RANGKAIAN LOGIKA BERUPA ALJABAR BOOLEAN

RANGKAIAN LOGIKA BERUPA ALJABAR BOOLEAN

Aljabar boolean merupakan aljabar yang berhubungan dengan variabel-variabel biner dan operasi-operasi logik. Variabel-variabel diperlihatkan dengan huruf-huruf alfabet, dan tiga operasi dasar dengan AND, OR dan NOT (komplemen). Fungsi boolean terdiri dari variabel-variabel biner yang menunjukkan fungsi, suatu tanda sama dengan, dan suatu ekspresi aljabar yang dibentuk dengan menggunakan variabel-variabel biner, konstanta-konstanta 0 dan 1, simbol-simbol operasi logik, dan tanda kurung.

Aljabar Boolean merupakan bagian dari matematika yang telah banyak dipergunakan dalam rangkaian digital dan komputer. Setiap keluaran dari suatu atau kombinasi beberapa buah gerbang dapat digunakan dalam suatu rangkaian logika yang disebut ungkapan Boole. Aljabar Boole mempunyai notasi sebagai berikut :
1. Fungsi NOT dinyatakan dengan notasi garis atas (Over line) pada masukanya, sehingga gerbang NOT dengan masukan A dapat ditulis :
Y = A ( NOT A)
2. Fungsi OR dinyatakan dengan simbol plus (+), sehingga gerbang OR dengan masukan A dan B dapat ditulis :
Y = A + B atau Y = B + A
3. Fungsi AND dinyatakan dengan notasi titik (. ; dot), sehingga gerbang AND dinyatakan dengan :
Y = A• B atau Y = B • A
Misalkan diketahui suatu persamaan :
Y = A • B + A• B + B •C
Ekspresi Boolean merupakan suatu cara yang baik untuk menggambarkan bagaimana suatu rangkaian logika beroperasi. Tabel kebenaran merupakan metode lain yang tepat untuk menggambarkan bagaimana suatu rangkaian logika bekerja. Dari suatu tabel kebenaran dapat diubah ke dalam ekpresi Boolean dapat dibuat tabel kebenaranya.

Sumber : http://blog.math.uny.ac.id/syahland/tik/aljabar-boolean/

Arsitektur Set Intruksi Berupa CPU

Arsitektur Set Intruksi Berupa CPU
Dua bagian utama Arsitektur Komputer:
-Instruction-Set Architecture (ISA) / Arsitektur Set Instruksi
-Hardware-System Architecture (HSA) / Arsitektur Sistem
Hardware
-ISA meliputi spesifikasi yang menentukan bagaimana programmer bahasa mesin akan berinteraksi dengan komputer. ISA menentukan sifat komputasional komputer.
- HSA berkaitan dengan subsistem hardware utama
komputer (CPU, sistem memori dan IO). HSA mencakup
desain logis dan organisasi arus data dari subsistem.
Unit Informasi Dasar dalam sistem komputer :
-satu byte atau 8 bit.
-Word size (ukuran word) – merupakan ukuran register
operasionalnya.
Contoh :
1. Komputer 16-bit mempunyai register 16-bit – satu word
terdiri dari 2 byte
2. Komputer 32-bit mempunyai register 32-bit – satu word
terdiri dari 4 byte.
Representasi karakter yang paling dikenal :
1. Pada PC dan minikomputer adalah American Standard
Code for Information Interchange (ASCII) : satu byte –
satu karakter.
2. Pada mainframe IBM menggunakan Extended Binary
Coded Decimal Interchange Code(EBCDIC).
Representasi data numerik yang biasa digunakan untuk
bilangan bulat dan pecahan (integer dan fraction):

-Unsigned-binary numbers (bil. Positif dan Nol)
-Binary-Coded Decimals(BCD)
-Signed-magnitude Integers
-Ones-Complement Integers
-Twos-Complement Integers
-Excess-n
-Fraction (bilangan pecahan)

RepresentasiFloating-Poi nt terdiri dari empat bagian:
-Sign (S)
REPRESENTASI DATA

-Mantissa atau koefisien (M)
-Radix atau base eksponen (R)
-Eksponen (E)

Format Floating-Point IEEE
a) Single Precision (presisi tunggal) – 32 bit terdiri dari : 1
bit sign, 8 bit eksponen, dan 23 bit mantissa.
b) Double Precision (presisi ganda) – 64 bit terdiri dari: 1
bit sign, 11 bit eksponen, dan 52 bit mantissa

KOMPONEN DIGITAL BERUPA MULTIPLEXER

KOMPONEN DIGITAL BERUPA MULTIPLEXER

Teknologi ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) adalah suatu teknologi MODEM yang memiliki kecepatan pentransferan data 1.5 Mbps sampai 8 Mbps untuk mendukung implementasi layanan multimedia pada jaringan broadband dengan menggunakan satu pair kabel tembaga.. Disebut asymmetric karena rate (kecepatan transmisi) dari arah downstream (sentral ke pelanggan) lebih besar dari arah upstream (pelanggan ke sentral), atau dapat dikatakan bahwa kecepatan transmisi dari arah downstream berbeda dengan dari arah upstream. Bit rate downstream 1,5-8 Mbps, upstream 16-640 Kbps. Adanya perbedaan kecepatan transmisi antara sisi downstream dan upstream dikarenakan kebutuhan koneksi internet lebih banyak digunakan untuk mengambil data (download) dari jaringan utama dibandingkan dengan pengiriman informasi (upload). Perbedaan antara modem konvensional dengan modem ADSL pada dasarnya dikarenakan perbedaan penggunaan frekuensi untuk mengirimkan sinyal atau data. Pada modem konvensional frekuensi yang digunakan di bawah 4 KHz, sedangkan pada modem ADSL digunakan frekuensi di atas 4 KHz.

Kelebihan modem ADSL yang lainnya adalah dari segi line codingnya yaitu menggunakan teknik modulasi multicarrier atau lebih dikenal dengan istilah DMT ( Discrete Multitone ). DMT mampu mengalokasikan bandwith untuk transmisi data sehingga transmisi dari tiap sub kanal lebih maksimal. Teknik multiplexing yang digunakan pada teknologi ADSL adalah melalui FDM (Frekuensi Division Multiplexing) atau Echo Cancellation. Cara kerja teknologi ADSL hanya berupa proses “dial-up connection”, bukan proses “call set-up” seperti jaringan fixed telephone, harus melalui proses dial tone dulu. Ketika ada permintaan dari user (pelanggan di rumah) untuk akses internet, maka modem ADSL sisi sentral akan langsung memprosesnya (dipisahkan apakah informasi yang diminta berupa data atau suara, alat pemisahnya disebut splitter). Selanjutnya informasi tersebut akan dilewatkan melalui MDF-RK-DP hingga KTB, kemudian di sisi pelanggan informasi data tersebut masuk ke splitter lagi, jika informasinya berupa akses internet (data) maka akan dimasukkan ke modem ADSL sisi pelanggan diteruskan ke PC user, jika berupa suara dari splitter langsung ke telepon, jika yang diminta video dari splitter masuk ke modem ADSL lalu masuk ke Set Top Box (STB) baru ke layar TV.

Beberapa keuntungan menggunakan teknologi ADSL adalah:

  • Menggunakan jaringan kabel tembaga exsisting atau kabel tembaga baru sehingga menghemat investasi penggelaran jaringan baru.
  • Mudah dalam proses instalasi
  • Dibandingkan dengan 56k modem, ADSL mampu menawarkan kecepatan hingga 125x lebih cepat.
  • Tidak perlu dial-up lagi, begitu komputer hidup, koneksi langsung tersambung.
  • ADSL memberikan kemampuan Internet dan Voice atau Fax secara simultan. Ini berarti kita dapat surfing internet dan menggunakan Telepon atau Fax pada saat bersamaan. Ini akan memberikan kepuasan untuk menikmati High-Speed Internet Access tanpa kehilangan kontak telepon dengan relasi.
  • Karena koneksi dilakukan dengan kabel sendiri, maka setiap pelanggan mendapatkan masing-masing koneksi point-to-point ke internet. Sehingga kestabilan koneksi dan keamanan lebih terjamin.

Akan tetapi ADSL juga memiliki kekurangan diantaranya :

  • Jarak yang terlalu jauh dari STO akan menurunkan kualitas sambungan dan menurunkan kecepatan.
  • Kabel tembaga tua dapat menurunkan kualitas sambungan dan menurunkan kecepatan.
  • Koneksi asimetris berarti waktu upload akan lebih lama daripada download.
  • Layanan ini tidak terdapat di semua wilayah

Ada beberapa perlengkapan yang dibutuhkan untuk menyediakan layanan – layanan ADSL. Komponen-komponen yang digunakan beserta fungsinya adalah sebagai berikut :

  • Transport System

Komponen ini menyediakan interface transmisi backbone untuk system DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer). Divais ini menyediakan interface, seperti T1/E1, T3/E3, OC-1, OC-3, STS-1, dan STS-3.

  • Local Access Network

Local Access Network menggunakan local carrier inter-CO network sebagai fondasi. Switch ATM, Frame Relay, dan router dapat digunakan untuk mengakses jaringan. Saat ini, ATM adalah sistem yang paling efisien.

  • Multiservice Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM)

DSLAM yang berada dalam lingkungan CO (central office) digunakan sebagai dasar untuk solusi DSL. DSLAM berfungsi untuk mengkonsentrasikan trafik data dari berbagai loop DSL yang kemudian akan dikirimkan ke backbone network untuk dihubungkan lagi ke jaringan lainnya. DSLAM dapatt mengirimkan layanan untuk aplikasi berbasis paket, cell, dan circuit, seperti DSL ke 10Base-T, 100Base-T, T1/E1, T3/E3, atau ATM. DSL Transceiver Unit (ATU-R) ini digunakan pada sisi pemakai. Koneksi ATU-R biasanya 10base-T, V.35, ATM-25, atau T1/E1. Alat multiport lain yang mendukung suara, data, dan video juga memungkinkan. ATU-R tersedia dalam berbagai konfigurasi. Selain sebagai modem DSL, ATU-R dapat juga digunakan untuk bridging, routing, TDM multiplexing, dan ATM multiplexing.

  • POTS splitter

Divais ini ada pada CO dan pemakai yang memungkinkan loop digunakan untuk transmisi data kecepatan tinggi dan digunakan juga untuk komunikasi telepon. POTS splitter biasanya mempunyai 2 konfigurasi, yaitu splittertunggal untuk pengguna rumah dan mass splitter untuk Co

  • DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer)

DSLAM; DSL Access Multiplexer merupakan perangkat xDSL yang berupa card module yang berisi banyak modem disisi sentral (COT) dengan kapasitas besar dan dapat memuat berbagai variant sistem xDSL dalam satu sistemnya (ADSL, SDSL, G.Lite, G.SHDSL, dll). DSLAM sebagai modem sentral dapat berisi berbagai jenis teknologi x-DSL (ADSL, SDSL, HDSL, G.Lite, dll). Antarmuka DSLAM ke arah jaringan transport atau backbone umumnya berupa STM-1, E3, nxE1 IMA, dan 10/100 Base-T.

Komponen-komponen dalam DSLAM secara umum terdiri dari :

  1. Backbone interface sebagai gerbang menuju jaringan ATM sebagai jaringan keluar yang lebih besar. Yang dimaksud dengan backbone interface adalah antarmuka antara DSLAM dengan jaringan backbone. Jaringan backbone dapat diartikan sebagai jaringan penghubung antar ATM Switch. Biasanya antarmuka yang digunakan pada backbone interface adalah OC-1, OC-3, STS-1, STS-3 dan STM- 1.
  2. LIM (Line Interface Module) sebagai modem ADSL yang akan menuju ke modem di sisi pelanggan. LIM merupakan modul penggabungan antara modul ATU-C dan POTS splitter.
  3. Setiap rak dilengkapi dengan sistem manajemen jaringan (NMS) yang memadai untuk mengetahui performansi perangkat dan status jaringan. Perangkat manajemen jaringan terhubung ke DSLAM dengan memanfaatkan jaringan ATM dengan alokasi VP (Virtual Path) dan VC (Virtual Channel) tertentu. Dengan demikian sistem management jaringan dapat memonitor beberapa perangkat DSLAM tanpa melalui jaringan khusus secara fisik yang menghubungkan antara beberapa DSLAM dengan perangkat NMS. Dikarenakan sebagian besar negara di Asia termasuk Indonesia mengacu sistem standarisasi Eropa maka antarmuka ini sedapat mungkin menggunakan standar ETSI untuk 155 Mbps (STM-1) seperti pada jaringan backbone umumnya.
  4. POTS splitter yang berfungsi untuk memisahkan layanan telepon dan data.

Sumber : http://bisnistypeapproval.wordpress.com/2009/04/06/istilah-komputer-adsl-asymmetric-digital-subscriber-line/

RANGKAIAN LOGIKA BERUPA KOMPUTER DIGITAL

RANGKAIAN LOGIKA BERUPA KOMPUTER DIGITAL

Komputer Digital adalah :
Sebuah sistem digital yang melaksanakan bermacam-macam tugas komputasional. Dalam computer digital, manipulasi informasi biner dilakukan oleh rangkaian-rangkaian logika yang disebut gerbang-gerbang (gates).
Gates adalah :
Blok-blok piranti keras (hardware) yang menghasilkan sinyal-sinyal biner, 1 atau 0, jika persyaratan-persyaratan input logika dipenuhi. Hubungan input dan output dari variabel biner untuk setiap gerbang dapat disajikan dalam sebuah tabel yang disebut “tabel kebenaran” (truth table).

GERBANG AND
Menghasilkan And Logic Function, artinya outputnya memiliki nilai 1 jika input A dan input B keduanya merupakan bilangan biner 1. Dalam hal lain outputnya adalah 0.

GERBANG OR
Menghasilkan fungsi inclusive OR, artinya outputnya adalah 1 jika salah satu atau kedua input A dan B bernilai 1. Dalam hal lain outputnya adalah 0.

GERBANG INVERTER
Rangkaian inverter mengubah logika sensor sebuah sinyal biner. Rangkaian ini menghasilkan fungsi NOT atau komplemen.

GERBANG NAND (NOT AND)
Fungsi NAND adalah logika komplemen dari AND.
GERBANG NOR (NOT OR)
Fungsi NOR adalah logika komplemen dari OR.

GERBANG EXCLUSIVE OR (XOR)
Fungsi logika ganjil (odd function). Gerbang ini menghasilkan logika biner 1 apabila input A dan B dijumlahkan bernilai ganjil. Dalam hal lain outputnya adalah 0.

GERBANG EXCLUSIVE NOR (XNOR)
Fungsi logika genap (even function). Gerbang ini menghasilkan logika biner 1 apabila input A dan B dijumlahkan bernilai genap. Dalam hal lain outputnya adalah 0.

Tabel Gerbang Logika

Sumber : http://dewin221106.blogspot.com/2010/05/rangkaian-logika-digital.html

Sejarah Komputer

Sejarah Komputer

Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan manusia sejak dahulu kala berupa alat mekanik maupun elektronik. Pada awalnya komputer pertama diciptakan oleh seorang ilmuwan matematika Inggris dari Universitas Cambridge bernama Charles Babbage (1792-1871) yang menemukan speedometer. Usaha Babbage yang pertama muncul pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan diferensial. Mesin tersebut dinamakan Mesin Diferensial. Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis.
Babbage kemudian terinspirasi untuk memulai membuat komputer general-purpose yang pertama, yang disebut Analytical Engine atau mesin analitis. Mesin ini terdiri dari sekitar 50.000 komponen, desain dasar dari mesin analitis menggunakan kartu-kartu berlubang yang berisi instruksi operasi bagi mesin tersebut. Seperti mesin diferensial, mesin analitis ini sepenuhnya bersifat mekanis.
Ada Augusta Lovelace (1815-1842) merupakan wanita yang dipekerjakan oleh Babbage juga memiliki peran penting dalam pembuatan mesin ciptaan Babbage. Ia membantu merevisi rencana, mencari pendanaan dari pemerintah Inggris dan mengkomunikasikan spesifikasi mesin analitis kepada publik. Selain itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini memungkinkannya membuat instruksi untuk dimasukkan ke dalam mesin dan juga membuatnya menjadi programmer pertama di dunia. Pada tahun 1980, Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya.
Pada tahun 1889, Herman Hollerith (1860 1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk melakukan penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih cepat untuk melakukan perhitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat. Hollerith menggunakan kartu perforasi untuk memasukkan data sensus yang kemudian diolah oleh alat tersebut secara mekanik. Sebuah kartu dapat menyimpan hingga 80 variabel. Dengan menggunakan alat tersebut, hasil sensus dapat diselesaikan dalam waktu enam minggu.
Pada tahun 1903, John V. Atanasoff dan Clifford Berry merancang sebuah kalkulator elektronik di Bell Labs, Amerika Serikat. Mesin ini sangat canggih pada masanya dan bekerja menggunakan aritmatika biner dan memiliki kapasitor-kapasitor sebagai memori. Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem  biner aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematik dapat dinyatakan sebagai benar atau salah. Dengan mengaplikasikan kondisi benar-salah ke dalam sirkuit listrik dalam bentuk terhubung-terputus, Atanasoff dan Berry membuat komputer elektrik pertama di tahun 1940.

a.    Komputer Generasi Pertama (1943-1955)

Pada Perang Dunia Kedua, negara-negara yang terlibat dalam perang berusaha mengembangkan komputer untuk mengeksploitasi potensi strategis yang dimiliki komputer. Pada masa awal perang, kapal-kapal selam Jerman bernama U-Boat menggunakan pesan-pesan yang telah disandi menggunakan alat yang disebut ENIGMA untuk dikirim ke pusat komando. Pada awalnya ENIGMA dirancang oleh seorang penemu amatir dan mantan presiden Amerika Serikat, Thomas Jefferson. Selain itu pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah komputer Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali.

Pada tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia ENIGMA yang dinamakan COLOSSUS. Ahli matematika Inggris, Alan Turing membantu merancang mesin ini. Mesin COLOSSUS ini dapat dicatat sebagai komputer digital elektronik pertama di dunia. Di Amerika pada saat itu juga dihasilkan suatu kemajuan lain. Howard H. Aiken (1900-1973), seorang insinyur Harvard yang bekerja dengan IBM, berhasil memproduksi kalkulator elektronik untuk US Navy dengan nama Mark I.

Perkembangan komputer selanjutnya adalah Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), yang dibuat oleh kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. Komputer ini terdiri dari 18.000 tabung vakum, 1.500 relai, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder. Dengan komposisi tersebut, komputer ini memiliki bobot 30 ton dan membutuhkan daya 160 kilowatt. Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980), ENIAC merupakan komputer serbaguna (general purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I.

Pada pertengahan tahun 1940-an, John von Neumann (1903-1957) bergabung dengan tim  University of Pensylvania dalam usaha membangun konsep desain. Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) versinya sendiri dengan nama IAS pada tahun 1945 dengan sebuah memori untuk menampung baik program ataupun data. Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Arsitektur komputer Von Neumann ini akan menjadi dasar hampir semua komputer digital lebih dari setengah abad kemudian, bahkan hingga saat ini.
Tahun 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) yang dibuat oleh Remington Rand, menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur von Neumann tersebut.

Komputer Generasi pertama mempunyai karakteristik instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu. Setiap komputer memiliki program kode-biner yang berbeda yang disebut “bahasa mesin” (machine language). Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi kecepatannya. Ciri lain komputer generasi pertama adalah penggunaan tabung vakum (yang membuat komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar) dan silinder magnetik untuk penyimpanan data.

b.    Komputer Generasi Kedua (1955-1965)

Pada tahun 1948 diciptakan transistor di Laboratorium Bell oleh John Bardeen, Walter Brattain, dan William Shockley. Mereka menerima hadiah nobel di bidang fisika pada tahun 1956 untuk penemuan ini. Penemuan ini sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis.

Komputer transistor pertama dibuat di Laboratorium Lincoln, MIT, sebuah mesin 16 bit dengan nama TX-0 (Transistorized eXperimental Computer 0). Perkembangan selanjutnya adalah dengan munculnya PDP-1 pada tahun 1961. Mesin ini mempunyai word 18 bit sebanyak 4K dan waktu siklus 5 µsecond.

Selanjutnya juga telah dibuat mesin 12 bit bernama PDP-8 yang lebih murah daripada PDP-1. PDP-8 telah melakukan informasi besar, yaitu memiliki bus tunggal bernama omnibus. Bus adalah kumpulan kabel-kabel paralel yang digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen sebuah komputer. Arsitektur ini sangat berbeda dengan mesin IAS yang berpusat pada memori dan arsitektur ini diadopsi oleh hampir semua komputer kecil.

IBM juga menciptakan komputer versi 7090 dan 7094 yang memiliki waktu siklus 2 µsecond, 32 K memori ini, dan word dengan panjang 36 bit. Pada tahun 1964, sebuah perusahaan yang baru berdiri Control Data Corporation (CDC) memperkenalkan komputer 6600, sebuah mesin yang mendekati ideal dan lebih cepat dari 7094. Mesin ini dapat melakukan 10 instruksi yang dijalankan pada saat yang sama.

Salah satu contoh penting komputer pada masa ini adalah IBM 1401 yang diterima secara luas di kalangan industri. Pada tahun 1965, hampir seluruh bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses informasi keuangan. Program yang tersimpan di dalam komputer dan bahasa pemrograman yang ada di dalamnya memberikan fleksibilitas kepada komputer. Fleksibilitas ini meningkatkan kinerja dengan harga yang pantas bagi penggunaan bisnis. Dengan konsep ini, komputer dapat mencetak faktur pembelian konsumen dan kemudian menjalankan desain produk atau menghitung daftar gaji.

Beberapa bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa pemrograman Common Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula Translator (FORTRAN) mulai umum digunakan. Bahasa pemrograman ini menggantikan kode mesin yang rumit dengan kata-kata, kalimat, dan formula matematika yang lebih mudah dipahami oleh manusia. Berbagai macam karir baru bermunculan (programmer, analyst, dan ahli sistem komputer). Industri piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini.

c.    Komputer Generasi Ketiga (1965-1980)

Penemuan rangkaian terpadu (integrated circuit – IC) dari silikon oleh Robert Noyce pada tahun 1958 memungkinkan dimasukkannya lusinan transistor pada satu keping chip tunggal. Teknologi ini memungkinkan untuk pembuatan komputer yang lebih kecil, lebih cepat, dan lebih murah dibanding komputer yang menggunakan transistor.
Pada masa ini IBM memperkenalkan jalur produk tunggal dengan nama Sistem/360 untuk menggantikan model 7094 dan 1041 yang tidak saling kompatibel. Komputer ini berbasis pada rangkaian-rangkaian terpadu yang dirancang untuk keperluan perhitungan ilmiah dan komersial. Komputer 360 memperkenalkan kemampuan multiprogramming dimana memiliki beberapa program dalam memori, sehingga ketika satu program menunggu selesainya input/output, program lain dapat melakukan perhitungan. Komputer 360 dibuat dalam beberapa model untuk beberapa kebutuhan, yaitu:

Sifat    Model
30    Model
40    Model
50    Model
65
Kemampuan relatif    1    3.5    10    21
Waktu Siklus (nsec)    1000    625    500    250
Memori maksimum (KB)    64    256    256    512
Byte-byte yang diambil per siklus    1    2    4    16
Jumlah maksimum saluran data    3    3    4    6

Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara bersamaan dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.

d.    Komputer Generasi Keempat (1970-sekarang)

Pada tahun 1980-an, Very Large Scale IC (VLSI) memungkinkan pemasangan puluhan ribu sampai ratusan ribu transistor ke dalam satu chip tunggal. Bahkan dengan teknologi Ultra-Large Scale Integration (ULSI) jumlah tersebut meningkat sampai jutaan transistor. Perkembangan ini menyebabkan lahirnya komputer dengan ukuran semakin kecil den kecepatan yang semakin tinggi. Dengan lahirnya komputer mini, maka sebuah instansi dapat memiliki komputer sendiri karena harganya yang menjadi jauh lebih murah. Pada masa ini, era komputer pribadi (Personal Computer atau PC) dimulai.

Komputer-komputer pribadi pertama biasanya dijual secara terpisah-pisah antara satu komponen dengan komponen lain, sehingga semua spesifikasinya tergantung pembeli. Prosesor yang dipakai saat itu adalah intel 8080 dan sebuah sistem operasi CP/M yang ditulis oleh Gary Kildall. Satu perangkat komputer pribadi terdiri atas sebuah prosesor, sejumlah kabel, sebuah power supply, dan floppy disc 8 inci.

Tidak lama kemudian, setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven, televisi, dn mobil dengan electronic fuel injection dilengkapi dengan mikroprosesor. Perkembangan yang demikian memungkinkan orang-orang biasa untuk menggunakan komputer biasa. Komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaan-perusahaan besar atau lembaga pemerintah.
Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan komputer pribadi untuk penggunaan di rumah, kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2 juta unit di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada di atas meja (desktop computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas (laptop), atau bahkan komputer yang dapat digenggam (palmtop).
Pada masa sekarang, kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD K6, Athlon, Duron, dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat.

Komputer pribadi pertama yang lain adalah Apple yang dirancang oleh Steve Jobs dan Steve Wozniak. Mesin ini sangat populer di kalangan pemakai komputer di rumah dan di sekolah-sekolah hingga Apple menjadi sangat terkenal dalam waktu singkat.

Seiring dengan bertambah populernya komputer, maka komputer-komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, perangkat lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Dengan menggunakan Local Area Network (LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.

Sumber : http://www.google.com

RANGKAIAN DIGITAL

RANGKAIAN DIGITAL

Saat ini, rangkaian elektronika digital sudah bukan merupakan barang asing lagi. Rangkaian digital sudah ada di mana-mana dan bersinergi dengan rangkaian elektronika analog untuk membentuk rangkaian-rangkaian elektronika yang lebih cermat, cepat, dan tepat sasaran.
Rangkaian digital yang bekerja hanya pada dua level ini (0 atau OFF dan 1 atau ON), pada awalnya dibentuk oleh saklar atau relay listrik dengan ukuran besar. Karena itu sulit untuk diaplikasikan di banyak peralatan. Tetapi, kemajuan teknologi semikonduktor yang cepat telah membuat ukurannya menjadi semakin kecil. Inilah faktor penting yang menyebabkan rangkaian digital dipakai oleh hampir semua produk elektronik.
Setelah era transistor dan dioda, munculah Integrated Circuit (IC) yang menggabungkan beberapa transistor dan dioda dalam satu chip. Pada saat itu, para perancang rangkaian digital menggunakan IC jenis TTL (Transistor-transistor Logic) yang terkenal dengan famili 74XX atau IC CMOS (Complementary Metal Oxyde Semiconductor) yang dikenal dengan famili 4XXX. Hingga tahun 1980-an jenis IC ini, juga cukup populer di kalangan perancang amatir di Indonesia. Beberapa peserta lomba karya ilmiah atau lomba cipta elektronika banyak menggunakannya.
Karena jenis IC ini hanya berisi beberapa gerbang dasar (AND, OR, dll) atau beberapa fungsi yang sedikit kompleks (Flip-flop, counter, register), maka untuk membangun rangkaian yang lebih kompleks, diperlukan banyak IC. Akibatnya, penyusunan rangkaian di papan rangkaian tercetak (PCB/Printed Circuit Board) menjadi rumit. Apalagi, rangkaian digital umumnya mempunyai banyak masukan dan keluaran.
Seiring dengan semakin kecilnya ukuran IC (tetapi dengan isi yang semakin banyak, alias kerapatan yang semakin tinggi), peran famili TTL dan CMOS mulai berkurang. Rangkaian-rangkaian digital kompleks lebih banyak menggunakan mikroprosesor dan mikrokontroler. Kedua perangkat ini mampu mengurangi ukuran rangkaian sekaligus mengurangi kerumitan pengkabelannya. Selain itu, sifatnya yang programmable (dapat diprogram) membuatnya fleksibel terhadap perubahan rangkaian. Jadi, cukup dengan sekali merangkai pada papan PCB, fungsi rangkaian dapat diganti-ganti dengan mengubah programnya.
Hingga saat ini kedua perangkat tersebut masih banyak digunakan. Hanya saja mikrokontroler lebih banyak digunakan, karena tidak memerlukan lagi komponen pendamping semacam RAM (random Access Memory), ROM (Read Only memory), atau perangkat I/O (Input/Output). Bahkan beberapa mikrokontroler juga dilengkapi dengan rangkaian ADC (Analog to Digital Converter) dan DAC (Digital to Analog Converter).
Walaupun cukup populer, membangun rangkaian digital pada mikroprosesor atau mikrokontroler berbeda dengan membangun rangkaian pada famili TTL atau CMOS. Pemrograman mikroprosesor atau mikrokontroler menyerupai pemrograman komputer, sehingga tidak berbasis gerbang seperti perancangan pada TTL atau CMOS. Hal ini cukup menyulitkan perancang rangkaian yang tidak terbiasa dengan algoritma pemrograman. Karena itu muncul komponen-komponen programmable berbasis gerbang. Salah satu komponen yang saat ini lagi naik daun adalah FPGA (Field Programmable Gate Array). Kepopuleran komponen ini dapat dilihat di buku-buku rangkaian, jurnal-jurnal ilmiah, internet. Cukup banyak rancangan rangkaian digital yang dibangun dengan FPGA.

Hardware FPGA
Secara fisik, Field Programmable Gate Array (FPGA) berbentuk chip IC. FPGA tergolong dalam jenis ASIC (Application-Spesific IC). Jenis lain yang termasuk ASIC adalah PLD (Programmable Logic Device). Sementara IC TTL, CMOS, mikroprosesor, mikrokontroler termasuk dalam jenis IC standar.
Sebuah chip FPGA mengandung puluhan hingga puluhan ribu sel logika. Tiap sel dapat dilihat sebagai komponen standar. Tiap-tiap sel logika mempunyai beberapa jumlah masukan. Biasanya berjumlah 2 hingga 10 masukan. Sel-sel logika juga mempunyai keluaran yang berjumlah 1 atau 2, tergantung dari jenis fungsinya.
FPGA juga dapat dipandang sebagai kumpulan blok, di mana 3 elemen penyusunnya adalah : CLB (Combinational Logic Block), IOB (Input/Output Block), dan interkoneksi. CLB menghasilkan elemen fungsional untuk menyusun rangkaian logika yang diinginkan. IOB berfungsi sebagai antar muka (interface) antara pin-pin terminal chip dengan kawat penghubung dalam chip IC. Blok interkoneksi yang berupa kawat-kawat dan saklar penghubung, mengelilingi blok-blok CLB.
Sebelum diprogram, tiap blok tidak terikat satu dengan lain. Keterikatan hanya terjadi jika program dimasukkan untuk membuat koneksi antara satu blok dengan blok lainnya. Koneksi dilakukan dengan menggunakan interkoneksi berupa sambungan-sambungan atau saklar-saklar (dalam FPGA) yang disusun dalam bentuk matriks. Jadi program untuk FPGA merupakan konfigurasi koneksi antar blok-blok untuk membentuk suatu rangkaian digital.
FPGA tidak hanya mengakomodasi kebutuhan akan gerbang dasar saja, tetapi juga rangkaian logika kombinasi sederhana seperti decoder, multiplexer, adder atau rangkaian kombinasi lain yang lebih rumit. Rangkaian logika kombinasi dapat disusun dari sekumpulan gerbang dan multiplekser atau dalam bentuk memori look-up table (LUT) yang rangkaiannya menjadi lebih sederhana.
Selain rangkaian logika kombinasi, FPGA juga dapat mengakomodasi kebutuhan akan rangkaian logika sekuensial seperti flip-flop (JK, RS, T, D) hingga counter, shift register. Biasanya, rangkaian logika kombinasi atau sekuensial standar telah disediakan dalam file library, sehingga memudahkan perancang dalam membangun rangkaiannya.
Pemakaian FPGA mempunyai banyak keuntungan dibanding pemakaian IC TTL dan CMOS. Selain jumlah gerbangnya yang jauh lebih banyak, kemudahan, kecepatan dan fleksibilitas proses rancang bangun merupakan kelebihan FPGA. Selain itu, konsumsi dayanya jauh lebih sedikit. Sayangnya, sebagian FPGA masih bersifat seperti RAM (Random Access Memory). Sehingga jika suplai tegangan menghilang, program di dalamnya juga lenyap dan harus dilakukan pemrograman ulang.
Namun saat ini sudah ada teknologi baru yang menyebabkan program dapat bertahan lama dalam FPGA. Penemunya adalah Berend Jonker dan rekan-rekannya, Jonker mengganti komponen transistor dalam FPGA dengan komponen bernama GMR (Giant Magneto Resistive). GMR terdiri atas lembaran tipis film magnetik yang dapat dihidupmatikan dengan suatu medan magnet, sehingga kutub-kutubnya saling berlawanan satu sama lainnya.
Saat ini, produsen-produsen FPGA cukup banyak, di antaranya adalah Actel, Altera, Cypress, Lattice, Xilink. Altera dan Xilink merupakan produsen yang hasil produksinya cukup populer. Xilink bahkan mengeluarkan berbagai jenis FPGA yang banyak digunakan, di antaranya adalah: Spartan, famili-famili XC 3000, XC 4000, dan XC5200.
Pemrograman FPGA
Jika suatu rancangan skema rangkaian digital telah didapat, skema tersebut diterjemahkan dalam bahasa VHDL (Visual Hardware Description Language) dan di entry dengan menggunakan software pemrogram FPGA. Program dalam Bahasa VHDL merupakan sekelompok instruksi yang menggambarkan fungsi/gerbang logika dasar dan fungsi-fungsi lainnya.
Bagi sebagian kalangan, membuat rangkaian dengan bahasa VHDL merupakan pekerjaan yang merepotkan. Karena itu, software pemrogram juga menyediakan fasilitas Schematic Editor yang digunakan untuk menggambar rangkaian dalam bentuk skematis yang berupa simbol-simbol fungsi-fungsi logika yang familiar. Beberapa software juga melengkapi diri dengan FSM Editor yang digunakan untuk menggambar rangkaian dengan menggunakan simbol-simbol Finite State Machine.
Rangkaian yang telah dibuat dalam salah satu dari ketiga bentuk di atas, dapat disimulasi dengan menggunakan fasilitas Logic Simulator. Hasil simulasi ditampilkan dalam bentuk diagram waktu dari masukan-masukan, keluaran-keluaran, atau titik-titik pengamatan yang dipilih. Jadi, rangkaian hasil rancangan dapat diperiksa kebenaran kerjanya, sebelum di-loading ke FPGA. Hasil simulasi tidak selalu sama persis dengan kerja FPGA sebenarnya, karena ada beberapa kondisi komponen dalam FPGA yang tidak diperhitungkan dalam simulasi.
Jika hasil simulasi telah sesuai dengan yang diinginkan, file program rangkaian diterjemahkan ke bentuk file yang dapat dimengerti chip FPGA. Penterjemahan dengan menggunakan fasilitas Implementasi. Program ini akan melakukan proses : translate, map, place & route, timing simulation, dan configure. Dan akhirnya dihasilkan file (untuk FPGA Xilink berekstensi BIT), yang dapat di-loading ke FPGA dengan menggunakan fasilitas komunikasi PC seperti: format paralel LPT 1:, format serial RS 232, atau USB. Jika file program telah selesai di-loading, maka hubungan komunikasi dapat dicabut dan FPGA aktif secara mandiri.
Aplikasi FPGA
FPGA banyak diaplikasikan untuk pembuatan prototipe rangkaian digital dan untuk produksi rangkaian digital dengan jumlah yang tidak banyak. Karena itu, sebagian besar pemakainya adalah perguruan tinggi, sekolah, institusi penelitian, maupun bagian R&D (Research & Development) di perusahaan-perusahaan manufaktur.
Contoh rangkaian yang telah dibangun pada FPGA adalah encoder dan decoder FEC (Forward Error Correction). Codec (encoder & decoder) FEC adalah rangkaian yang dapat memperbaiki kesalahan penerimaan data secara mandiri. Pada peralatan telekomunikasi seperti Hand Phone dan satelit , rangkaian ini digunakan untuk memperbaiki kesalahan penerimaan data akibat gangguan di udara. Pada perangkat penyimpanan seperti disk (dengan format : CD, VCD, DVD, dan lainnya), rangkaian codec FEC digunakan untuk memperbaiki kesalahan akibat kotoran, jamur atau cacat lain di CD.
Rangkaian digital lain yang dapat dibuat adalah decoder MPEG pada VCD, decoder MP3 pada MP3 Player atau untuk CD Player. Selain itu ada pula rangkaian filter-filter digital, rangkaian DSP (Digital Sinyal Processing), yang banyak digunakan pada pengolahan sinyal di perangkat digital seperti TV Digital, Radio Digital. Pokoknya banyak rangkaian digital yang dapat dibangun pada FPGA. Hebatnya, FPGA juga bisa dibuat menjadi mikroprosesor atau mikrokontroler.
Sumber : http://takesimpleway.wordpress.com

BAGIAN & STRUKTUR MAIN MEMORY

BAGIAN & STRUKTUR MAIN MEMORY

CPU hanya dapat menyimpan data dan instruksi di register yang berukuran kecil sehingga tidak dapat menyimpan semua informasi yang dibutuhkan untuk keseluruhan proses program. Untuk mengatasi hal ini, maka CPU harus dilengkapi dengan alat penyimpan yang berkapasitas lebih besar yaitu memori utama. Unit ini dapat dibayangkan sebagai sekumpulan kotak-kotak yang masing-masing dapat menyimpan sepenggal informasi baik berupa data maupun instruksi. Tiap-tiap lokasi dari kotak ditunjukkan oleh suatu alamat (address), yaitu berupa nomor yang menunjukkan lokasi tertentu dari kotak memori.

Ukuran memori ditunjukkan oleh satuan byte, misalnya 1 Mb, 4 Mb, 8 Mb, atau bahkan ada yang sampai 2Gb. Pada umumnya 1 byte memori terdiri dari 8 – 32 bit (binary digit), yaitu banyaknya digit biner (0 atau 1) yang mampu disimpan dalam satu kotak memori.

Random Access Memory (RAM)

Semua data dan program yang dimasukkan melalui alat input akan disimpan terlebih dahulu di memori utama, khususnya RAM, yang dapat diakses secara acak (dapat diisi/ditulis, diambil, atau dihapus isinya) oleh pemrogram. Struktur RAM terbagi menjadi empat bagian utama, yaitu:

  1. Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat input.
  2. Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diakses.
  3. Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil pengolahan.
  4. Output storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.

Input yang dimasukkan melalui alat input akan ditampung terlebih dahulu di input storage. Bila input tersebut berupa program maka akan dipindahkan ke program storage, dan bila berbentuk data maka akan dipindahkan ke working storage. Hasil dari pengolahan juga ditampung terlebih dahulu di working storage dan bila akan ditampilkan ke alat output maka hasil tersebut dipindahkan ke output storage.

Read Only Memory (ROM)

Dari namanya, ROM hanya dapat dibaca sehingga pemrogram tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya berupa sistem operasi yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti misalnya program untuk mengatur penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci papan ketik untuk keperluan kontrol tertentu, dan bootstrap program. Program bootstrap diperlukan pada saat pertama kali sistem komputer diaktifkan. Proses mengaktifkan komputer pertama kali ini disebut dengan booting, yang dapat berupa cold booting atau warm booting.

Cold booting merupakan proses mengaktifkan sistem komputer pertama kali untuk mengambil program bootstrap dari keadaan listrik komputer mati (off) menjadi hidup (on). Sedangkan warm booting merupakan proses pengulangan pengambilan program bootstrap pada saat komputer masih hidup dengan cara menekan tiga tombol tombol pada papan ketik sekaligus, yaitu Ctrl, Alt, dan Del. Proses ini biasanya dilakukan bila sistem komputer macet, daripada harus mematikan aliran listrik komputer dan menghidupkannya kembali.

Instruksi-instruksi yang tersimpan di ROM disebut dengan microinstruction atau firmware karena hardware dan software dijadikan satu oleh pabrik pembuatnya. Isi dari ROM ini tidak boleh hilang atau rusak karena bila terjadi demikian, maka sistem komputer tidak akan bisa berfungsi. Oleh karena itu, untuk mencegahnya maka pabrik pembuatnya merancang ROM sedemikian rupa sehingga hanya bisa dibaca, tidak dapat diubah-ubah isinya oleh orang lain. Selain itu, ROM bersifat non volatile supaya isinya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.

Pada kasus yang lain memungkinkan untuk merubah isi ROM, yaitu dengan cara memprogram kembali instruksi-instruksi yang ada di dalamnya. ROM jenis ini berbentuk chip yang ditempatkan pada rumahnya yang mempunyai jendela di atasnya. ROM yang dapat diprogram kembali adalah PROM (Programmable Read Only Memory), yang hanya dapat diprogram satu kali dan selanjutnya tidak dapat diubah kembali. Jenis lain adalah EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultraviolet serta dapat diprogram kembali berulang-ulang. Disamping itu, ada juga EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus secara elektronik dan dapat diprogram kembali.

BUS

Hubungan antara CPU dengan memori utama ataupun dengan alat-alat input/output (I/O) dilakukan melalui suatu jalur yang disebut dengan bus. Hubungan antara CPU dengan memori utama melalui jalur bus yang dilekatkan pada MDR, MAR, dan unit kendali dalam CPU. Sedangkan bus yang menghubungkan CPU dengan alat-alat I/O tidak dilekatkan langsung ke alat-alat I/O, tetapi dapat dilakukan melalui suatu alat I/O port atau DMA controller atau I/O channel.

Bus merupakan suatu sirkuit yang merupakan jalur transportasi informasi antara dua atau alat-alat dalam sistem komputer. Bus yang menghubungkan antara CPU dengan memori utama disebut dengan internal bus, sedang yang menghubungkan CPU dengan alat-alat I/O disebut external bus. Di dalam internal bus, hubungan antara CPU dengan memori utama dilakukan melalui data bus yang dihubungkan dengan MDR, dan melalui address bus yang dihubungkan dengan MAR, serta melalui control bus yang dihubungkan dengan control unit.

PEMROSESAN INSTRUKSI

Jika pemrogram menginginkan CPU untuk mengerjakan sesuatu, maka harus ditulis suatu instruksi yang dapat dipahami oleh CPU. Kumpulan dari instruksi inilah yang disebut dengan program. Program yang akan diproses dan data yang akan diolah oleh CPU harus diletakkan terlebih dahulu di memori utama. Proses ini yang biasa kita lakukan dengan mengetikkan nama program pada prompt DOS, atau meng-klik ikon pada sistem operasi Windows. Instruksi-instruksi yang dapat diproses oleh CPU adalah instruksi-instruksi yang sudah dalam bentuk bahasa mesin.

Tahap pertama dari pemrosesan suatu instruksi oleh CPU disebut dengan instruction fetch, yaitu proses CPU mengambil atau membawa instruksi dari memori utama ke CPU. Tahap selanjutnya (kedua) disebut instruction execute, yaitu proses dari CPU untuk mengerjakan instruksi yang sudah diambil dari memori utama dan sudah berada di IR register.

Waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tahap pertama disebut waktu instruksi (instruction time), dan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tahap kedua disebut waktu eksekusi (execution time). Sedangkan total waktu yang dibutuhkan untuk kedua tahap tersebut dinamakan waktu siklus (cycle time).

Beberapa pabrik komputer mengukur kecepatan CPU berdasarkan lamanya melakukan satu siklus mesin yang diukur dengan satuan megahertz (Mhz), dimana satu Mhz berarti dapat diselesaikan satu juta siklus per detiknya. Suatu pengukur waktu yang disebut dengan clock akan berdetak untuk tiap-tiap siklus yang dilakukan. Misalnya suatu pemroses 16 Mhz berarti clock akan berdetak sebanyak 16 juta kali tiap detiknya.

 

Sumber : http://blog.math.uny.ac.id/

Bagian & Struktur I/O Device

Bagian & Struktur I/O Device

ALAT-ALAT INPUT

Alat input adalah alat yang digunakan untuk menerima input atau masukan dari luar komputer. Input dapat juga disebut energi yang dimasukkan ke dalam suatu sistem. Dalam sistem komputer, input dapat berupa :

* Signal input yaitu data yang dimasukkan dalam sistem komputer.
* Maintenance input yaitu program yang digunakan untuk mengolah data yang dimasukkan.

Beberapa alat input juga memiliki kemampuan ganda, yaitu sebagai alat input itu sendiri serta berfungsi sebagai alat output untuk menampilkan hasil. Alat input/output yang demikian ini disebut sebagai Terminal

MENGAKSES PERANGKAT I/O

Peraturan sederhana untuk menghubungkan perangkat I/O dengan suatu komputer adalah dengan menggunakan peraturan bus tunggal (dapat dilihat pada Gambar 1.). Bus tersebut meng-enable semua perangkat yang dihubungkan padanya untuk pertukaran informasi. Biasanya pertukaran tersebut terdiri dari tiga set jalur yang digunakan untuk membawa alamat, data, dan sinyal kontrol. Tiap perangkat I/O ditetapkan dengan suatu set alamat yang unik. Pada saat prosessor meletakkan suatu alamat pada jalur alamat,  perangkat yang mengenali alamat ini merespon perintah yang dinyatakan pada jalur kendali. Prosessor meminta operasi baca atau tulis,  dan data yang direquest dikirim melalui jalur data. Pada saat perangkat I/O dan memori berbagi ruang alamat yang sama, pengaturan tersebut disebut memory mapped I/O.

Perangkat I/O beroperasi pada kecepatan yang sangat berbeda dengan prosessor. Pada saat operator manusia memasukkan karakter pada keyboard, prosessor mampu mengeksekusi jutaan instruksi antar entri karakter yang berurutan. Suatu instruksi yang membaca karakter dari keyboard sebaiknya hanya dieksekusi pada saat karakter tersebut tersedia dalam input buffer antarmuka keyboard. Kita juga harus memastikan bahwa karakter input tersebut hanya dibaca sekali.

ALAT INPUT LANGSUNG

Alat input langsung adalah alat input yang dimasukkan dan langsung diproses oleh CPU, tanpa melewati media lainnya. Alat input langsung ini memungkinkan adanya interaksi langsung pemakai dengan sistem komputer.

1. Keyboard (klik)
Beberapa alat input langsung yang menggunakan keyboard untuk memasukkan input secara langsung adalah :
* Teleprinter Terminal (line terminal)
* Financial Transaction Terminal
* Point-of-Sale Terminal (POST)
* OCR (Optical Character Recognition) tag reader, yang digunakan untuk membaca label di barang
* Bar Code Wand, yang digunakan untuk membaca label barang yang berbentuk kode batang
* Visual Display Terminal
2. Pointing Device
Pointing device digunakan untuk keperluan tertentu, misalnya pembuatan grafik atau gambar.
* Mouse
* Touch Screen
* LightPen
* Digitizer Graphic Tablet
* Trackball, Joystick, dan Touchpad
3. Scanner
* Magnetic Ink Character Recogninition (MICR)
* Optical Data Reader
* Optical Character Recognition (OCR) reader
* OCR tag reader
* Bar Code Wand
* Optical Mark Recognizition (OMR) reader
4. Sensor
* Digitizing Camera
5. Voice Recognizer

ALAT INPUT TIDAK LANGSUNG
Memasukkan input secara tidak langsung berarti data yang dimasukkan tidak langsung diproses oleh CPU, tetapi direkamkan terlebih dahulu ke suatu media machine readable form yang berbentuk simpanan luar.

1. Key-to-Card
2. Key-to-Tape
3. Key-to-Disk

Alat Output
Peralatan output adalah peralatan yang digunakan untuk membawa data ke luar computer atau juga untuk memindah data dari computer satu dengan yang lainnya.
Unit Output Terdiri Dari
a.    Hardcopy device , alat yang digunakan untuk mencetak tulisan (kata, angka, karakter khusus dan simbol-simbol lain) serta image (grafik atau gambar) pada media hard (keras) seperti kertas dan film
b.    Softcopy device, alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan (kata, angka, karakter khusus dan simbol-simbol lain) serta image (grafik atau gambar) yang berupa sinyal elektronik.
c.    Drive Devices, Berupa alat yang digunakan untuk merekam simbol dalam bentuk hanya dapat di baca oleh mesin dan berfungsi sebagai alat input maupun alat output
”    Hard Copy Devices

1.    pengertian printer, Printer merupakan sebuah perangkat keras yang dihubungkan pada komputer yang berfungsi untuk menghasilan cetakan baik berupa tulisan ataupun gambar dari komputer pada media kertas atau yang sejenisnya.
Jenis jenis Printer
(1)    Band Printer
Sebuah printer baris yang menggunakan band metal, atau loop, karakter jenis sebagai mekanisme pencetakan. Band ini berisi kumpulan karakter tetap timbul yang hanya bisa diubah dengan mengganti band. Band ini berputar h
orizontal sekitar satu set palu, satu untuk setiap kolom cetak. Ketika karakter yang dibutuhkan dalam band ini berputar ke kolom cetak yang dipilih, palu mendorong kertas itu ke dalam pita dan gambar timbul terhadap surat itu, angka atau simbol.

Band printer dapat mencetak sampai dengan sekitar 2.000 lpm dan bisa eksis dalam lingkungan industri yang sangat keras, meskipun mereka sebagian besar digunakan di pusat data. Band printer dan line printer matriks adalah dua garis hidup teknologi printer.

(2)    Dot-matrix printer

adalah jenis yang paling umum dampak printer yang digunakan dengan komputer pribadi. Sebuah dot-matrix printer menggunakan drum yang dipukul oleh kepala cetak yang berisi titik-titik pin tempat itu di atas kertas. Titik-titik ini dibentuk dalam bentuk surat, nomor atau karakter yang diketik ke dalam dokumen. Kualitas dot-matrix printer hanya 240 dpi (titik per inci).

(3)    daisy-wheel printer

adalah serupa dengan bagaimana sebuah mesin ketik manual atau otomatis fungsi. Ada roda logam atau plastik yang memiliki jari-jari terpisah dalam bentuk angka, huruf atau karakter yang ditandai pada mereka. Jika suatu halaman yang sedang dicetak, yang berbicara adalah printer memukul pita dan membuat kesan di atas kertas. J daisy-wheel printer tidak dapat mencetak grafik dan tidak mampu jenis font yang berbeda tanpa perubahan ke printer roda.

(4)    Drum Printer,

Printer ini alat cetaknya berupa silinder kaya drum. Biasanya printer ini di pake buat kasir.

(5)    printer inkjet

adalah beberapa printer yang menempatkan tetesan kecil tinta untuk membuat gambar pada kertas. Jika kamu pernah memperhatikan secarik kertas keluar dari printer inkjet, kamu mengetahui bahwa:
o Titiknya sangat kecil ( pada umumnya antara 50 dan 60 mikron dalam garis tengah),     sangat kecil bahwa mereka lebih kecil dibanding garis tengah suatu rambut manusia ( 70 mikron)!
o Titik diposisikan dengan tepat, dengan resolusi di atas 1440×720 titik per inci (dpi).
o Titik dapat mempunyai warna berbeda mengkombinasikan bersama-sama untuk menciptakan gambaran dengan kualitas photo.
Dalam edisi Howstuffworks ini, kamu akan belajar tentang berbagai bagian-bagian dari suatu printer inkjet dan bagaimana bagian ini bekerja sama untuk menciptakan suatu gambaran. Kamu juga belajar tentang cartridge tinta dan kertas yang khusus beberapa inkjet penggunaan pencetak.

(6)    Plotter

digunakan untuk mencetak gambar ukuran yang cukup besar, seperti gambar mesin dan konstruksi bangunan.

”    Soft Copy Devices
1.    Monitor

merupakan unit keluaran yang memberikan informasi kepada pengguna komputer. Tipe-tipe monitor yang sudah dikenal adalah.
(1) CGA (Color Graphic Adapter) Tipe monitor standar IBM yang mempunyai   kualitas resolusi rendah. Monitor ini hanya mampu menampilkan 4 warna dalam mode grafis.
(2) EGA (Enhanced Graphic Adapter) EGA merupakan tipe monitor yang tingkatannya di atas CGA. Monitor ini mampu menampilkan 16 warna dalam mode grafis.
(3) EPGA (Enchanced Professional Graphic Adapter) Monitor ini mampu menampilkan 256 warna pada mode grafis. Monitor ini disebut juga sebagai monitor PEGA atau PGA
(4) VGA (Visual Graphic Adapter) VGA merupakan tipe monitor yang sekarang banyak digunakan. Gambar yang dihasilkan mempunya warna sampai jutaan. Mode grafisnya tampak lebih nyata di mata.
(5) LCD (Liquid Crystal Display) LCD dikenal sebagai monitor flat atau latar data dengan resolusi rendah, yang memiliki kemampuan menampilkan warna sampai jutaan. LCD menggunakan persenyawaan cair yang mempunyai struktur molekul polar dan diapit oleh dua elektode yang transparan

2.    AlphaNumerik Display,

Alat ini hanya berfungsi untuk mena mpilkan alphabet aja

3.    Projector

adalah aplikasi stand-alone dari sebuah mevie yang kita buat pada director

3.2.4    Speaker
Pengeras suara atau speaker adalah transduser yang mengubah sinyal elektrik ke suara dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk selaput. Dalam setiap sistem penghasil suara, penentuan kualitas suara terbaik tergantung dari speaker. Sistem pada speaker adalah suatu komponen yang membawa sinyal elektronik, menyimpannya dalam CDs, tapes, dan DVDs, lalu mengembalikannya lagi ke dalam bentuk suara aktual yang dapat  didengar. Pada dasarnya, speaker merupakan mesin penterjemah akhir, kebalikan dari mikrofon. Speaker membawa sinyal elektrik dan mengubahnya kembali menjadi getaran untuk membuat gelombang suara. Speaker menghasilkan getaran yang hampir sama dengan yang dihasilkan oleh mikrofon yang direkam dan dikodekan pada tape, CD, LP, dan lain-lain. Speaker tradisional melakukan proses ini dengan menggunakan satu drivers atau lebih.
Sumber : http://www.diaryofpast.co.cc/2010/08/io-device.html

Bagian & Struktur CPU

KOMPONEN UTAMA CPU

- Arithmetic and Logic Unit (ALU)

- Control Unit (CU)

- Registers

- CPU Interconnections

Arithmetic and Logic Unit

  • Bertugas membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer.
  • Arithmetic Logic Unit sering disebut dengan bahasa mesin (machine language) karena bagian ini mengerkjakan instruksi-instruksi bahasa mesin yang diberikan kepadanya.
  • Arithmetic Logic Unit terdiri dari dua bagian yaitu unit arithmetic dan unit logika Boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.

Control Unit [CU]

  • Bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keseluruhan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya.
  • Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil instruksi-intstruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

Registers [Top Level Memory]

  • Media penyimpanan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data.
  • Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.

CPU Interconnections

  • Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus-bus eksternal CPU.
  • Komponen internal CPU yaitu ALU, unit kontrol dan register-register.
  • Komponen eksternal CPU : sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan dan keluaran.

Sumber : http://www.google.com

Konversi Bilangan Biner, Desimal & Heksadesimal

Konversi Bilangan Biner, Desimal & Heksadesimal

Sistem bilangan adalah suatu cara untuk mewakili besaran suatu item fisik.

Ada 4 sistem bilangan yaitu :

1. Sistem bilangan  DESIMAL

Bilangan Dasar  10  dengan simbol  0  -  9

2. Sistem Bilangan BINER

Bilangan Dasar 2 dengan simbol  0 dan 1

3. Sistem Bilangan   OKTAL

Bilangan Dasar 8 dengan simbol   0 – 7

4. Sistem Bilangan HEKSADESIMAL

Bilangan Dasar 16 dengan simbol  0 – 9 dan A – F

 

Konversi antar sistem bilangan

1. Koversi sistem bilangan biner, oktal dan heksadesimal ke sistem bilangan desimal

a n-1 . x n-1 + a n-2 . x n-2  +  …….  +  a n-n . x n-n

dimana  x = bilangan dasar dari bilangan yang akan

dikonversi

a =  digit bilangan yang dikonversi sesuai urutan

n = banyaknya digit bilangan yang dikonversi

 

2. Konversi sistem bilangan desimal ke bilangan biner, oktal dan heksadesimal

Bilangan desimal dibagi berdasarkan bilangan dasar masing-masing sistem bilangan yang akan dikonversi

Contoh :     2 18 0

9 1

2  4 0  atau        …..  25     24     23     22     21     20

2 0                                 1      0       0      1       0

1

Jadi :

18 (10) = 10010 (2)

 

Kode yang mewakili data

Sebuah karakter data disimpan dalam memori dengan menempati posisi 1 byte. Karakter yang disimpan diwakili dengan kombinasi digit biner.

 

Beberapa kode yang digunakan pada komputer

1. BCD (Binary Coded Decimal)

Kode biner yang mewakili nilai digit desimal   0 -9

Digunakan pada komputer 4 bit

2. SBCDIC (Standard Binary Code Decimal Interchange Code)

Mewakili 10 digit desimal, 26  huruf dan karakter khusus

Digunakan pada  komputer 6 bit

3. EBCDIC (Extended Binary Code Decimal Interchange Code)

Digambarkan dalam bentuk tabel dan dibagi menjadi dua bagian yaitu

-        High order 4 bit yang desebut  zone bit

-        Low order 4 bit yang disebut numeric bit

 

1          2          3          4          5          6          7          8

\_____/            \_____/             \_________________/

 

1   1   huruf besar                     0   0      A – I            Numeric bit

1   0   huruf kecil                       0   1      J  -  R

0   1   karakter  khusus                        1   0     S  -  Z

0   0   tidak ada karakter         1   1     0  -  9

 

4. ASCII (American Standard Code for Information  Interchange)

Menggunakan kombinasi 8 bit            2 digit heksadesimal

Kode  ASCII yang digunakan dari  00  -  FF

Contoh :

-  Digit desimal 0 – 9    kode ASCII-nya  30 – 39

-  Huruf   a – z        kode ASCII-nya   61 – 7A

-        Huruf A -  Z        kode ASCII-nya   41 – 5A

-

Bilangan  bertanda

adalah bilangan yang mengandung arti plus (+) maupun minus (-).

Tanda yang umum

+                      0

-                      1

Contoh

1. 8 bit bilangan positif

0000  0000B   atau             00 H    atau        0 D

:

0111  1111B   atau   7F H   atau       127 D

 

2. 8 bit bilangan negatif

1000  0000B  atau    80 H               atau       128 D atau – 127

:

1111  1111B  atau     FF H    atau       255 D             atau -1

 

Mencari bilangan bertanda  dengan menggunakan 1’s complement dan 2’s complement.

- One’s complement,  merubah digit 0 menjadi 1  dan 1 menjadi 0

- Two’s complement,  one’s complement ditambah dengan 1

 

Contoh :

1. Mencari bilangan bertanda – 50  (16 bit)

50 D     =            0000 0000 0011 0010 B

One’s complement       1111 1111 1100 1101 B

1

__________________________________________+

Two’s complement    1111 1111 1100 1110  B   =    – 50 D

 

2. Mencari bilangan bertanda – 113  (16 bit)

113 D     =            0000 0000 0111 0001 B

 

 

One’s complement      1111 1111 1000 1110 B

1

_______________________________________+

Two’s complement        1111 1111 1000 1111  B   = – 113 D

Operasi aritmatika pada sistem bilangan

Biner

Penjumlahan    0  +  0  =  0

0  +  1  =  1

1  +  0  =  1

1  +  1  =  0   dengan carry   1

Pengurangan    0  -  0  =  0

1  -  0  =  1

1  -  1  =  0

0  -  1  =  1  dengan borrow 1

Penerapan one’scomplement dan two’s complement dalam operasi

pengurangan

Desimal                        Biner                one’scomplement                      two’s complement 35

100011                   100011                                         100011

27                                011011

Sumber : http://www.google.com