Bilangan Biner, Sistem Komputer dan Unit InputOutput

  LOGO

Bilangan Biner, Sistem

Komputer dan Unit

  

Input/Output

  BILANGAN BINER Elektronika digital secara luas dibuat menggunakan sistem bilangan biner dan dinyatakan digit 1 dan 0. Digit biner digunakan untuk menunjukan dua keadaan level tegangan, HIGH atau LOW. Sebagian besar sistem digital level HIGH direpresentasikan oleh 1 atau ON dan level LOW direpresentasikan oleh 0 atau OFF.

  BILANGAN BINER Sistem bilangan biner adalah susunan bilangan yang mempunyai basis 2 sebab sistem bilangan ini menggunakan dua nilai koefisien yang mungkin yaitu 0 dan 1 . KONVERSI BILANGAN Secara umum ekspresi sistem bilangan

  Lanjutan … n n-1 ^{2 1}

  a r + a r r + a r _{n n-1 2 1 -1 -2} + … + a

• + a r + a r + a r
• _{-1 -2}
• + … Contoh. 1 Konversi bilangan n berbasisi r ke desimal
_{4 3 2 1} 11010,11 = 1.2 + 1.2 + 0.2 + 1.2 + 0.2 _{2 -1 -2}

  1.2 + 1.2 = 26,75 _{3 10 2 1 -1}

  Lanjutan …

  Decimal _{( base 10 )} ^Binary _{( base 2)} ^Octal _{( base 8 )} ^Hexadecimal _{( base 16 ) 00}

  01 _{02 03}

  04 _{05 06}

  07 ₀₈ ^{0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111} ₁₀₀₀ ^{00 01 02 03 04 05 06 07} ₁₀ ^{1 2 3 4 5 6 7} ₈ Tabel Bilangan dengan basis yang berbeda

  Contoh Konversi ke biner

  41 ₁₀ = Integer Reminder

  41 41/2 =

  20

  1 20/2 =

  10 10/2 =

  5 5 / 2 =

  2 1 2 / 2 =

  1

Lanjutan .……

  Untuk mengkonversi bilangan desmal dibelakang koma dilakukan dengan mengalikan bilangan tersebut dengan 2 sampai diperoleh hasil (integer) dan sisa (Reminder) bernilai 0, sebagai berikut : 0,375 ₁₀ = Integer Reminder

  OCTAL adalah sistem bilangan dengan basis atau 8 digit yang dinyatakan oleh 0,1,2,3,4,5,6,7. HEXADECIMAL adalah sistem bilangan dengan basis-16 atau 16 digit yang dinyatakan 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F. Pada konversi dari dan ke biner, setiap digit

  Contoh Konversi dari biner ke Octal dan ke Hexadecimal

   10 110 001 101 011, 111 100 ₂ = 26153, 74 ₈

  2 6 1 5 3 7 4

  10 1110 0110 1011, 1111 0010 = 2C6B,F2

  Contoh Konversi dari Octal dan Hexadecimal ke biner

   673,124 ₈ = 110 111 011, 001 010 100 ₂ 6 7 3 1 2 4

   306,D

  16 = 0011 0000 0110, 1101

  2 3 0 6 D

  ALJABAR BOOLEAN Ekspresi Boolean Adalah pernyataan logika dalam bentuk aljabar Boolean.

  Tabel Rumus aljabar Boolean _{No AND OR KETERANGAN}

  1 ₂

  3 ₄

  5 ₆

  7 ₈ ^{(A.B).C = A.(B.C) A .B = B .A (A+B).(A+C)=A+(B.C) A.O = O A.A = A} A.A’= O _{A = A A.O= O} ^{(A+B)+C=A+(B+C) A+B=B+A (A.B)+(A.C)=A(B+C) A+1= 1 A+A=A} A+ A’=1 _{A = A A + O = A} ^{Hk.Asosiatif Hk.Komutatif Hk.Distributif Hk.Identitas Hk.Idempoten Hk.Inversi/Negasi} _{Hk.Negasi Ganda Hk.Hubungan Dgn}

  Tabel Kebenaran untuk AND, OR, XOR dan XNOR _{X Y X AND Y X OR Y X XOR Y X NOR Y}

  1 ₁ ¹

  1 ^{1 1 1 1 1 1 1} ₁

  CONTOH 1.

  X + X’ .Y = (X + X’).(X +Y) = X+Y 2. X .(X’+Y) = X.X’ + X.Y = X.Y 3.

  Fungsi Boolean di despresikan dalam bentuk rangkaian dengan Gerbang Logika

  CONTOH.

  Buatlah rangkaian dengan Gerbang Logika untuk aljabar Boolean sbb. X . ( X ’ + Y ) Jawab.

  X X.( X ’+Y)

  LOGO

Sistem Komputer

  From Vacuum Tubes to Transistors to

_{One computer with these tubes, the ENIAC, was switched}

Microchips  _{about 18,000 of vacuum tubes on in 1946 at the University of Pennsylvania and employed}

  Unfortunately, a tube failure occurred on average once  _{every 7 minutes}  Since it took more than 15 minutes to find and replace the _{work done faulty tube, it was difficult to get any useful computing} Moreover, the ENIAC was enormous, occupying 1,800

   _{than 30 tons}

_{square feet (167,225 square meters) and weighing more}

ENIAC could perform about 5,000 calculations per second

  

  Sistem Komputer

  Sistem Komputer Sistem Komputer terdiri dari :

  1. Sistem Motherboard

  2. Hard Disk

  3. CD ROM

  4. Monitor

  5. Keyboard

  6. Mouse

  Sistem Motherboard Komputer

  Pada dasarnya seluruh piranti utama dan pembantu dari sistem komputer terhubung dan terkendali semuanya dalam papan utama yang disebut dengan Mother Board. Pada sistem Mother Board terdapat piranti-piranti, antira lain:

  1. Mikroprosesor

  2. DMA Controller

  3. Interrupt Controller

  4. ROM-BIOS

  Sistem Motherboard

  Mikroprosesor. Mikroprosesor merupakan piranti

semikonduktor yang terdiri dari rangkaian

logika yang dibuat menggunakan teknologi

  

VLSI. Mikroprosesor mampu untuk

melaksanakan fungsi-fungsi perhitungan

dan membuat pertimbangan-pertimbangan

untuk merubah urutan didalam pelaksanaan

  Blok diagram mikroprosesor 8 bit prosesor

  

Blok diagram mikroprosesor 8 bit prosesor

  Secara umum bagian dari mikroprosesor terdiri dari 3 yaitu :

  1. Arithmetic logic unit : bagian ini berfungsi melaksanakan operasi arimatika seperti penjumlahan, pengurangan dan operasi-operasi logika seperti operasi AND, OR serta XOR.

  2. Register Unit : register di dalam prosesor berfungsi untuk mentimpan data sementara selama pelaksanaan program. Beberapa register

  

diperlukan dan sinyal kontrol untuk

keperluan seluruh operasi di dalam

prosesor. Unit ini mengontrol data antara prosesor dengan peripheral lain (memori maupun unit I/O).

  Perkembangan prosesor keluaran Intel keluarga 80X86 _{NAMA TAHUN REGISTER BUS DATA ADDRES SPACE FISIS 8008 1972} 4004 1971 ₈ ⁴ ₈ ⁴ _16K ^1K 8080 1973 _{8085 1977} ⁸ _{8 8} ⁸ _64K ^64K 8086 1978 _{8088 1980} ¹⁶ ₁₆ ¹⁶ _{8 1M} ^1M _{80286 1982}

  80186 1982 ₁₆ ¹⁶ ₁₆ ¹⁶ _16M ^1M _{80386SX 1988} 80386 1985 ₃₂ ³² ₁₆ ³² _16M ^4G 80486 1989 ^{32 32 4G}

  PC Generasi Pertama

  1978: 8086-8088 Microprocessor

  Merupakan prosesor yang dipasang pada IBM PC dan meraih angka penjualan yang sangat sukses.

  Jumlah transistor: 29,000 Speed: 5MHz, 8MHz, 10MHz

Intel® Pentium® 4 Processor

  Pembuatan Tahun 2000

Prosesor ini dibuat dengan teknologi 0.18 microns.

  Intel's first microprocessor, the 4004, ran at 108

kilohertz (108,000 hertz), Denga prosesor ini maka

dimungkinkan untuk menjalankan aplikasi-aplikasi

berat seperti layanan TV lewat internet, pengolahan real time untuk audio dan video, pengolahan real time grafik 3D dan aplikasi multimedia lainnya.

  Jumlah transistor: 42 juta

Intel Core 2 Duo

• Pembuatan July 2006:
• Intel Corporation unveils ten new Intel Core 2 Duo and Core Extreme processors
• The Intel Core 2 Duo processor family consists of five desktop processors tailored for business, home, workstation and enthusiast users, such as high-end gamers, and five processors for the mobile lifestyle.

Perbandingan Mikroprosesor

  Prosesor generasi awa _{(8088/8086)l: 1.Lebar jalur data 8 atau 16 bit} 2.mengolah data text dan angka _{3.Alokasi memori hanya 1 Mega byte}

  4.Berisi hanya puluhan ribu _{transistor 5.Tidak memiliki chace memory}

  6.Bekerja dengan kecepatan _{belasan mega herz} ^{Prosesor generasi baru (pentium 4) : 1. Lebar jalur data 8 atau 64 bit 2. Mampu mengolah data suara dan gambar. 3. Alokasi memori sampai 4 Giga byte 4. Berisi ratusan juta transistor dalam satu chip} _{5. Memiliki cache memory 6. Bekerja dengan kecepatan}

  RAM DRAM: Dynamic RAM

  

   harus di-refresh setiap beberapa milisecond agar isinya tidak hilang.

   SRAM: Static RAM  tidak perlu refresh daya  Access time lebih cepat

   Lebih mahal

  R A M RAM adalah memory dimana data dapat ditulis maupun dibaca dari lokasi manapun secara acak dan.

• • Terdapat 2 set input, yaitu data input dan address

  input. Data biasanya dimasukan dalam kata-kata (bytes) dan addres dalam kode biner. data berfungsi sebagai input ketika

• Jalur

  memasukan data atau sebagai output ketika membaca data. Data-data pada lokasi tertentu secara normal dapat di overwrite dengan data baru tanpa harus menghapus data-data lama.

  Typical 16 Mb DRAM (4M x 4)

  Pada PC, RAM yang digunakan adalah berjenis DRAM dan digunakan untuk menyimpan data sementara, baik berupa program maupun data untuk diproses oleh processor. Pada PC model terbaru, telah diperkenalkan RAM dalanm bentuk SIMM (Single in Line Memory Modul). Dimana setiap SIMM telah memiliki kapasitas tertentu dan dengan bentuk

  DRAM (1)

  Jenis-jenis RAM :

   Fast Page Mode DRAM (FPM DRAM)

  Extended Data Output DRAM (EDO DRAM)

  

  Synchronous DRAM (SDRAM) : dapat

  

  berjalan dengan clock yang tinggi hingga 100 MHz (3x FPM RAM, 2x EDO RAM), menyesuaikan dengan kecepatan bus CPU. Rambus DRAM (RDRAM)

  

  Double Data Rate SDRAM (DDR SDRAM)

  

  Untuk video :

  

  DRAM (2)

  DRAM (3) Module:

• Single Inline Memory Module (32-bit)
• Double Inline Memory Module (64-
• Rambus Inline Memory Module Jumlah Pin: 30, 72, 168

  Static RAM

• • Bits stored as on/off switches • No charges to leak • No refreshing needed when powered • Does not need refresh circuits • More complex construction • Larger per bit (~4-6 x DRAM) • More expensive • Faster • Cache

  Static RAM Structure

  Cache Memory

  Berbeda dengan Main Memory, Cache memory digunakan untuk menyediakan data yang sering diakses oleh CPU. Cache memory menggunakan chip memori yang berjenis Statik (SRAM). Chip ini lebih cepat dibandingkan dengan RAM Dinamik. Kecepatan SRAM dapat mencapai 15 ns, ini jauh lebih cepat dibandingkan dengan DRAM vang maksimum kecepatannya adalah 60 ns (untuk EDO RAM).

  Hard Disks

Hard disks are thin but rigid metal, glass, or ceramic

  

platters covered with a substance that allows data to

be held in the form of magnetized spots

Most hard-disk drives have at least two platters; the

   greater the number of platters, the larger the capacity of the drive

   The platters in the drive are separated by spaces and are clamped to a rotating spindle that turns all the platters in unison

   Data may be recorded on both sides of the disk

  Hard Disks

  Hard Disks

  Hard Disks

  LOGO Pengantar Ilmu Komputer

  Input Devices

  Keyboard Keyboard: 109 keys

Keyboard: multimedia

  Keyboard: cara kerja

  Mouse Mouse: cara kerja

  Trackball Trackpoint

Touchpad, trackpad

  Touchscreen

  Touchscreen

  Joystick

  RumblePad :

  Pen, Stylus

  Light pen Source Data Automation Magnetic Ink Character Reader

  (MICR) :  Untuk membaca nomor cek di bank

   Alat: MICR inscriber Optical Mark Recognition (OMR) ,

  OMR

• Optical Mark Recognition (OMR), mengenali tanda di posisi-posisi yang telah diatur

  Source data automation 

  Magnetic Ink Character Reader (MICR) 

  Optical Mark Recognition (OMR), 

  Optical Character Recognition (OCR),

• – mengenali tulisan,
• –

  hasil scanning berupa file text yang bisa diedit

   Bar Code Reader,

• – input berupa garis-garis (bar) dengan kode tertentu
• – untuk label kode barang

  Imaging Scanner (handy, flatbed, desktop)

    Digital Camera (hasil pemrotretan disimpan pada memory stick), dan

dapat diambil/ diinput ke komputer.

Web Cam

  

  Scanner HANDY SCANNER

  Scanner PC Video, WebCam

  Digital Camera

  Magnetic card

  LOGO

Output Devices

  Monitor 

  Cathode Ray Tube (CRT)  Flat Panel Display:

   Liquid Crystal Diode / Display (LCD)

   Electroluminescent (EL)

   Gas Plasma

  Cathode Ray Tube  Monitor dengan model tabung katoda

  Display adapter  Display adapter,

  Video card, Video controller

  Monitor LCD Passive Matrix , transistor hanya di tiap baris dan kolom, supaya gambar

jelas harus dilihat persis dari depan

monitor. Refresh rate rendah

  Dual Scan , spt passive matrix tapi refresh rate 2x lipatnya

  Active Matrix , transistor ada di tiap pixel. Mengatasi kelemah passive

  Impact Printer

  Printer 

   bekerja dengan sistem “pengetukan”  Kertas, pita, print head

   contoh:

• Dotmatrix : head berupa jarum
• Daisywheel : head per huruf (seperti mesin tik)

  Dot matrix Non-impact printer Inkjet/ bubblejet Printer

    Menyemprotkan tinta dari lubang jet

  Laser Printer 

  

 Menggunakan cahaya pijar untuk memindahkan

pikiran ke dalam kertas seperti pada mesin fotocopy

   Thermal Printer  Menggunakan kertas khusus yang dipanaskan

  Printer Resolusi (kehalusan hasil cetak)

  

   dpi (dot per inch)  Kecepatan, dinyatakan dalam:

  

cps (character per second) untuk impact

printer, dan  ppm (page per minute) untuk non impact printer

  Sound Output  Sound card

  Video Output  Istilah, nama lain:

   Multimedia Projector  LCD Projector  Digital Light Projector

  Plotter  Biasanya untuk gambar teknik

   Jenis:  Flatbed  Drum

  Plotter  Flatbed Plotter  Drum

Voice Output Tujuan: komputer yang dapat

   mengeluarkan suara Prosesnya: Speech Synthesis

  

 Alatnya: Voice Synthesizer atau Voice

Output Device atau Audio Response

Unit