410 likes | 735 Views
8 . Dasar Komputer , Sistem Bilangan dan Gerbang Logika. By Serdiwansyah N. A. Data. Komputer yang dipakai saat ini adalah sebuah pemroses data.
E N D
8. DasarKomputer, SistemBilangandanGerbangLogika By Serdiwansyah N. A.
Data • Komputeryang dipakaisaatiniadalahsebuahpemroses data. • Fungsinyasangatsederhana: Untukmemproses data, kemudianhasilprosesnyadiselesaikansecaraelektronisdidalam CPU (Central Processing Unit) dankomponenlainnya yangmenyusunsebuahkomputer personal. • Tampaknyasederhana, tetapiapasebenarnyadata?, dan • Bagaimana data diproses secara elektronis didalam komputer personal?. SistemBilangandanGerbangLogika
Analog • Suatusinyal yang dikirimkandarisuatupemancar (transmitter) kepenerima (receiver) untukberkomunikasi, adalah data. • Data-data yang bisadijumpaisehariharimemilikibanyak bentuk, antara lain: suara, huruf, angka, dan karakter lain (tulisan tangan atau dicetak), foto, gambar, film dan lain sebagainya. • Suatu sistem yang dapat memproses nilaiyang kontinyuberbandingterhadapwaktudinamakansistem analog. Padasistemanalog, nilainyabiasadiwakiliolehtegangan, arusdankecepatan. Berikutiniadalahgambargrafiknilaitegangan analog terhadapwaktu. SistemBilangandanGerbangLogika
Analog • Gambar 1. Grafiknilaitegangan analog terhadapwaktu. SistemBilangandanGerbangLogika
Digital • Sistemyang memprosesnilaidiskrit (langkah demi langkah) dinamakan digital. • Padasistemdigital untukmenunjukkansuatunilaidigunakansimbol yang dinamakandigit. Sinyalpadagambar 1 dapat“didigitalkan” denganmenggunakanADC (Analog to Digital Converter). • ADC mengubahsinyalkontinyumenjadisinyaldiskritdenganmenyamplingnyatiapdetik (tiapsatuanwaktu). SistemBilangandanGerbangLogika
Digital • Gambar 2. Sinyal Digital SistemBilangandanGerbangLogika
Digital • Komputeradalahsebuahperangkatelektronik. Data yang dapatdiolahadalahdata yang direpresentasikanolehsinyallistrik. • Sinyalyang digunakanbisadianalogikandengansaklarlistrik, yaitutombol off (mati) atau on (hidup). • Jikasaklarpadakondisioff, makakomputermembacasebagai data 0, jikasaklardalamkondisihidup, makakomputermembacasebagaiangka 1. • Sebuahkomputer personal terdiridarisaklar-saklar yang banyakjumlahnya(menggunakankomponenelektronikberupa transistor). • Jumlahdari transistor yang digunakanbisasampaijutaan, sehinggadapatmemproses data darijutaanangka 0 dan1. SistemBilangandanGerbangLogika
Bits • Setiapangka 0 dan 1 biasadisebutBit. Bit adalahsingkatandariBinary Digit. • KataBinary diambildarinamaBinary Number System (SistemBilanganBiner). • Tabel 1 berikutmenunjukkantentang bit : SistemBilangandanGerbangLogika
SistemBilanganBiner • Sistembilanganbinerdisusundariangkaangka, sama seperti sistem bilangan desimal (sistembilangan 10) yang seringdigunakansaatini. • Tetapiuntukdesimalmenggunakanangka 0 sampai 9, sistembilanganbinerhanyamenggunakanangka0 dan1. • Tabel 2. ContohSistemBialnganBiner SistemBilangandanGerbangLogika
Bytes • Pengolahandata yang paling seringdigunakanadalahpengolah kata (word processing), yang akandigunakansebagaicontoh. • Ketikamelakukansuatupengolahankata, komputerbekerjadengankeyboard. • Ada 101 tombol yang mewakilikarakteralphabet A, B, C, dst. Selainitujugaakanditemuikarakterangka 0 sampaidengan9, dankarakter-karakterlain yang diperlukan, antara lain : ,.;():_?!"#*%&. Seluruhkarakter yang adapada keyboard harusdidigitalkan. • Karakter-karaktertersebutdiwakiliolehangkaangk0 dan 1. Bit yang digunakan adalah 8 bit biner. 8 bit binerdinamakanByte.Dimana 8 bit = 1 bytes SistemBilangandanGerbangLogika
Bytes • Jika menggunakan 8 bit biner, berapa kombinasiangka yang dapatdiwakili?. • Untuksistembilanganbiner, banyaknyakombinasidihitungdengan 2 n ≤ m. n adalahjumlahbit, m adalahkombinasi yang dapatdiwakili. Sehinggapada 8 bit biner, dapatmewakili 2 8 = 256 kombinasimaksimal. Tabel 3. ContohKombinasiBiner SistemBilangandanGerbangLogika
Ukuran Unit Data • Tabel 4. PerbandinganUkuran Unit Data SistemBilangandanGerbangLogika
Ukuran Unit Data SistemBilangandanGerbangLogika
ASCII • ASCII singkatandariAmerican Standard Code for Information Interchange. Standard yang digunakanpadaindustriuntukmengkodekanhuruf, angka, dankarakterkarakterlain pada 256 kode (8 bit biner) yang bisa ditampung. • Tabel ASCII dibagi menjadi 3 seksi: • Kodesistemtaktercetak (Non Printable System Codes) antara 0 – 31. • ASCII lebihrendah (Lower ASCII), antara 32 – 137. DiambildarikodesebelumASCII digunakan, yaitusistem American ADP, sistem yang bekerjapada7 bit biner. • ASCII lebihtinggi (Higher ASCII), antara 128 – 255. Bagianinidapatdiprogram, sehinggadapatmengubahubahkarakter. SistemBilangandanGerbangLogika
Program Code • Tipe data dasar dapat dikelompokkan menjadi2 : • Program Code, dimana data digunakanuntukmenjalankanfungsikomputer. • Data User, sepertiteks, gambardansuara. • Suatu komputer harus memiliki instruksi-instruksi agar dapatberfungsisebagaimanafungsinya. • Program Code adalahkumpulaninstruksiinstruksi, dieksekusisatupersatu, ketikaprogram dijalankan. • Saatmengklikmouse, ataumengetikkansesuatupadakeyboard, instruksiinstruksidikirimkan dari software (perangkat lunak) ke CPU. SistemBilangandanGerbangLogika
File • Program Code dan Data User disimpansebagaifile pada media penyimpanan. Tipe • file dapatdikenalidariekstensifile tersebut. Berikutadalahcontohnya: • Tabel 5. diatasmenunjukkantentangpenamaansuatufile. Ekstensisuatufile menentukanbagaimana PC menanganinya. SistemBilangandanGerbangLogika
Desimal • Desimal (bilangan basis 10). • Perhatikantabel6 berikut : • Untukmenghitungsuatu basis bilangan, harusdimulaidarinilai yang terkecil (yang paling kanan). Pada basis 10, makakalikannilai paling kanandenganditambahdengannilaidikirinya yang dikalikandengan, dst. Untukbilangandibelakangkoma, gunakanfaktorpengali , , dst. SistemBilangandanGerbangLogika
Desimal • Contoh : SistemBilangandanGerbangLogika
Biner • Biner(bilangan basis 2). • Perhatikantabel7 berikut : • Untukmenghitungsuatu basis bilangan, harusdimulaidarinilai yang terkecil (yang paling kanan). Pada basis 10, makakalikannilai paling kanandenganditambahdengannilaidikirinya yang dikalikandengan, dst. Untukbilangandibelakangkoma, gunakanfaktorpengali , , dst. SistemBilangandanGerbangLogika
Biner • Untuk bilanganbiner, kalikanbilangan paling kananteruskekiridengan, , , dst. • Contoh : • Dari contohdiatas, menunjukkanbahwabilanganbiner 10110 samadenganbilangandesimal22. SistemBilangandanGerbangLogika
KonversiDesimalkeBiner • Cara I : • 16810 kurangkandenganpangkatterbesardari 2 yang mendekati 16810 yaitu 128 (). • 128 () lebihkecildari 168, makabilangan paling kiriadalah 1. 168 – 128 = 40. • 64 () lebihbesardari 40, makabilangankeduaadalah0. • 32 () lebihkecildari 40, makabilanganketigaadalah 1. 40 – 32 = 8. • 16 () lebih besar dari 8, maka bilangan keempat adalah 0. • 8 () lebihkecil/samadengan 8, makabil. kelimaadalah 1. 8 – 8 = 0. • Karena sisa 0, maka seluruh bit dikanan bil. kelima adalah 0. 16810 = 10101000 SistemBilangandanGerbangLogika
KonversiDesimalkeBiner • Cara II : • 168 / 2 = 84 sisa 0 • 84 / 2 = 42 sisa 0 • 42 / 2 = 21 sisa 0 • 21 / 2 = 10 sisa 1 • 10 / 2 = 5 sisa 0 • 5 / 2 = 2 sisa 1 • 2 / 2 = 1 sisa 0 • 1 / 2 = 0 sisa 1 • Bit binerterbesardimulaidaribawah, sehingga 16810 = 1010100 SistemBilangandanGerbangLogika
Heksadesimal • Bilanganheksadesimalbiasadisebutbilangan basis 16, artinyaada 16 simbolyang mewakilibilanganini. • Tabel 8. berikutmenunjukkankonversibilanganheksadesimal: SistemBilangandanGerbangLogika
KonversiBinerkeHeksadesimal • Untukkonversibilanganbinerkeheksadesimal, perhatikancontohberikut : • 101101010100100102 = 0001 0110 1010 1001 0010 • = 1 6 A 9 2 • Jadibilanganbiner 10110101010010010 samadenganbilanganheksadesimal 16A92. • Penulisanbilanganheksadesimalbiasajugaditambahkandengankarakter “0x” didepannya. Nilai 254316 samanilainyadengan 0x2543. SistemBilangandanGerbangLogika
Oktal • Bilanganoktaldisebutbilangan basis 8, artinyaada 8 simbol yang mewakilibilanganini. • Tabel 9 berikutmenunjukkankonversibilanganoktal : SistemBilangandanGerbangLogika
KonversiBinerkeOktal • Untukkonversibilanganbinerkeoktal, perhatikancontohberikut : • 101101010100100102 = 010 110 101 010 010 010 • = 2 6 5 2 2 • Jadibil. biner 10110101010010010 samadenganbil. oktal 265222. • Untukkonversidarioktalkeheksadesimal, ubahterlebihdahulubilanganoktalyang akandikonversimenjadibiner. Hal iniberlakujugauntukkonversidariheksadesimalke oktal. • Perhatikan contoh berikut : • 72 = 111 010 10 • = 0001 1101 0101 • = 1 D FE16 = 1111 111 = 011 111 110 = 3 7 SistemBilangandanGerbangLogika
Sandi 8421 BDC (Binary Coded Decimal) • Sandi 8421 BCD adalahsandi yang mengkonversibilangandesimallangsungkebilanganbinernya, sehinggajumlahsandi BCD adalah 10, sesuaidenganjumlahsimbolpadadesimal. • Perhatikantabel10 berikut: • Contoh : • 19sandi BCD-nyaadalah: 0001 1001 0111 SistemBilangandanGerbangLogika
Sandi 2421 • Sandi 2421 hampirsamadengansandi 8421, terutamauntukbilangandesimal0 sampaidengan 4. Tetapisandiberikutnyamerupakanpencerminan yang diinversi. • Perhatikantabel11 berikut: • Contoh : • 37sandi 2421nya • adalah : 0011 1101 1110 SistemBilangandanGerbangLogika
Boolean atauLogikaBiner • Logikamemberibatasan yang pastidarisuatukeadaan. Sehinggakeadaantersebuttidakdapatberadadalamduaketentuansekaligus. • Karenaitu, dalamlogikadikenalaturan-aturansebagaiberikut: • Suatukeadaantidakdapatbenardansalahsekaligus. • Masing-masingadalahhanyabenaratausalah (salahsatu). • Suatukeadaan disebut BENAR bila TIDAK SALAH. • Duakeadaanitudalamaljabarbooleanditunjukkandenganduakonstanta, yaitulogika“1” danlogika “0”. SistemBilangandanGerbangLogika
Boolean atauLogikaBiner • Misal : • Logika“1” Logika“0” • Benar Salah • HidupMati • Siang Malam • Contohdiatasdapatdituliskan : • Tidak Benar atau Benar = Salah • TidakHidupatauHidup = Mati • Tidak Siang atau Siang = Malam SistemBilangandanGerbangLogika
Boolean atauLogikaBiner • Jika membicarakan komputer, maka perbedaan tegangan yang digunakan sebagai on/off ataunilaibiner 1/0. nilai 1 ekivalendengantegangan +5 volt dannilai0 ekivalendengantegangan 0 volt. • PerhatikanGambar3 yang menunjukkanlambanggerbanggerbangdasar NOT, AND dan OR. SistemBilangandanGerbangLogika
Boolean atauLogikaBiner • Tabel14 menunjukkantabelkebenarandarilogikagerbang-gerbangdasaryang ada. SistemBilangandanGerbangLogika
Boolean atauLogikaBiner • Selaingerbang-gerbangdasaryang telahdisebutkan, adajugagerbanggerbangkombinasiyang merupakancampurandaribeberapagerbangdasar. Diantaranyaadalahgerbang NAND, NOR, XOR, dan XNOR. Sepertipadagambar 4 : SistemBilangandanGerbangLogika
Boolean atauLogikaBiner • Tabel 15 menunjukkanTabelkebenarandarigerbangkombinasitersebut. SistemBilangandanGerbangLogika
Boolean atauLogikaBiner • Gerbang NAND • Gerbang NOR • Gerbang XOR • Gerbang XNOR SistemBilangandanGerbangLogika
Buffer • Selaingerbangdasardangerbangkombinasidiatas, terdapatsatulagigerbanglogikayang berfungsisebagaipenyangga (Buffer). • GerbangBuffer tidakmengubahmasukantetapiberfungsiuntukmenguatkansinyalmasukan. Selainmemperkuatsinyalmasukan, Buffer jugaberfungsiuntukmenambahwaktutunda (time delay). • Gambar5 menunjukkanlambangdarigerbangBuffer. SistemBilangandanGerbangLogika