilangan menggunakan 2’s com-plement untuk bilangan biner adalah sbb :

Untuk bilangan positif caranya seperti pada sign dan magnitude dan 1’s complement.

Untuk bilangan negatif didapat dengan menggunakan 2’s complement dari bilangan biner positif tersebut

Representasi dengan menggunakan 2’s complement mempunyai anomali (kelebihan) yang tidak terdapat pada sign-magnitude atau 1’s complement. Lihat tabel berikut ini.

32

Page 33: ARCHITECTURE COMPUTER

Tabel Perbandingan Representasi bilangan biner 4bit

33

Bilangan Biner Sign & Magnitude 1’s C 2’s C

0 1 1 1 7 7 7

0 1 1 0 6 6 6

0 1 0 1 5 5 5

0 1 0 0 4 4 4

0 0 1 1 3 3 3

0 0 1 0 2 2 2

0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 -0 -7 -8

1 0 0 1 -1 -6 -7

1 0 1 0 -2 -5 -6

1 0 1 1 -3 -4 -5

1 1 0 0 -4 -3 -4

1 1 0 1 -5 -2 -3

1 1 1 0 -6 -1 -2

1 1 1 1 -7 -0 -1

Page 34: ARCHITECTURE COMPUTER

Masing-masing metode mampunyai kele-mahan yang tidak dapat dihindari yaitu :

Untuk sign-magnitude dan 1’s complement jumlah bit integer positif dan negatif sama, tetapi ada dua representasi untuk bilangan 0.

2’s complement hanya ada satu representasi bilangan 0, tetapi jumlah bilangan negatif lebih banyak (1 nilai) daripada bilangan positif.

34