Pengantar Teknologi Informasi & Komunikasi A (Pengenalan Komputer)
5.
Memori & Media Penyimpanan
A. JENIS MEMORY DALAM KOMPUTER
1. CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
Adalah suatu memory yang khusus yang berisi data vital mengenai konfigurasi komputer dan bersifat semi-permanen.CMOS memerlukan daya yang sangat kecil untuk mempertahankan kontennya, dan chip ini memanfaatkan baterai sebagai sumber daya listriknya. Ketika perubahan diperlukan ke dalam konfigurasi sistem komputer (misalnya ada penambahan hardisk, penambahan RAM dan lain sebagainya), maka CMOS dapat diubah dengan menjalankan suatu program utility khusus yang tersedia melalui sistem operasi.
Fungsi CMOS : mengubah pengaturan yang tidak tepat dapat membuat sistem tidak stabil, crash, atau bahkan mencegah komputer melakukan booting.
2. RAM(Random Acces Memory)
Memory didalam komputer yang bersifat sementara / Volatile (apabila komputer dimatikan maka semua
intruksi maupun data yang ada di memory akan hilang) yang digunakan untuk menampung instruksi atau program, untuk memproses data-data yang telah diproses dan menunggu untuk dikirim ke output device, secondary storage atau juga communication device. Sebagai contoh di dalam task manager di bagian processes ada memory usage program-program itu disimpan sementara di dalam ram.
*Jenis RAM
1. DRAM (Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data yang terkandung didalamnya tidak hilang.
2. SDRAM (Sychronous Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang merupakan kelanjutan dari DRAM namun telah disinkronisasi oleh clock sistem dan memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. Cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz.
3. RDRAM (Rambus Dynamic RAM) adalah jenis memory yang lebih cepat dan lebih mahal dari pada SDRAM. Memory ini digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium 4
4. SRAM (Static RAM) adalah jenis memori yang tidak memerlukan penyegaran oleh CPU agar data yang terdapat di dalamnya tetap tersimpan dengan baik. RAM jenis ini memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM.
5. EDO RAM (Extended Data Out RAM) adalah jenis memori yang digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium. Cocok untuk yang memiliki bus denagan kecepatan sampai 66 MHz.
3. ROM (Read Only Memory)
Read Only Memory (ROM) adalah suatu himpunan dari chip yang berisi bagian dari sistem operasi yang mana dibutuhkan pada saat komputer dinyalakan. ROM juga dikenal sebagai suatu firmware. ROM tidak bisa ditulisi atau diubah isinya oleh pengguna. ROM tergolong dalam media penyimpanan yang sifatnya permanen/ Non Volatile. Chip ROM datang dari pabriknya dengan program atau instruksi yang sudah
disimpan di dalamnya. Satu-satunya cara untuk mengganti kontennya adalah dengan mencopotnya dari komputer dan menggantinya dengan ROM yang lain.
Penggunaan dari ROM ini contohnya adalah sebagai media penyimpanan dari BIOS (Basic Input-Output System) yang dibuat oleh pabriknya.
Fungsi ROM
Seperti telah diungkapkan sebelumnya bahwa umumnya ROM digunakan untuk menyimpan firmware. Pada perangkat komputer, sering ditemukan untuk menyimpan BIOS. Pada saat sebuah komputer dinyalakan, BIOS tersebut dapat langsung dieksekusi dengan cepat, tanpa harus menunggu untuk menyalakan perangkat media penyimpan lebih dahulu.
Pada komputer (PC) modern, BIOS disimpan dalam chip ROM yang dapat ditulisi ulang secara elektrik yang dikenal dengan nama Flash ROM. Itulah sebabnya istilah flash BIOS lebih populer daripada ROM BIOS.
1. PROM (Programmable ROM)
Sifatnya non-voletile dan hanya bisa ditulis saja. Pada PROM, proses penulisan dibentuk secara elektris.
2. EPROM (Erasable Programmeble ROM)
Menyediakan fleksibelitas selama fase pengembangan system digital. Karena EPROM mampu mempertahankan informasi tersimpan untuk waktu yang lama, maka dapat digunakan untuk mengganti ROM pada saat software dikembangkan. EPROM dihapus dengan sinar UV.
3. EEPROM (Electrically Erasable ROM)
Memori ini merupakan ROM yang dapat ditulis kapan saja tanpa menghapus isi sebelumnya, hanya byte-byte yang beralamat yang akan di-update. Operasi write akan memerlukan waktu yang lebih lama dibandingkan operasi read, dalam penghapusan data yang ada di EEPROM diperlukan tegangan yang berbeda untuk penghapusan, penulisan, dan pembacaan data yang tersimpan.
4. DRAM
DRAM sangat berbeda dengan SRAM, DRAM adalah tipe RAM yang menyimpan setiap bit data pada kapasitor yang terpisah dalam sebuah IC. Keuntungan dari DRAM adalah memori ini secara struktural sangat sederhana, untuk setiap bitnya menghendaki sebuah transistor dan sebuah kapasitor (bandingkan dengan SRAM yang menghendaki enam transistor untuk setiap bitnya). Kondisi seperti ini yang memungkinkan DRAM mampu menyimpan data dengan kepadatan yang sangat tinggi. Seperti halnya SRAM, memori ini tergolong volatile memory yang dengan mudah kehilangan data bila tidak mendapatkan
sokongan daya atau bila komputer mati (off). Kata volatile berasal dari bahasa Inggris yang berarti ‘mudah
menguap’ atau ‘mudah berubah’.
DRAM adalah tipe RAM yang umum dipakai pada PC (Personal Computer), workstation, playstation, dan sejenisnya karena harganya yang murah (ekonomis). Pada sebuah PC, DRAM dikemas dalam bentuk sebuah modul yang biasanya dikoneksikan pada motherboard. DRAM yang masih banyak dipakai di Indonesia hingga saat ini (2008) adalah SDRAM, DDR SDRAM, dan DDR2 SDRAM. Sedangkan DDR3 SDRAM masih baru dikenal di Indonesia.Sedangkan SRAM banyak diaplikasikan pada cache memory dalam sebuah chip prosesor dan untuk buffer data pada sebuah harddisk.
Format pengemasan DRAM
Pada awalnya, DRAM banyak diproduksi dalam bentuk ICs (Integrated Circuits) yang dikemas bersama bahan sejenis plastik dengan kaki-kaki atau pin yang terbuat dari metal. Pin tersebut berfungsi sebagai saluran penghubung (untuk koneksi) IC itu sendiri dengan bus-bus dan control signals. Kemudian, seiring dengan perkembangan teknologi, DRAM dirakit dalam bentuk kemasan berbentuk modul tersendiri untuk memudahkan pengelolaannya dan memudahkan penyatuannya dengan komponen lain saat dibutuhkan
Prinsip kerja DRAM
masing-masing terhubung ke setiap penyimpanan sel di kolom. Mereka biasanya dikenal sebagai + dan - bit baris. Amplifier perasa pada dasarnya adalah sepasang inverters lintas yang terhubung antara bit baris. Yakni, inverter pertama terhubung dari + bit baris ke - bit baris, dan yang kedua terhubung dari - baris ke
bit + baris.
5. SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
SDRAM adalah memori yang dapat mengases data atau informasi lebih cepat dari EDO-RAM. Bentuk SDRAM adalah DIMM (Dual Inline Memory Module). Merupakan model/type memory yang paling bertahan lama karena lamanya RAM ini beredar di pasaran dan tak terganti-gantikan oleh jenis memory yang baru.memori ini muncul dari awal tahun 1996 sampai sekitar tahun 2001 masih saja digunakan oleh platfrom dari mainboard yang dikeluarkan pada saat itu. Dari komputer Pentium I,II,III, sampai pada awal kemunculan komputer Pentium IV. RAM ini jalan pada clock FSB 100-133 mhz, 168 pin dan memakai daya listrik sebesar 3.3 Volt, memiliki kemampuan untuk mensingkronkan clock yang terdapat pada memory tersebut dengan clock pada processor, hal ini menyebabkan system dalam komputer dapat berjalan seimbang dengan kata lain waktu pemoresesan data menjadi lebih cepat dan efesien.
6. CACHE MEMORY
Cara Kerja Cache Memori Komputer Jika prosesor membutuhkan suatu data, pertama-tama ia akan mencarinya pada cache. Jika data ditemukan, prosesor akan langsung membacanya dengan delay yang sangat kecil.Tetapi jika data yang dicari tidak ditemukan,prosesor akan mencarinya pada RAM yang kecepatannya lebih rendah. Pada umumnya, cache dapat menyediakan data yang dibutuhkan oleh prosesor sehingga pengaruh kerja RAM yang lambat dapat dikurangi. Dengann cara ini maka memory bandwidth akan naik dan kerja prosesor menjadi lebih efisien. Selain itu kapasitas memori cache yang semakin besar juga akan meningkatkan kecepatan kerja computer secara keseluruhan.
Dua jenis cache yang sering digunakan dalam dunia komputer adalah memory caching dan disk caching. Implementasinya dapat berupa sebuah bagian khusus dari memori utama komputer atau sebuah media penyimpanan data khusus yang berkecepatan tinggi. Implementasi memory caching sering disebut sebagai memory cache dan tersusun dari memori komputer jenis SDRAM yang berkecepatan tinggi. Sedangkan implementasi disk caching menggunakan sebagian dari memori komputer.
Cache umumnya terbagi menjadi beberapa jenis, seperti L1 cache, L2 cache dan L3 cache. Cache yang dibangun ke dalam CPU itu sendiri disebut sebagai Level 1 (L1) cache. Cache yang berada dalam sebuah chip yang terpisah di sebelah CPU disebut Level 2 (L2) cache. Beberapa CPU memiliki keduanya, L1 cache dan L2 built-in dan menugaskan chip terpisah sebagai cache Level 3 (L3) cache. Cache yang dibangun dalam CPU lebih cepat daripada cache yang terpisah. Namun, cache terpisah masih sekitar dua kali lebih cepat dari Random Access Memory (RAM). Cache lebih mahal daripada RAM tetapi motherboard dengan built-in cache sangat baik untuk memaksimalkan kinerja sistem.
Fungsi dan Manfaat Cache Memory
Cache berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara untuk data atau instruksi yang diperlukan oleh processor. Secara gampangnya, cache berfungsi untuk mempercepat akses data pada komputer karena cache menyimpan data/informasi yang telah diakses oleh suatu buffer, sehingga meringankan kerja processor.
Manfaat lain dari cache memory adalah bahwa CPU tidak harus menggunakan sistem bus motherboard untuk mentransfer data. Setiap kali data harus melewati bus sistem, kecepatan transfer data memperlambat kemampuan motherboard. CPU dapat memproses data lebih cepat dengan menghindari hambatan yang diciptakan oleh sistem bus.
7. DIMM (Dual In-line Memory Module)
Contoh modul DRAM yang termasuk dalam tipe DIMM ini adalah SDRAM, DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, dan DDR3 SDRAM.
SDRAM biasanya didesain memiliki 168 pin, DDR SDRAM didesain memiliki 184 pin, sedangkan DDR2 SDRAM dan DDR3 SDRAM didesain memiliki 240 pin.
B. JENIS DAN PRINSIP KERJA MEMORY DALAM KOMPUTER
Memory adalah bagian dari computer yang berfungsi sebagai penyimpan data dan program. Karakteristik Memori :
Berdasarkan kecepatannya memory ada 2 macam yaitu :
A. REGISTER MEMORY
Merupakan jenis memory dimana kecepatan acces yang paling cepat, memory ini terdapat pada Cpu/processor.
Register data, register alamat , stack pointer register, Memory Address Register, I/O Address Register, dll.berkecepatan tinggi. Sedangkan implementasi disk caching menggunakan sebagian
B. MEMORI UTAMA
Jenis memori utama yaitu: Random Access Memory RAM diakses melalui alamat, semua lokasi yang dapat dialamati dapat diakses secara acak (random) dan membutuhkan waktu akses yang sama tanpa tergantung pada lokasi fisiknya di dalam memori. Terdapat dua jenis RAM, statik dan dinamik. RAM dinamik tersusun oleh sel-sel yang menyimpan data sebagai muatan Iistrik pada kapasitor. RAM statik menyimpan nilai-nilai biner dengan rnenggunakan konfigurasi gerbang logika flipflop.
Semua data dan program yang akan disimpan dalam RAM terlebih dahulu disimpan dalam memory utama. Random Access Memory Atau biasa disebut dengan istilah ram, atau biasa juga disebut memory, adalah suatu alat komputer (perangkat keras/hardware). Ram memrupakan salah satu jenis alat penyimpanan data pada komputer atau media elektronik lainnya (PDA. HP, Notebook, Netbook, dll) yang bersifat sementara. Artinya bila komputer dimatikan, maka semua instruksi atau data yang telah dsimpan di ram ini akan hilang. Jadi
Fungsi Ram yaitu untuk menyimpan instruksi sementara dari komputer untuk mengeluarkannya ke output device.
C. Peralatan Penyimpanan
Prinsip Kerja: Processor mengambil program dan data yang akan dioperasikan dari piranti penyimpanan dan menyalin ke memori untuk dieksesusi. Setelah selesai dioperasikan file disimpan kembali (save) ke media penyimpanan
Piranti Penyimpanan berfungsi menyimpan file-file dari sistem Operasi, Program Aplikasi dan data secara permanen.
1. Magnetic
Jenis media magnetik yang umum digunakan dalam penyimpanan data adalah disket floppy dan hard disk. Prinsip Kerja: Processor mengambil program dan data yang akan dioperasikan dari piranti penyimpanan dan menyalin ke memori untuk dieksesusi. Setelah selesai dioperasikan file disimpan kembali (save) ke media penyimpanan.
Macam-macam Penyimpanan Magnetik
a. Hard Disk
Harddisk merupakan alat tambahan untuk menyimpan data dalam kapasitas besar yang dilapisi secara magnetis, saat ini perkembangan harddisk sangat cepat dari daya tampung dan kecepatan membaca data.Perlu kalian ketahui saat ini harddisk memang mutlak ada dalam setiap computer atau laptop sebagai penyimpan sistem operasi yang permanen.
Floppy disk merupakan alat tambahan untuk menyimpan atau menuliskan ke dalam disket maupun sebaliknya, ukuran yang umum digunakan adalah ukuran 3,5 inchi.
c. Zip Driver
Zip driver merupakan media penyimpan magnetik dengan head yang sangat kecil dan dapatmenampung data hingga 750 MB.
d. Flash Disk
USB flash drive adalah alat penyimpanan data memori flash tipe NAND yang memiliki alat penghubung USB yang terintegrasi. Flash drive ini biasanya berukuran kecil, ringan, serta bisa dibaca dan ditulisi dengan mudah.
e. Memory Card
Kartu memori adalah sebuat alat penyimpan data digital; seperti gambar digital, berkas digital ,suara digital dan video digital. Kartu memori biasanya mempunyai kapasitas ukuran berdasarkan standard bit digital yaitu 16MB, 32MB,64MB, 128MB, 256MB dan seterusnya kelipatan dua.
2. Penyimpanan Optik
Pengertian media penyimpanan optik adalah tempat penyimpanan maupun pembacaan data pada piringan optik yg dilakukan oleh laser. Piringan optik berbentuk bundar dan permukaannya datar, serta tipis.
A. Cara Kerja Penyimpanan Optik
Head CD-ROM memancarkan sinar laser, sinar laser tersebut merambat melalui sebuah prisma, lalu kembali melalui sebuah lensa magnetik, sinar laser ditembakkan ke permukaan CD yang memiliki ribuan pit, pit ini diterjemahkan menjadi kode biner yang dapat diterima oleh CPU, jika sinar laser mengenai pit, maka sinar akan dipenarkan. Tetapi, jika tidak, sinar laser ini akan dipantulkan kembali, lalu menembus prismadan memasuki sebuah dioda.
a. LASERDISK
Laserdisk disingkat (LD) merupakan temuan dari David Gregg yang menemukan teknologi cakram transparan yang di gunakan dalam cakram laser. Laserdisk dikhususkan dalam penyimpanan video atau film dengan ukuran piringan 11,81 inci (30 cm) dan dapat menyimpan file pada Kedua sisinya, serta merupakan media penyimpanan data pada cakram optic komersial pertama di dunia.
b. COMPACT DISK
Jenis penyimpanan data (Data Storage) ini merupakan jenis piringan/cakram yang merupakan turunan dari laserdisc, namun memiliki ukuran 3x lebih kecil dari laserdisc tapi menggunakan metode dan yang sama dengan laserdisc.
Adapun klasifikasi CD saat ini telah berkembang diantaranya memiliki ruang sebesar 700 Mb untuk penyimpanan data dan memiliki keunggulan lain dalam hal kecepatan dalam menulis (write) dan membaca (read), serta dapat menampung data dengan berbagai macam format (music, video, file, image, dll), tanpa memiliki kriteria data yang perlu disesuaikan namun hanya perlu memperhatikan size atau ukuran dari CD tersebut.
Adapun jenis-jenis CD saat ini terdapat beberapa jenis yaitu :
CD R, (Recordable)
CD –R, (Single Session)
CD +R, (Multi Session)
CD RW. (ReWritable)
c. DIGITAL VIDEO DISK
(double-sided, double layer). Selain itu, format file di dalamnya setingkat lebih baik daripada yang ada di dalam CD. Begitu juga CD, DVD dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu :
DVD R
DVD –R
DVD+R
DVD RW
d. High Definition DVD
HD-DVD merupakan tahap perkembangan dari DVD, perbedaannya terletak pada kapasitas penyimpanannya yang 3-4 kali lebih besar dari DVD biasa. Penggunaan HD-DVD lebih dikhususkan kepada format video/film. Kapasitas HD-DVD yaitu antara 15 GB (single layer) sampai dengan 50 GB (triple layer).
e. BLU-RAY DISC
Blu-ray Disc atau biasa disingkat BD, adalah pengembangan dari media penyimpanan media optik yang sebelumnya, nama blu-ray diambil dari jenis laser biru-ungu yang digunakan untuk membaca dan menulis piringan cakram jenis ini. Kapasitas penyimpanannya yang paling besar dan dalam kualitas yang tinggi (khususnya video), untuk yang single-layer saja berkisar antara 25-50 GB, dan untuk double-layer mencapai 50-100 GB.
6.
Representasi & Alur Pemrosesan Data
A. Representasi Data
Idealnya, kita ingin berkomunikasi dengan komputer dalam bahasa lisan atau tertulis. Dalam prakteknya, kita harus mengubah data ke bentuk yang lebih bisa siap diterima oleh mesin.
KARAKTER
Set huruf, digit (angka), dan simbol lain digunakan untuk merepresentasikan item data → disebut character
set (set karakter).
Ex:
Tombol space bar dan tombol delete pada keyboard dianggap sebagai bagian dari set karakter dan
Bits & Bytes
• Bagian data terkecil disebut dengan Bit yang mempunyai nilai; 1 & 0
• Komputer bekerja dengan koleksi bit tersebut yang digrupkan untuk memwakili sebuah simbol, misalkan huruf dalam deretan alpabet
• Delapan bit data disebut satu Byte (1 byte = 1 bit).
• Satu byte data cukup untuk mewakili satu tabel alphanumeric character
• Dengan satu byte data komputer dapat menyimpan 256 simbol & karakter yang berbeda
TRANSMISI KARAKTER
Ketika tombol (key) pada keyboard dari perangkat input komputer ditekan, perangkat tersebut menghasilkan sinyal elektris yang merepresentasikan karakter tombol ke komputer. Transmisi tersebut melewati kabel dari perangkat tersebut ke komputer dan sinyal untuk setiap karakter merupakan rangkaian pulsa elektris yang disebut pulse train (lihat Gambar 1).
Gambar 1. Gambaran sederhana dari data yang sedang ditransmisikan dari perangkat keyboard ke komputer.
RINCIAN PENTRANSMISIAN KODE
Sekarang kita akan melihat pulse train (rentetan pulsa) secara lebih rinci. Gambar 2 memberi gambaran rinci mengenai kode pulsa untuk "T" yang ditunjukkan pada Gambar 1.
• Rentetan pulsa lengkap pada Gambar 2 terdiri atas sepuluh pulsa yang berada dalam rangkaian, dimana masing-masing berada pada tingkat tinggi atau tingkat rendah. Dua tingkat ini berturut-turut direpresentasikan dengan 1-an dan 0-an.
• BIT. Sistem perepresentasian tingkatan pulsa dengan simbol "0" dan "1" sama dengan sistem perepresentasian bilangan yang disebut binary number system (sistem bilangan biner). Sistem bilangan biner juga hanya menggunakan dua simbol "0" dan "1". Perlu diingat bahwa BinarydiglTS
disebut BITS dan perlu dicatat bahwa pulsa pada Gambar 2 direpresentasikan dengan sepuluh bits, yang dilabeli dengan Bit 0 sampai Bit 9.
• Character Codes (kode karakter). Kombinasi biasa dari 0-an dan 1-an digunakan untuk bit 1 sampai 7 yang ada pada Gambar 2 telah dipilih untuk merepresentasikan karakter "T". Jadi, kita memiliki "7-bit code yang merepresentasikan karakter "T".
• ASCII. Kode 7-bit yang baru dideskripsikan sesuai dengan suatu standart yang disebut ASCII. ASCII kependekan dari American Standard Code for Information Interchange. Kode ASCII banyak digunakan di kalangan industri komputer. Set karakter ASCII ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Set karakter ASCII
Start Bits and Stop Bits. Bit 0 dalam Gambar 2 disebut "start bit". la merupakan bit pertama dalam rentetan pulsa yang akan ditransmisikan. Tujuannya adalah untuk menandai awal pentransmisian karakter ke receiver atau penerima (dalam hal ini komputer). Bit 9, yakni "stop bit", menandai akhir dari pentransmisian.
B.
Alur Pemrosesan Data
C. Faktor Yang Mempengaruhi Kecepatan Proses • Register
- Sejumlah area memori kecil yang digunakan untuk menyimpan instruksi selama proses berlangsung
- Ukuran dari register (work size) sesuai dengan jumlah data yang bisa diproses dalam satu satuan waktu
- PC register saat ini 32 bit, artinya komputer mampu untuk memproses 4 byte data sekali jalan. Register akan terus berkembang ke 64 bit
• RAM
- Ukuran RAM berpengaruh langsung pada speed
- Semakin besar ukuran RAM pada PC akan semaki banyak data disimpan di memori. - Jika aplikasi tidak cukup di load ke memori, maka secara bergantian dipindahkan ke secondary storage proses ini disebut swapping
• The System Clock
- Satu “Tick” dari clock dibutuhkan untuk merubah transistor dari On ke Off disebut dengan Clock Cycle
- Clock Cycle ukuran dalam Hertz (Hz) untuk mengukur Cycle per second. Jika PC mempunyai kecepatan 300 Mhz, then its system clock “ticks” 300 milion times every second.
- Jika lebih cepat PC Clock berjalan, maka semakin banyak perintah-perintah yang dieksekusi
• The Bus
- Sebuah path diantara komponen dan komputer setiap data yang dikirimkan antar komponen melewati path
- Peripheral devices are connected to the CPU by an expansion bus
• Chace Memory
- Memory kecepatan tinggi untuk menyimpan instruksi yang akan dieksekusi oleh CPU - Lokasi Chace langsung pada CPU diantara CPU dengan RAM sehingga lebih cepat dibandingkan dengan RAM
- CPU Resident chace is called level-1(L1) chace. External chace is called level-2 (L2) chace - Kapasiatas Chace memory sangat berpengaruh pada kecepatan komputer
7.
Sistem Bilangan
Ada bermacam-macam sistem bilangan, diantaranya : 1. Bilangan Biner
2. Bilangan Oktal 3. Bilangan Desimal 4. Bilangan Heksadesimal
Masing- masing sistem bilangan tersebut dibatasi oleh yang dinamakan Basis atau Radik (Radix) : yaitu banyaknya angka atau digit yang digunakan.
Sistem Bilangan adalah suatu cara untuk mewakili besaran dari suatu item phisik. Sistem Bilangan :
- Pada manusia : decimal (yang menggunakan 10 macam simbol), diwakili dengan 10 buah jari. - Pada komputer : binary (yang menggunakan 2 macam simbol), diwakili dengan 2 keadaan yaitu
on (ada arus) dan off (tidak ada arus).
Sistem Bilangan Decimal
Deca artinya 10.
Menggunakan 10 macam simbol bilangan, yaitu : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Menggunakan basis 10.
a) Integer Decimal (decimal yang bulat). Posisi digit dari kanan.
10n-1 … 104 103 102 101 100
10n-1 … 10000 1000 100 10 1
b) Pecahan Decimal.
Untuk bilangan integer posisi digit dimulai dari sebelah kanan. Untuk bilangan pecahan posisi digit dimulai dari sebelah kiri.
10n-1 … 104 103 102 101 100 10-1 10-2 10-3 10-4 … 10n-1 … 10000 1000 100 10 1 0.1 0.01 0.001 0.0001 …
Bilangan Biner
Sebagai contoh dari bilangan desimal, untuk angka 157: 157 (10) = (1 x 100) + (5 x 10) + (7 x 1)
Perhatikan! bilangan desimal ini sering juga disebut basis 10. Hal ini dikarenakanperpangkatan 10 yang didapat dari 100, 101, 102, dst. Mengenal Konsep Bilangan Biner dan Desimal Perbedaan mendasar dari metoda biner dan desimal adalah berkenaan dengan basis. Jika desimal berbasis 10 (X10) berpangkatkan 10x, maka untuk bilangan biner berbasiskan 2 (X2) menggunakan perpangkatan 2x. Sederhananya perhatikan contoh di bawah ini!
Untuk Desimal:
14 (10) = (1 x 101) + (4 x 100)
= 10 + 4 = 14 Untuk Biner:
1110 (2) = (1 x 23) + (1 x 22) + (1 x 21) + (0 x 20)
= 8 + 4 + 2 + 0 = 14
Bentuk umum dari bilangan biner dan bilangan desimal adalah :
Biner 1 1 1 1 1 1 1 1 11111111
Desimal 128 64 32 16 8 4 2 1 255
Pangkat
Sekarang kita balik lagi ke contoh soal di atas! Darimana kita dapatkan angka desimal 14(10) menjadi angka biner 1110(2)?
Aritmatika Bilangan Oktal
a) Penjumlahan
1. Tambahkan masing-masing kolom secara decimal. 2. Rubah dari hasil decimal ke octal.
3. Tuliskan hasil dari digit paling kanan dari hasil octal.
4. Jika hasil pertambahan tiap-tiap kolom terdiri dari 2 digit, maka digit paling kiri merupakan carry of untuk pertambahan kolom berikutnya, dimana carry of ini bernilai 8.
Contoh :
258 2348 7758
1278 + 5318 + 37648+
1548 7658 47618
b) Pengurangan
Caranya sama dengan decimal, dimana borrow of–nya =1, dan borrow of 1 ini bernilai 8, karena bilangan oktal berbasis 8.
1. Kalikan masing-masing kolom secara decimal. 2. Rubah dari hasil decimal ke octal.
3. Tuliskan hasil dari digit paling kanan dari hasil octal.
4. Jika hasil pertambahan tiap-tiap kolom terdiri dari 2 digit, maka digit paling kiri merupakan carry of untuk pertambahan kolom berikutnya, dimana carry of ini bernilai 8.
Contoh :
1. Tambahkan masing-masing kolom secara decimal. 2. Rubah dari hasil decimal ke hexadesimal.
4. Jika hasil pertambahan tiap-tiap kolom terdiri dari 2 digit, maka digit paling kiri merupakan carry of untuk pertambahan kolom berikutnya, dimana carry of ini bernilai 16.
Contoh :
BAD16 23416 79516
4 3 1 16 + 53116+ 386416+
FDE 16 7658 3FF916
b) Pengurangan
Caranya sama dengan decimal, dimana borrow of –nya =1, dan borrow of 1 ini bernilai16, karena bilangan hexa berbasis 16
1. Kalikan masing-masing kolom secara decimal. 2. Rubah dari hasil decimal ke hexadesimal.
3. Tuliskan hasil dari digit paling kanan dari hasil hexadesimal.
4. Jika hasil pertambahan tiap-tiap kolom terdiri dari 2 digit, maka digit paling kiri merupakan carry of untuk pertambahan kolom berikutnya, dimana carry of ini bernilai 16.
Contoh :
Caranya sama dengan oktal. Contoh :
1. Operator Aritmatika adalah operator yang digunakan untuk melakukan operasi penjumlahan,
pengurangan, pembagian, dan perkalian atau operator yang digunakan untuk melakukan perhitungan pada bilangan.
Berikut ini merupakan berberapa operator aritmatika yang digunakan pada pemrograman Pascal antara lain :
* : untuk perkalian
+ : untuk penjumlahan
– : untuk pengurangan
/ : untuk pembagian
2. Operator Logika adalah operator yang digunakan operasi-operasi yang menghasilkan nilai logik ( true dan false ).
Berikut ini merupakan berberapa operator Logika yang digunakan pada pemrograman Pascal antara lain :
Operator Jenis Operasi Tipe
Operand Tipe Hasil
not Negasi boolean boolean and Conjunction boolean boolean or Disjunction boolean boolean
xor Exlusive
disjunction boolean boolean
Operator not : Jika nilai TRUE maka menghasilkan FALSE dan sebaliknya.
Operator and : Menghasilkan nilai TRUE jika kedua operand bernilai TRUE.
Operator or : Menghasilkan nilai TRUE jika salah satu, atau semua operand-nya bernilai TRUE. dan Menghasilkan nilai false apabila semua operandnya bernilai FALSE.
Operator xor : Menghasilkan nilai TRUE apabila hanya terdapat satu operand yang bernilai TRUE. Apabila kedua operandnya bernilai TRUE maka operasi ini akan menghasilkan nilai FALSE.
8.
Sistem Digital
A.
Hukum Dasar Aljabar Boolean
Ungkapan Boolea
Komputer digital modern dirancang, dipelihara, dan operasinya dianalisis dengan memakai teknik dan simbologi dari bidang matematika yang dinamakan aljabar modern atau aljabar Boolean
KONSEP POKOK ALJABAR BOOLEAN
Variabel – variabel yang dipakai dalam persamaan aljabar boolean memiliki karakteristik
Variabel tersebut hanya dapat mengambil satu harga dari dua harga yang mungkin diambil. Kedua
harga ini dapat dipresentasikan dengan simbol “ 0 ” dan “ 1 ”.
0 + X = X
Perbedaan antara aljabar Boolean dan aljabar biasa untuk aritmatika bilangan riil :
1. Hukum distributif + dan . Seperti a+(b.c) = (a+b) . (a+c) benar untuk aljabar Boolean tetapi tidak benar untuk aljabar biasa.
2. Aljabar Boolean tidak memiliki kebalikan perkalian (multiplicative inverse) dan penjumlahan, sehingga tidak ada operasi pembagian dan pengurangan.
3. Sifat no 2 mendefinisikan operator yang dinamakan komplemen yang tidak tersedia pada aljabar biasa. 4. Aljabar biasa memperlakukan bilangan riil dengan himpunan yang tidak berhingga. Aljabar Boolean memperlakukan himpunan elemen B yang sampai sekarang belum didefinisikan, tetapi pada aljabar Boolean dua nilai yaitu nilai 0 dan 1
Hal lain yang penting adalah membedakan elemen himpunan dan peubah (variabel) pada sistem aljabar. elemen himpunan peubah
Aljabar biasa bil riil a, b, c Aljabar Boolean bil riil x, y, z
Suatu aljabar Boolean harus memenuhi 3 syarat : 1.Elemen himpunan B
2.Kaidah/aturan operasi untuk dua operator biner
3.Himpunan B, bersama-sama dengan dua operator tersebut,memenuhi postulat Huntington.
Aljabar Boolean dua-nilai
Aljabar Boolean dua-nilai (two-valued Boolean algebra) didefinisikan pada sebuah himpunan dengan dua buah elemen, B = {0,1}, dengan kaidah untuk operator + dan.
Prinsip Dualitas
Misalkan S adalah kesamaan (identity) di dalam aljabar Boolean yang melibatkan operator +, ×, dan komplemen, maka jika pernyataan S* diperoleh dengan cara mengganti
dan membiarkan operator komplemen tetap apa adanya, maka kesamaan S* juga benar. S* disebut sebagai
Fungsi Boolean (disebut juga fungsi biner) adalah pemetaan dari Bn ke B melalui ekspresi Boolean, kita menuliskannya sebagai
f : Bn-> B
yang dalam hal ini Bn adalah himpunan yang beranggotakan pasangan terurut ganda-n (ordered n-tuple) di dalam daerah asal B.
Setiap ekspresi Boolean tidak lain merupakan fungsi Boolean.
Misalkan sebuah fungsi Boolean adalah f(x, y, z) = xyz + x’y + y’z
Fungsi f memetakan nilai-nilai pasangan terurut ganda-3 (x, y, z) ke himpunan {0, 1}.
Salah satu contoh penggunaan gateway yaitu pada email, sehingga pertukaran email bisa dilakukan pada sistem yang berbeda. Fungsi gateway digunakan untuk menghubungkan 2 (dua) jenis jaringan komputer yang arsitekturnya berbeda atau didak sama. Gateway dapat diaplikasikan antara lain untuk menghubungkan IBM SNA dengan digital DNA, Local Area Network (LAN) dengan Wide AreaNetwork (WAN).
Salah satu fungsi utama dari gateway yaitu melakukan protocol converting, supaya dua arsitektur jaringan komputer yang berbeda dapat saling berkomunikasi. Sebuah gateway jaringan adalah sistem internetworking yang menghubungkan 2 (dua) jaringan bersama-sama dan bisa dikonfigurasi dalam aplikasi (perangkat lunak), hardware (perangkat keras) ataupun keduanya. Jaringan gateway bisa beroperasi pada setiap tingkat dari model lapisan OSI (Open System Interconnection).
B. RANGKAIAN GERBANG LOGIKA
KOMBINASIONAL
Rangkaian Gerbang Logika
SEKUENSIAL
֠
RANGKAIAN LOGIKA KOMBINASIONAL :
Outputnya bergantung pada keadaan nilai input pada saat itu saja.
Piranti : Rangkaian gerbang OR - AND - NOT, decoder, adder,
subtractor dan multiplexer.
RANGKAIAN ADDER :
ADDER adalah rangkaian penjumlah, terdiri dari :
♦
HALF ADDER (2-bit)
Simbol logika :
Rangkaian Logika :
A
Σ
A
Input
HA
Output
B
B
Co
Σ
Co
KELUARAN
MASUKAN
A
B
JML (
Σ
)
Bawaan Keluar (Co)
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
B. RANGKAIAN GERBANG LOGIKA
KOMBINASIONAL Rangkaian Gerbang Logika
SEKUENSIAL
֠ RANGKAIAN LOGIKA KOMBINASIONAL :
Outputnya bergantung pada keadaan nilai input pada saat itu saja. Piranti : Rangkaian gerbang OR - AND - NOT, decoder, adder, subtractor dan multiplexer.
RANGKAIAN ADDER :
ADDER adalah rangkaian penjumlah, terdiri dari :
♦ HALF ADDER (2-bit)
Simbol logika : Rangkaian Logika :
A
Σ
A
Input
HA
Output
B
B
Co
Σ
Co
KELUARAN
MASUKAN
A
B
JML (
Σ
)
Bawaan Keluar (Co)
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
Outputnya tidak hanya bergantung pada nilai input saat itu, tetapi juga input-input sebelumnya (karakteristik memori). Piranti : Flip-flop, register, dan counter.
Berdasarkan waktu sinyal, dibedakan menjadi :
• Rangkaian sekuensial sinkron
Operasinya disinkronkan dengan pulsa waktu yang dihasilkan oleh pembangkit pulsa yang merupakan masukan bagi rangkaian. Keluaran akan berubah hanya setiap adanya masukan pulsa waktu, meskipun inputnya tidak berubah.
• Rangkaian sekuensial asinkron:
Operasinya hanya bergantung pada input, dan dapat dipengaruhi setiap waktu.
Flip-flop (FF) : perangkat bistabil, hanya dapat berada pada salah satu statusnya saja, jika input tidak ada, FF tetap mempertahankan statusnya. Maka FF dapat berfungsi sebagai memori 1-bit.
JENIS - JENIS FLIP-FLOP
1. FF-RS (dirangkai dari NAND gate)
Simbol Logika :
Rangkaian logika :
S
Dengan adanya detak akan membuat FF-RS bekerja sinkron atau
aktif HIGH.
Simbol logika :
Rangkaian logika :
S
Q
S
Q
Ck
Ck
R
Q
’Tabel Kebenaran :
Sebuah masalah yang terjadi pada Flip-flop RS adalah saat keadaan R = 1, S = 1 harus
dihindarkan. Satu cara untuk mengatasinya adalah dengan mengizinkan hanya sebuah input saja. FF-D mampu mengatasi masalah tersebut.
Simbol Logika : Tabel Kebenaran :
Dari gambar rangkaian gerbang FF_D di atas, maka simbol logika FF-D yang dirangkai dari FF_RS menjadi
Detak
Ck
S
Q’
4. FLIP-FLOP JK
Implementasi gate/rangkaian gerbang FF-JK dan simbol logikanya adalah seperti gambar berikut :
