3.sistem komputer jaringan
3.1 Memahami Bilangan Desimal,Biner,Heksa,Dan Okta
Memahami Sistem Bilangan Desimal, Biner,Heksa,Dan Okta
Dalam dunia Komputer istilah Desimal,Biner,Heksa, dan Okta sudah sangat umum bagi kalangan orang IT namun masih banyak juga yang belum mengerti baik definisi dan fungsinya apalagi bagi siswa
Bilangan Desimal adalah bilangan asli/bulat yang terdiri 10 angka 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Setelah angka 9, maka angka berikutnya adalah 10, 11, 12 dan seterusnya
Sistem bilangan desimal ditemukan oleh Al-Kashi,ilmuwan persia Sistem bilangan desimal sering dikenal sebagai sistem bilangan berbasis 10
Untuk memudahkan dalam membedakan setiap bilangan di akhir setiap bilangan deberi subscript 10 karena desimal berbasis 10 angka contoh:
23₁₀,58₁₀,217₁₀ dan seterusnya
Bilangan Biner
Didalam perangkat elektronik hal yang sering kita jumpai yaitu DATA, merujuk pengertian data menurut Techterms, data merupakan suatu informasi yang diproses atau disimpan oleh komputer. Ia bisa berupa dokumen teks, gambar, audio, hingga aplikasi komputer. Pada tingkatan paling fundamental, data komputer disusun atas kumpulan kombinasi biner
Seperti halnya orang, mesin atau perangkat elektronik lainya juga mempunyai Bahasa sendiri dalam kinerjanya. Yup mesin memakai Bahasa bilangan Biner. Tapi kenapa memakai Bahasa biner karena bilangan biner merupakan sistem yang paling efisien mengendalikan logic board, printed circuit board, atau mother board, sebagai perangkat keras dasar yang menyusun sebuah komputer. Kombinasi dari hanya 0 (mati/OFF) dan 1 (hidup/ON) itu merupakan pembentuk dunia komputer hari.
Untuk bilangan biner di beri subscript 2 karena biner berbasis 2 angka contoh
1110 01012₂, 1000 01012₂, 0010 01012₂ dan seterusnya
Bilangan biner terdiri dari 8 bit yaitu 0000 0000₂
1 Byte B = 8 Bits
1 Kilobyte KB 2¹º = 1,024 Bytes
1 Megabyte MB 2²⁰ = 1,048,576 Bytes
= 1,024 Kilobytes (KB)
1 Gigabyte GB 2³⁰ = 1,073,741,824 Bytes
= 1,048,576 Kilobytes (KB)
= 1,024 Megabytes (MB)
1 Terabyte TB 2⁴⁰ = 1,099,511,627,776 Bytes = 1,024 Gigabytes (GB)
Bilangan biner menggunakan perpangkatan 2ˣ ,karena biner sendiri memiliki 2 angka yaitu 0 dan 1, lebih jelasnya liat table dibawah
No. Bit Biner
|
8
|
7
|
6
|
5
|
4
|
3
|
2
|
1
|
Pangkat
| 2⁷ | 2⁶ | 2⁵ | 2⁴ | 2³ | 2² | 2¹ | 2⁰ |
Desimal
|
128
|
64
|
32
|
16
|
8
|
4
|
2
|
1
|
Bilangan Heksadesimal atau sistem bilangan basis 16 adalah sebuah sistem bilangan yang menggunakan 16 simbol. Berbeda dengan sistem bilangan desimal, simbol yang digunakan dari sistem ini adalah angka 0 sampai 9, ditambah dengan 6 simbol lainnya dengan menggunakan huruf A hingga F. Sistem bilangan ini digunakan untuk menampilkan nilai alamat memori dalam pemrograman komputer.
Untuk bilangan Heksa di beri subscript 16 karena heksa berbasis 16 angka contoh
4B₁₆,67₁₆,AB₁₆, dan seterusnya
Bilangan Heksadesimal berasal dari Sistem bilangan biner yang dikelompokkan tiap 4 bit biner dari ujung paling kanan
Nilai desimal yang setara dengan setiap simbol tersebut diperlihatkan pada tabel berikut:
Desimal
|
Biner
|
Heksa
| |
4 bit biner
|
nilai Heksa
| ||
0
|
0000 0000
|
0000
|
0
|
1
|
0000 0001
|
0001
|
1
|
2
|
0000 0010
|
0010
|
2
|
3
|
0000 0011
|
0011
|
3
|
4
|
0000 0100
|
0100
|
4
|
5
|
0000 0101
|
0101
|
5
|
6
|
0000 0110
|
0110
|
6
|
7
|
0000 0111
|
0111
|
7
|
8
|
0000 1000
|
1000
|
8
|
9
|
0000 1001
|
1001
|
9
|
10
|
0000 1010
|
1010
|
A
|
11
|
0000 1011
|
1011
|
B
|
12
|
0000 1100
|
1100
|
C
|
13
|
0000 1101
|
1101
|
D
|
14
|
0000 1110
|
1110
|
E
|
15
|
0000 1111
|
1111
|
F
|
Bilangan Oktal atau sistem bilangan basis 8 adalah sebuah sistem bilangan berbasis delapan. Simbol yang digunakan pada sistem ini adalah 0,1,2,3,4,5,6,7.
Untuk bilangan Okta di beri subscript 8 karena heksa berbasis 8 angka contoh
112₈,42₈,55₈, dan seterusnya
Konversi Sistem Bilangan Oktal berasal dari Sistem bilangan biner yang dikelompokkan tiap 3 bit biner dari ujung paling kanan liat table berikut ini:
Desimal
|
Biner
|
Okta
| |
3 bit biner
|
nilai Okta
| ||
0
|
0000 0000
|
000
|
0
|
1
|
0000 0001
|
001
|
1
|
2
|
0000 0010
|
010
|
2
|
3
|
0000 0011
|
011
|
3
|
4
|
0000 0100
|
100
|
4
|
5
|
0000 0101
|
101
|
5
|
6
|
0000 0110
|
110
|
6
|
7
|
0000 0111
|
111
|
7
|
3.2 menganalisis gerbang logika dasar.kombinasi dan sekuensal
Gerbang Logika adalah rangkaian dengan satu atau lebih dari satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal berupa tegangan tinggi atau tegangan rendah.Dikarenakan analisis gerbang logika dilakukan dengan Aljabar Boolean maka gerbang logika sering juga disebut Rangkaian logika. Gerbang logika merupakan dasar pembentukan sistem digital. Gerbang logika beroperasi dengan bilangan biner, sehingga disebut juga gerbang logika biner.Tegangan yang digunakan dalam gerbang logika adalah TINGGI atau RENDAH. Tegangan tinggi berarti 1, sedangkan tegangan rendah berarti 0.
Gerbang logika atau sering juga disebut gerbang logika Boolean merupakan sebuah sistem pemrosesan dasar yang dapat memproses input-input yang berupa bilangan biner menjadi sebuah output yang berkondisi yang akhirnya digunakan untuk proses selanjutnya. Gerbang logika dapat mengkondisikan input - input yang masuk kemudian menjadikannya sebuah output yang sesuai dengan apa yang ditentukan olehnya. Terdapat tiga gerbang logika dasar, yaitu : gerbang AND, gerbang OR, gerbang NOT. Ketiga gerbang ini menghasilkan empat gerbang berikutnya, yaitu : gerbang NAND, gerbang NOR, gerbang XOR, gerbang XAND.
1.Gerbang NOT
Gerbang NOT sering disebut juga dengan istilah inverter atau pembalik. Logika dari gerbang ini adalah membalik apa yang di-input ke dalamnya. Biasanya input-nya hanya terdiri dari satu kaki saja. Ketika input yang masuk adalah 1, maka hasil output-nya adalah 0. Jika input yang masuk adalah 0, maka hasil output-nya adalah 1. Banyak sekali penerapan gerbang NOT ini pada rangkaian digital, meskipun fungsinya sangat sederhana.
2.Gerbang AND
Gerbang AND memiliki karakteristik logika di mana jika input yang masuk adalah bernilai 0, maka hasil outputnya pasti akan bernilai 0. Jika kedua input diberi nilai 1, maka hasil output akan bernilai 1 pula. Logika gerbang AND bisa diumpamakan sebagai sebuah rangkaian dengan dua buah saklar yang disusun secara seri. Jika salah satunya memutuskan hubungan rangkaian, maka hasil yang dikeluarkan dari rangkaian tersebut adalah 0. Tidak peduli saklar manapun yang diputuskan maka hasil akhirnya adalah 0. Ketika kedua buah saklar terhubung dengan rangkaian bersamaan, maka hasil akhirnya barulah bernilai 1
3.Gerbang OR
Gerbang OR digambarkan sebagai Gerbang Penjumlah. Gerbang OR berbeda dengan gerbang NOT yang hanya memiliki satu input, gerbang ini memiliki paling sedikit 2 jalur input. Artinya inputnya bisa lebih dari dua, misalnya empat atau delapan. Yang jelas adalah semua gerbang logika selalu mempunyai hanya satu output. Gerbang OR dapat dikatakan memiliki karakteristik “memihak 1”, di mana karakteristik logikanya akan selalu mengeluarkan hasil output bernilai 1 apabila ada satu saja input yang bernilai 1. Jadi gerbang logika ini tidak peduli berapa nilai input pada kedua sisinya, asalkan salah satunya atau kedua-duanya bernilai 1, maka outputnya pasti juga akan bernilai 1. Logika gerbang OR ini dapat diumpamakan sebagai sebuah rangkaian dengan dua buah saklar yang terpasang secara parallel.
Apabila salah satu saklar memutuskan hubungan (bernilai 0), maka output-nya tetaplah bernilai 1 karena input yang lain tidak akan terputus hubungannya dengan output. Apabila kedua input bernilai 0, maka output barulah benar-benar terputus atau bernilai 0. Jika keduanya bernilai 1, maka output juga akan bernilai 1.
trus ada lagi pengembangannya, yaitu : 4.Gerbang NAND
Gerbang logika NAND merupakan modifikasi yang dilakukan pada gerbang AND dengan menambahkan gerbang NOT didalam prosesnya. Maka itu, mengapa gerbang ini dinamai NAND atau NOTAND. Logika NAND benar-benar merupakan kebalikan dari apa yang dihasilkan oleh gerbang AND. Di dalam gerbang logika NAND, jika salah satu input atau keduanya bernilai 0 maka hasil output-nya adalah 1. Jika kedua input bernilai 1 maka hasil output-nya adalah 0
5.Gerbang NOR
Gerbang NOR atau NOT-OR juga merupakan kebalikan dari gerbang logika OR. Semua input atau salah satu input bernilai 1, maka output-nya akan bernilai 0. Jika kedua input bernilai 0, maka output-nya akan bernilai 1
6.Gerbang XOR
Gerbang XOR merupakan singkatan dari kata Exclusive-OR. Sesuai dengan namanya, gerbang logika ini merupakan versi modifikasi dari gerbang OR. Jika pada gerbang OR Anda akan mendapatkan hasil output yang serba 1 jika salah satu input atau keduanya bernilai 1, tidak demikian dengan XOR. Gerbang logika ini hanya akan mengeluarkan hasil output bernilai 1 jika hanya salah satu input saja yang bernilai 1. Maksudnya jika kedua input bernilai 1, maka hasil output-nya tetaplah 0.
Jadi dengan demikian, logika XOR tidak akan membiarkan kedua input bernilai sama. Jika sama, maka hasil output-nya adalah 0 7.Gerbang XNOR
Gerbang XNOR atau Exclusive NOR ini mungkin tidak terlalu sering terdengar, namun aplikasinya cukup lumayan penting juga. Gerbang logika XNOR memiliki kerja ebalikan dari XOR. Jika pada gerbang logika XNOR terdapat dua input yang sama, maka gerbang XNOR akan mengeluarkan hasil output bernilai 1. Namun jika salah satunya saja yang berbeda, maka nilai output pastilah bernilai 0.
Rangkaian aritmatika dasar termasuk kedalam rangkaian kombinasional yaitu suatu rangkaian yang outputnya tidak tergantung pada kondisi output sebelumnya, hanya tergantung pada present state dari input.
a. Half Adder dan Full Adder
Sebuah rangkaian kombinasional yang melaksanakan penjumlahan 2 digit biner disebut dengan half adder, sedangkan rangkaian yang melaksanakan penjumlahan 3 bit disebut full adder. Rangkaian full adder dapat tersusun dari dua buah half adder. Di pasaran rangkaian full adder sudah ada yang berbentuk IC, seperti 74LS83 (4-bit full adder).
b. Half Substractor dan Full Substractor
Rangkaian half substractor hampir sama dengan rangkaian half adder. D (Difference) ekivalen dengan S (sum), dan B (borrow) ekivalen dengan C (carry) pada half adder. Kedua rangkaian ini melakukan operasi pengurangan biner. Half substractor untuk pengurangan satu bit biner, sedangkan full substractor untuk pengurangan lebih dari satu bit biner.
c. Decoder
Decoder adalah rangkaian kombinasional logika dengan n-masukan dan 2n keluaran yang berfungsi mengaktifkan 2n keluaran untuk setiap pola masukan yang berbeda-beda. Hanya satu output decoder yang aktif pada saat diberi suatu input n-bit. Sebuah decoder biasanya dilengkapi dengan sebuah input enable low sehingga rangkaian ini bisa di on-off-kan untuk tujuan tertentu. Fungsi enable untuk meng-aktif-kan atau men-tidak-aktif-kan keluarannya.
d. Priority Encoder
Sebuah Priority encoder adalah rangkaian encoder yang mempunyai fungsi prioritas. Operasi dari rangkaian priority encoder adalah sebagai berikut :
jika ada dua atau lebih input bernilai 1 pada saat yang sama, maka input yang mempunyai prioritas tertinggi yang akan diambil. Kondisi x adalah kondisi don`t care, yang menyatakan nilai input bisa 1 atau 0.
e. Multiplexer
Multiplexer merupakan rangkaian logika yang berfungsi memilih data yang ada padainput-nya untuk disalurkan ke output-nya dengan bantuan sinyal pemilih atau selektor.Multiplexer disebut juga sebagai pemilih data (data selector). Multiplexer adalah rangkaian yang memiliki fungsi untuk memilih dari 2n bit data input ke satu tujuanoutpu
3.3 Pengertian Half Adder, Full Adder dan Ripple Carry Adder
Rangkaian adder / penjumlah adalah rangkaian yang biasanya berada dalam processor, tepatnya dalam ALU (Arithmetic Logic Unit) Seperti kita tahu bahwa processor menggunakan basic bilangan digital binary untuk melakukan penghitungan sebuah proses, ada proses penghitungan aritmatik (menambah, mengurang, mengali dan membagi) dan ada pula proses menghitung logic (and, or, not, dst).
Materi tentang Half Adder, Full Adder dan Ripple Carry Adder masuk dalam struktur kurikulum 2013 untuk SMK jurusan Teknik Komputer dan Jaringan pada mata pelajaran Sistem Komputer.
Adder digunakan untuk melakukan penghitungan aritmatik, terutama penjumlahan, pada prinsipnya processor akan memasukan 2 buah input untuk dijumlah sehingga didapatkan hasil SUM (S) dan CARRY (C). Sum adalah hasil penjumlahan pada position yang sama sedangkan Carry adalah kelebihan dari hasil penjumlahan yang melimpah pada posisi berikutnya.
Untuk lebih mudah memahami yang mana Sum dan yang mana Carry pada cara kerja rangkaian Adder, mari kita gunakan bilangan desimal terlebih dahulu, misal perhitungan 5 ditambah 7. Kita sama2 tahu bahwa 5+7 = 12, tapi perhatikan lebih detail, baik 5 dan 7 keduanya nilai posisinya sama, yaitu satuan, penjumlahan keduanya menghasilkan bilangan Sum = 2 (satuan) dan karena nilai satuan berakhir pada angka 9 maka nilainya melimpah (overflow) pada posisi berikutnya (puluhan) sehingga muncul angka 1 (puluhan) yang disebut Carry. Dengan demikian 5+7 menghasilkan angka 12 { 1 (puluhan – Carry) 2 (satuan – Sum).
Rangkaian Half Adder
Rangkaian Half Adder memiliki 2 buah output yaitu Carry dan Sum, dengan tabel kebenaran sebagai berikut:
Pada saat A dan B = 1 maka Sum adalah 0 dan Carry menjadi 1.
Rangkaian ini digambarkan dengan rumus
  |
Rangkaian Full Adder
Kekurangan dari rangkaian Half Adder adalah rangkaian tersebut hanya valid bertindak sebagai penghitung pertama dalam sebuah rangkaian penghitungan, maksudnya, jika kita melakukan 2 x operasi penjumlahan atau lebih, maka hasil dari rangkaian Half Adder tidak bisa dipastikan kebenarannya.
Misal kita telah menghasilkan angka 12 dari penjumlahan 5+7 di atas, kemudian pada saat penjumlahan berikutnya kita tambahkan dengan 9, jika kita menggunakan rangkaian half adder, maka hasil penjumlahannya adalah 2 (sebagai Sum penjumlahan pertama) ditambah 9, hasilnya adalah Carry 1 dan Sum 1 atau kita baca 11, padahal kita tahu hasil yang benar adalah 21.
Kekurangan ini terjadi karena Half Adder hanya memiliki 2 input untuk dijumlahkan, yaitu A dan B. Full Adder menyempurnakan kekurangan Half Adder dengan menambahkan 1 input lagi yaitu Carry In. Jika perhitungan sebelumnya menghasilkan nilai Carry, maka nilai Carry ini akan diperhitungkan dalam penjumlahan berikutnya.
Rumus Full Adder adalah
Rangkaian Ripple Carry Adder
Rangkaian Ripple Adder adalah rangkaian yang dibentuk dari susunan Full Adder, maupun gabungan Half Adder dan Full Adder, sehingga membentuk rangkaian penjumlah lanjut, ingat, baik Full Adder maupun Half Adder berjalan dalam aritmatika binary per bit. Untuk menghasilkan penghitungan nibble (4 bit) atau byte (8 bit) dibutuhkan ripple Carry Adder.
Jika penyusun Ripple Carry Adder menggunakan Half Adder, maka dipastikan Half Adder berada pada posisi penjumlah pertama, karena tidak memiliki input carry. Carry out dari setiap siklus dijadikan sebagai Carry in siklus berikutnya.
3.4 Pengertian dan Fungsi Rangkaian Multiplexer, Decoder, dan Register
2018-05-24 14:46:25 Dibaca 642 kali
Oke para pembaca yang setia, kali ini kita akan membahas tentang sebuah rangkaian yang berhubungan dengan Gerbang Logika. Rangkaian itu merupakan sebuah hubungan atau sesuatu yang menjadi hubungan antara satu gerbang logika dengan gerbang logika yang lain. Mungkin anda sudah tahu tentang apa yang dimaksud dengan Gerbang Logika tersebut. Jadi, saya tidak akan menjelaskan kembali. Kali ini saya penulis akan membahas secara lebih mendalam tentang sebuah Rangkaian Multiplexer, Decoder, dan Register.
Seperti yang sudah anda ketahui bahwa pada jaman saat ini, teknologi berkembang sangat cepat. Bermacam alat dihasilkan saat ini, hampir semua alat yang berfungsi di gunakan dengan energi listrik sudah menggunakan rangkaian yang digital. Saat ini rangkaian elektronika digital sudah menjadi suatu barang yang tidak aneh lagi. Rangkaian digital sudah ada di mana-mana dan berhubungan dengan rangkaian elektronika analog untuk membentuk rangkaian elektronik yang lebih pintar, cepat, dan tepat dalam penggunaan. Dan rangkaian inilah yang menjadi sebuah hubungan di antara sebuah gerbang logika.
1.Rangkaian Multiplexer
Multiplexer adalah sebuah rangkaian logika yang terima beberapa masukan data secara otomatis dan pilih salah satu dari masukan tersebut pada waktu tertentu, untuk dikeluarkan pada keluaran. Multiplekser berfungsi sebagai seleksi data. Data masukan yang terdiri dari beberapa sumber, di pilih satu dan dilanjutkan ke suatu saluran yang tunggal. Masukan data dapat terbagi dari beberapa jalan dengan masing-masing cara dapat terdiri dari satu atau melebihi dari satu bit. Selain sebagai penyeleksi sebuah data Multiplexer ini berfungsi juga sebagai, antara lain:
- Data routing atau perjalanan data
- Multiplexer seringnya dapat memilih sebuah alur data dari satu asal sebuah data diantara beberapa asal ke satu tujuan data yang ada
- pengurutan dari sebuah operasi
- Konversi bilangan pada rangkaian dari rangkaian paralel ke rangkaian seri
- Menghasilkan sebuah bentuk gelombang yang ada
- Menghasilkan sebuah fungsi dari logika tersebut
2. Rangkaian Decorder
Decorder adalah sebuah alat yang dapat di pakai untuk bisa membalik proses encoding sampai kita bisa melihat atau menerima informasi yang aslinya. Decorder juga dapat di artikan sebagai suatu susunan yang di fungsikan untuk menerima masukan kode biner dan menghidupkan salah satu keluaran mirip dengan susunan dari kode tersebut. Kebalikan dari decorder adalah encoder.
Fungsi dari Decorder itu adalah untuk menggampangkan kita dalam menyalakan seven segmen (tujuh bagian). Itu lah masalahnya kenapa kita menggunakan decorder agar bisa dengan cepat menghidupkan seven segmen itu. Keluaran dari decoder maksimal adalah 2n. Jadi dapat kita rubah menjadi n-to-2n decoder. Jika kita mau menyusun decoder dapat kita buat menjadi 3-to-8 decoder menggunakan 2-to-4 decoder. Sampai kita bisa membuat 4-to-16 decorder dengan memakai dua bentuk 3-to-8 decorder.
3. Rangkaian Register
Register adalah sebuah rangkaian yang berupa flip-flop yang bisa menyimpan sebuah data yang merupakan kode dari biner dan mampu menyimpan dalam jumlah atau kapasitas yang sangat banyak atau bisa dibilang dengan jumlah yang melebihi dari yang seharusnya. Register juga merupakan sebuah kumpulan dari suatu bagian memori yang bekerja sebagai satu tim. Register yang menyimpan suatu data 4 bit disebut dengan nibble kalau menyimpan data 8 bit disebut dengan byte. Register memiliki beberapa jenis yang diantaranya adalah
- Register Buffer, berguna untuk menyimpan sebuah kata dalam bentuk digital
- Register Buffer Terkendali, berguna dalam menyimpan data yang lebih besar dari satu bit
- Register Geser, berguna dalam proses penggeseran
- Register Geser Terkendali, berguna dalam menyusun operasi susunan
- Register Paralel In Serial Out, berfungsi sebagai masukan data dan ini merupakan register yang paling unik
- Register Serial In Serial Out, sebagai penyalur data lewat media tunggal
3.5 Mengenal Fungsi Dan Bagian Dalam Pembuatan Rangkaian Elektronika
Rangkaian elektronika dapat diartikan sebagai gabungan 2 atau lebih komponen elektronika baik kompoonen pasif maupun aktif yang membentuk suatu sistem atau fungsi pemroses sinyal sederhana maupun komplek. Rangkaian elektronika dapat dibangun dengan atau tanpa sumber tegangangan atau sumber arus untuk pengoperasiannya. Untuk membuat rangkaian elektronikadiperlukan beberapa bagian sebagai berikut :
Skema Rangkaian Elektronika
Skema rangkaian elektronika diperlukan sebagai panduan dalam pembuatan rangkaian elektronika. Skema rangkaian elektronika sebaiknya didesain atau dirancang dahulu pertama kali sebelum melakukan proses pembuatan rangkaian elektronika. Proses pembuatan skema rangkaian elektronika dapat dilakukan dengan cara manual dan dengan aplikasi komputer.
Layout PCB
Layout PCB adalah bagian yang berfungsi untuk merakit komponen-komponen elektronika menjadi rangkaian elektronika. Layout PCB atau dengan bahasa lain Papan Rangkaian Tercetak adalah hasil penerapan skema rangkaian elektronika yang telah disesuaikan dengan bentuk fisik komponen dan tata letak komponen elektronika untuk membuat suatu sistem atau fungsi pemroses sinyal.
Komponen Elektronika
Komponen elektronika merupakan salah satu bahan utama dalam mebuat rangkaian elektronika. Komponen elektronika yang digunakan untuk membangun suatu rangkaian elektronika ditentukan sesuai dengan skema rangkaian elektronika yang dibuat.
Peralatan Elektronika
Peralatan untuk membuat suatu rangkaian elektronika pada umumnya adalah solder, tang potong, tang lancip, obeng dan timah solder. Penggunaan peralatan elektronika tersebut disesuaikan dengan kebutuhan dalam perakitan rangkaian elektronika.
Pada dasarnya setiap rangkaian elektronika dibangun dengan tujuan untuk melakukan pemrosesan sinyal, baik itu sinyal analog maupun sinyal digital. Berdasarkan pemrosesan sinyal yang dilakukan rangkaian elektronika tersebut, maka rangkaian elektronika dapat dibedakan menjadi beberapa kategori sebagai berikut.
Rangkaian Elektronika Analog
Rangkaian elektronika analog adalah, rangkaian elektronika yang dibangun dengan tujuan untuk memproses sinyal analog, rangkaian analog ini dapat dibangun dengan 2 atau lebih komponen pasif maupun komponen aktif. Pada rangkaian elektronika analog sinyal yang diberikan sebagai input rangkaian adalah sinyal kontinyu (analog) yang pada umumnya sinyal DC ataupun AC sinusoidal dan rangkaian elektronika analog akan memberikan output sinyal kontinyu (analog) baik DC maupun AC sinusoidal yang telah terproses sinyalnya berupa level tegangan, arus maupun frekuensinya.
Rangkaian Elektronika Digital
Rangkaian elektronika digital adalah, rangkaian elektronika yang dibangun dengan tujuan untuk melakukan pemrosesasan sinyal diskrit (digital). Pada rangkaian elektronika digital sinyal yang diproses selalu dalam 2 logika dasar High (1) dan Low (0). Untuk membuat rangkaian digital selalu diperlukan sumber tegangan dari luar untuk mensuplay rangkaian digital agar dapat beroperasi. Pada rangkaian elektronika digital sinyal yang diberikan atau sebagai input adalah sinyal digital dan rangkaian akan memberikan output berupa sinyal digital juga.
Rangkaian Elektronika Kombinasi
Rangkaian elektronika kombinasi adalah, rangkaian elektronika yang dibangun dengan tujuan untuk melakukan pemrosesan sinyal analog dan digital baik secara bersamaan maupun bertahap. Rangkaian elektronika kombinasi dapat melakukan pemrosesan sinyal kontinyu (analog) dan menghasilkan sinyal diskrit( digital) atau sebaliknya. Contoh rangkaian elektronika kombinasi yang dapat memproses sinyal analog menjadi sinyal digital adalah rangkaian ADC (Analog to Digital Converter) dan rangkaian elektronika yang dapat memproses sinyal digital menjadi sinyal analog adalah rangkaian DAC (Digital to Analog Converter). Aplikasi rangkaian elektronika kombinsai dapat ditemui pada rangkaian interface (antarmuka) antara rangkaian digital atau komputer ke rangkaian analog dan sebaliknya.
Kemudian berdasarkan prinsip kerjanya, rangkaian elektronika dapat dibedakan menjadi beberapa kategori sebagai berikut.
Rangkaian Elektronika Dasar
Rangkaian elektronika dasar merupakan gabungan 2 atau lebih komponen elektronika pasif yang telah membentuk suatu sistem pemroses sinyal. Sebagai contoh rangkaian elektronika dasar yang paling sederhana adalah pembagi tegangan,pembagi arus, filter RC, filter LC dan filter RLC. Contoh rangkaian elektronika dasar tersebutdapat dikatakan sebagai rangkaian elektronika sederhana karena hanya dibangun oleh 2 atau 3 komponen elektronika pasif yang dirangkai seri maupun parallel.
Rangkaian Elektronika Bertingkat
Rangkaian elektronika bertingkat adalah pengembangan rangkaian elektronika dasar agar dapat memberikan performa yang lebih baik dari rangkaian elektronika dasar. Pada rangkaian elektronika bertingkat pada umumnya dibangun dari rangkaian elektronika dasar yang ditambah suatu rangkaian penguat sederhana yang disusun 1 tingkat maupun beberapa tingkat.
Rangkaian Elektronika Komplek
Rangkaian elektronika komplek adalah rangkaian elektronika yang dibentuk dari beberapa rangkaian elektronika dasar dan bertingkat dengan beberapa fungsi pemroses sinyal yang berbeda yang di susun untuk membentuk suatu sistem pemroses sinyal terpadu. Sebagai contoh rangkaian elektronika komplek adalah power supply dengan regulator arus dan tegangan, rangkaian mixer audio, rangkaian transmitter atau pemancar radio,rangkaian amplifier dan rangkaian elektronika yang lain.
Rangkaian elektronika yang telah membentuk suatu sistem pemroses sinyal yang diperjual belikan di toko elektronika sering disebut sebagai kit elektronik. Hal ini dikarenakan produk elektronik tersebut merupakan atau membentuk suatu bagian-bagian rangkaian elektronika yang apabila digabungkan akan membentuk suatu sistem atau perangkat elektronika yang lengkap. Sebagai contoh untuk membuat suatu amplifier yang lengkap maka kita dapat membeli kit Power Amplifier, Kit Tone Control, Kit Power Supply, Travo Dan Box Amplifier kemudian kita rakit beberapa kit dan komponen tersebut sehingga terbentuk suatu Power Amplifier yang lengkap dari beberapa rangkaian elektronika tersebut.
Munculnya Mikrokontroler
Dengan berkembangnya teknologi mikroprosesor 8 bit dan 16 bit, seiring dengan itu muncul pula kebutuhan agar perangkat elektronika dapat dikemas sekecil mungkin. Seperti Atari, Nintendo, Sega, dan peralatan hiburan serta peralatan rumah tangga seperti AC dan Audio/Video.
Untuk mendukung hal tersebut, tidak dapat dilakukan oleh mikroprosesor standar. Hal ini dikarenakan mikroprosesor membutuhkan komponen eksternal tambahan seperti Memori, pengolah analog ke digital dan perangkat komunikasi serial misalnya. Oleh karena itu dikembangkanlah chip yang di dalam kemasan tersebut sudah terdapat mikroprosesor, I/O Pendukung, Memori, bahkan ADC yang dikenal dengan istilah mikrokontroler.
Mikrokontroler dapat disebut sebagai “one chip solution” karena terdiri dari :
CPU (central processing unit)
CPU ialah bagian yang paling penting dari suatu mikroprosesor, ia melakukan pemrosesan data.
RAM (Random Access Memory)
RAM digunakan Untuk menimpan data sementara
EPROM/PROM/ROM (Erasable Programmable Read Only Memory)
ROM digunakan untuk menyimpan program yang bersifat permanent
I/O (input/output) - serial and parallel
Unit ini berfungsi agar mikrokontroler dapat berkomunikasi dalam format serial atau paralel, sehingga dapat berkomunikasi dengan mudah dengan PC dan devais standar digital lainnya.
Timers
Timer berguna untuk mengatur pwaktuan pada system berbasis mikrokontroler, misal untuk delay atau pencacah.
interrupt controller
Jenis-Jenis Mikrokontroler
AMCC
Hingga Mei 2004, mikrokontroler ini masih dikembangkan dan dipasarkan oleh IBM, hingga kemudian keluarga 4xx dijual ke Applied Micro Circuits Corporation.
* 403 PowerPC CPU (PPC 403GCX)
* 405 PowerPC CPU (PPC 405EP, PPC 405GP/CR, PPC 405GPr, PPC NPe405H/L)
* 440 PowerPC Book-E CPU (PPC 440GP, PPC 440GX, PPC 440EP/EPx/GRx, PPC 440SP/SPe)
ATMEL
* Atmel AT91 series (ARM THUMB architecture)
* AT90, Tiny & Mega series – AVR (Atmel Norway design)
* Atmel AT89 series (Intel 8051/MCS51 architecture)
* MARC4
Cypress MicroSystems
* CY8C2xxxx (PSoC)
Freescale Semiconductor
Hingga 2004, mikrokontroler ini dikembangkan dan dipasarkan oleh Motorola, yang divisi semikonduktornya dilepas untuk mempermudah pengembangan Freescale Semiconductor.
* 8-bit (68HC05 (CPU05), 68HC08 (CPU08), 68HC11 (CPU11))
* 16-bit (68HC12 (CPU12), 68HC16 (CPU16), Freescale DSP56800 (DSPcontroller))
* 32-bit (Freescale 683XX (CPU32), MPC500, MPC 860 (PowerQUICC), MPC 8240/8250 (PowerQUICC II), MPC 8540/8555/8560 (PowerQUICC III))
Fujitsu
* F²MC Family (8/16 bit)
* FR Family (32 bit)
* FR-V Family (32 bit RISC)
Holtek
* HT8
Intel
* 8-bit (8XC42, MCS48, MCS51, 8061, 8xC251)
* 16-bit (80186/88, MCS96, MXS296, 32-bit, 386EX, i960)
Microchip
* Low End, Mikrokontroler PIC 12-bit
* Mid Range, Mikrokontroler PIC 14-bit
(PIC16F84, PIC16F877)
* 16-bit instruction PIC
* High End, Mikrokontroler PIC 16-bit
National Semiconductor
* COP8, CR16
NEC
* 17K, 75X, 78K, V850
Philips Semiconductors
* LPC2000, LPC900, LPC700
Renesas Tech. Corp.
(Renesas adalah perusahan patungan Hitachi dan Mitsubishi.)
* H8, SH, M16C, M32R
STMicroelectronics
* ST 62, ST 7
Texas Instruments
* TMS370, MSP430
Western Design Center
* 8-bit (W65C02-based µCs)
* 16-bit (W65816-based µCs)
Ubicom
* SX-28, SX-48, SX-54
o Seri Ubicom's SX series adalah jenis mikrokontroler 8 bit yang, tidak seperti biasanya, memiliki kecepatan tinggi, memiliki sumber daya memori yang besar, dan fleksibilitas tinggi. Beberapa pengguna menganjurkan mikrokontroller pemercepat PICs. Meskipun keragaman jenis mikrokontroler Ubicom's SX sebenarnya terbatas, kecepatan dan kelebihan sumber dayanya yang besar membuat programmer bisa membuat perangkat virtual lain yang dibutuhkan. Referensi bisa ditemukan di Parallax's Web site, sebagai penyalur utama.
* IP2022
o Ubicom's IP2022 adalah mikrokontroler 8 bit berkecepatan tinggi (120 MIPs). Fasilitasnya berupa: 64k FLASH code memory, 16k PRAM (fast code dan packet buffering), 4k data memory, 8-channel A/D, various timers, and on-chip support for Ethernet, USB, UART, SPI and GPSI interfaces.
Xilinx
* Microblaze softcore 32 bit microcontroller
* Picoblaze softcore 8 bit microcontroller
ZiLOG
* Z8
* Z86E02
Komentar
Posting Komentar