ISI :

Bab. 1 Digital Basic

A. Sinyal :

Sinyal adalah suatu besaran fisis yang berubah terhadap waktu, ruang, ataupun terhadap variabel – variabel bebas yang lain. Sinyal sendiri memiliki 2 jenis, yaitu sinyal analog dan sinyal digital / sinyal diskrit.

1. Sinyal analog :

Sinyal analog adalah salah satu sinyal yang bersifat kontinyu dan mempunyai puncak positif dan puncak negative dimana karakteristik sinyal tersebut akan berubah – ubah sesuai dengan informasi yang dibawanya. Jadi, pada intinya sinyal analog adalah sinyal yang disetiap n – datanya ada informasi yang dibawa. Karakteristik yang akan berubah pada sinyal ini adalah amplitudo dan frekuensi. Pada umumnya, sinyal analog digambarkan berbentuk suatu gelombang sinus ( gelombang bolak balik ) dimana mempunyai tiga variabel, yakni :

a. Amplitudo : menggambarkan tinggi maksimal yang dapat dicapai suatu gelombang

b. Frekuensi :menggambarkan jumlah gelombang yang terbentuk dalam setiap detiknya

c. Fasa : menggambarkan besar sudut yang terbentuk oleh gelombang

Gelombang sinus memiliki frekuensi tunggal, dalam hal ini gelombang sinus bisa diartikan memiliki frekuensi awal nol dan amplitude awal nol. Seiring berjalannya waktu, gelombang tersebut akan berubah dan kemudian akan terbentuk amplitudo maksimum positif.

2. Sinyal digital / sinyal diskrit :

Disetiap n – datanya terdapat sinyal / informasi yang dibawa

AmplitudoSatu gelombang

Sinyal digital adalah salah satu sinyal yang memiliki sifat berlawanan dengan sinyal analaog, yakni memiliki sifat tidak kontinyu. Sinyal digital ini hanya berjalan atas dasar logika nol ( 0 ) dan logika satu ( 1 ). Logika ini didasarkan pada ada tidaknya arus listrik yang mengalir. Sebagai contoh apabila sinyal digital ini memiliki logika 1 maka terdapat arus listrik yang mengalir, apabila sinyal ini memiliki logika 0 maka tidak terdapat arus yang mengalir. Dan yang perlu ditekankan disini adalah sinyal digital merupakan sinyal yang hanya pada beberapa n – data yang terdapat informasi / sinyal. Hal inilah alasan mengapa sinyal ini disebut sebagai sinyal tak kontinyu, selain itu juga, dalam sinyal ini juga terdapat istilah tepi naik dan tepi turun. Tepi naik adalah transisi dari negatif ke positif, sedangkan tepi turun merupakan transisi dari positif ke negatif. Sistem Sinyal Digital merupakan bentuk sampling dari sytem analog. digital pada dasarnya di code-kan dalam bentuk biner (atau Hexa). Besarnya nilai suatu ssstem digital dibatasi oleh lebarnya / jumlah bit (bandwidth). Jumlah bit juga sangat mempengaruhi nilai akurasi sistem digital. Teknologi sinyal digital ini juga memiliki kelebihan yang tidak dimiliki oleh teknologi sinyal analog. Diantaranya adalah dibawah ini :

- Penggunaan yang berulang – ulang terhadap informasi tidak mempengaruhi kualitas dan kuantitas informsi itu sendiri.

- Informasi dapat dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk.- Dapat memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan mengirimnya

secara interaktif.3. Suatu sinyal apabila diproses lebih lanjut akan menghasilkan produk yang lain, yakni :

B. Sistem bilangan

hanya pada beberapa n – data yang terdapat informasi / sinyal

Terdapat sinyal

Tidak ada sinyal

Sistem Bilangan adalah suatu cara untuk mewakili besaran dari suatu item fisik. Sistem bilangan menggunakan basis (base / radix) tertentu yang tergantung dari jumlah bilangan yang digunakan. Jadi sistem bilangan ini merupakan suatu sistem yang ditetapkan dan disetujui oleh dunia internasional sebagai suatu standart yang diperlukan untuk menetukan bilangan – bilangan dalam sistem komputer.

Macam – macam sistem bilangan itu sendiri terdiri dari :

a. Desimal, radiks 10, {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}, contoh 25510

b. Biner, radiks 2, {0,1), contoh 11012

c. Octal, radiks 8, {0,1,2,3,4,5,6,7}, contoh 4558

d. Heksadesimal, radiks 16, (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F}, contoh 3AF16

1. Sistem Bilangan Desimal (Decimal Numbering System).

Sistem bilangan desimal adalah bilangan yang menggunakan basis 10 suku angka (radix) yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

- Notasi : (n)10

- Radiks : banyaknya suku angka atau digit yang digunakan dalam system bilangan

- Penulisan: 17 = 1710, 8 = 810

Contoh.

8 = 10º x 8

18 = (10¹ x 1) + (10º x 8)

2. Sistem Bilangan Biner (Binary Numbering System).

Sistem bilangan biner adalah susunan bilangan yang mempunyai basis 2 sebab sistem bilangan ini menggunakan dua nilai koefisien yang mungkin yaitu 0 dan 1.

- Notasi : (n)2

- 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.

- Penulisan : 1102 ,112

3. Sistem Bilangan Octal (Octenary Numbering System).

Sistem bilangan octal adalah bilangan yang menggunakan basis 8 (Radix 8) yaitu 0,1,2,3,4,5,6 dan 7

- Notasi : (n)8

- Penulisan : 458 , 748

4. Sistem Bilangan Heksadesimal (Hexadenary Numbering System).

Sistem bilangan heksadesimal adalah bilangan yang memiliki radix 16 atau berbasis 16 yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

- Notasi : (n)16

- Penulisan : 89116 ,3A16

C. Logic

Dasar dari aljabar Boolean ini sendiri adalah mendefinisikan angka ‘1’ sebagai “benar’ dan angka’0’ sebagai “salah”.

Operasi - operasi dasar dalam Boolean Algebra :1. Operasi Invers

Yaitu operasi logika yang mengubah logika 1 menjadi 0 atau sebaliknya. Jika suatu variabel x, maka invers x (dibaca : bukan x, x-invers, x-not, x-bar)

= x-invers

= A-invers

Tabel kebenaran A-invers :

A

0 11 0

2. Operasi AND

Operasi AND antara 2 variabel A dan B ditulis A . B (dibaca: A and B) Tabel kebenaran A . B :A B A.B

0 0 00 1 01 0 01 1 1

A . B bernilai 1, hanya jika A dan B bernilai 1

3. Operasi OR

Operasi OR antara 2 variabel A dan B ditulis A + B (dibaca: A or B)

Tabel kebenaran A + B :

A B A+B

0 0 00 1 11 0 11 1 1

A + B bernilai 0, hanya jika A dan B bernilai 0

Simbol – simbol dalam Boolean Algebra

1. NOT : Logical Inversion operasi inversDiikuti tanda minus (-X), lazy inverted L (¬X), prime sign (X’), atau diikuti tanda tilde (~) diatas huruf.

2. AND : Logical Conjunction bersifat irisan, bentuknya A*B, A.B, AxB

Diikuti tanda ᴧ, , AND, atau && diantara kedua karakternya, ex : A B

3. OR : Logical Disjunction bersifat gabungan, bentuknya A+B

Diikuti tanda ᴠ, , OR, atau || diantara kedua karakternya, ex : A B

D. Digital CircuitSemua peralatan dansistem digital yang berbasis biner menggunakan saklar listrik berkecepatan tinggi yang ditunjukkan dengan Boolean Operation. Saklar – saklar ini biasa disebut dengan logic gates. Dengan mengkombinasikan berbagai logic gates, system digital yang rumit dan canggih. Kebanyakan komputer – komputer dan gadget zaman sekarang pada dasarnya terbetuk dari susunan – susunan logic gates.

Positive and Negative Logic- Positive Logic : bentuk standard dari perlambangan biner

Jika bernilai ‘1’, maka berarti benar “true” dan bisa digambarkan sebagai aliran listrik bertegangan 5 V Jika bernilai ‘0’, maka berarti salah “false” dan bisa digambarkan sebagai aliran listrik bertegangan 0 V

- Negative Logic : bentuk invers dari perlambangan biner Jika bernilai ‘1’, maka berarti salah “false” dan bisa digambarkan sebagai aliran listrik bertegangan 0 V Jika bernilai ‘0’, maka berarti benar “true” dan bisa digambarkan sebagai aliran listrik bertegangan 5 V

Basic Gates1. Gerbang ANDGerbang AND akan berlogika 1 atau keluarannya akan berlogika 1 apabila semua masukan / inputannya berlogika 1, namun apabila semua atau salah satu masukannya berlogika 0 maka outputnya akan berlogika 0.

Tabel Kebenaran

Input A Input B Output

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

2. Gerbang ORGerbang OR akan berlogika 1 apabila salah satu atau semua inputan yang dimasukkan bernilai 1 dan apabila keluaran yang di inginkan berlogika 0 maka inputan yang dimasukkan harus bernilai 0 semua.

Tabel Kebenaran

Input A Input B Output

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

3. Gerbang NOT

Gerbang NOT berfungsi sebagai pembalik (Inverter), yang mana outputnya akan bernilai terbalik dengan inputannya

Tabel Kebenaran

Input Output

0 1

1 0

Combinational Gate1. NOT AND ( NAND )

Gerbang NAND akan bernilai / outputnya akan berlogika 0 apabila semua inputannya bernilai 1 dan outpunya akan berlogika 1 apabila semua atau salah satu inputannya bernilai 0.

Tabel Kebenaran

2. NOT OR ( NOR )

Gerbang NOR merupakan gerbang logika yang outputnya akan berlogika 1 apabila semua inputannya bernilai 0, dan outpunya akan berlogika 0 apabila semua atau salah satu inputannya inputannya berlogika 1.

Tabel Kebenaran

Input A Input B Output Y

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

3. EXCLUSIVE OR ( XOR )

Gerbang XOR merupakan kepanjangan dari Exclusive OR yang mana keluarannya akan berlogika 1 apabila inputannya berbeda, namun apabila semua inputanya sama maka akan memberikan keluarannya 0.

Tabel Kebenaran

Input A Input B Output X

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Flip Flop

Rangkaian flip flop adalah suatu rangkaian yang memiliki output saat ini dipengaruhi oleh input saat ini dan output masa lalu, secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut :

Input A Input B Output

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Z(t) = X(t) + Z(t-1)

Dengan :

Z(t) : Output saat ini Z(t-1) : Output masa lalu

X(t) : Input saat ini

E. Binary Digital Communication Tentang Bits, Bytes, dan Baud

Pada intinya, dapat diketahui bahwa :

- 1 bit = 1 binary digit- 1 byte = 8 bit- Baud = Baud yang biasa dikenal sebagai baud rate adalah jumlah kali per detik sinyal

dalam perubahan data komunikasi analog. Misalnya, seribu baud rate berarti bahwa ia dapat mengubah seribu kali per detik.

Form Conversion1. Analog to Digital ( A/D )

Merupakan perubahan data dari sinyal analog menjadi sinyal digital. Sebagai contoh apabila kita merekam audio kedalam alat perekam suara digital. Suara yang berbentuk sinyal analog akan diubah menjadi data – data digital sehingga bisa dimengerti oleh mesin perekam suara.

2. Digital to Analog ( D/A )Merupakan perubahan data dari sinyal digital menjadi sinyal analog. Sebagai contoh apabila kita memainkan musik dari mp3 player kita, data dari file tersebut akan dikonversikan menjadi sinyal analog yang berupa suara sehingga bisa didengar oleh telinga kita.

3. Parallel to Serial ( P/S )Proses penerimaan data dari berbagai channel dan berbagi kabel yang berbeda kemudian dijadikan menjadi satu untuk dikirimkan secara bersamaan ke perangkat lain melalui 1 channel atau satu kabel. Proses ini biasa digunakan pada saluran yang ada pada telefon.

4. Serial to Parallel ( S/P )

/ Sinyal Analog

Sinyal Digital

Proses penerimaan data dari beberapa single channel yang kemudian data itu digabungkan lagu menjadi satu channel agar bisa digunakan. Biasanya alat ini digunakan untuk pusat penerima data karena sifatnya yang menggabungkan data yang sudah di pisah oleh P/S converter.

Data Compression

Secara umum dibagi menjadi 2 proses, yaitu lossless ( tanpa menghilangkan sebagian data ) lossless dan lossy ( menghilangkan sebagian data ).

1. Lossless- Data berukuran relative besar- Hasil kompresi sangat akurat- Bisa direkrontruksi kembali- Sebagai contoh file berformat PNG, ZIP, WMA2. Lossy - Data berukuran relative kecil- Hasil kompresi kurang akurat karena terdapat sebagian data yang dihilangkan- Tidak bisa direkrontruksi kembali- Sebagi contoh file berformat JPEG, MPEG, MP3F. Color Model

Ada 3 pokok model pewarnaan dalam komputer

1. Hue, Saturation, Brightness Pewarnaan ini yang difahami oleh mata manusia2. 3D Color / RGB Pewarnaan ini yang difahami oleh monitor3. CMYK Pewarnaan ini yang difahami oleh mesin cetak

Bab. 2 Integrated Circuit ( IC )

A. Integrated Circuit Pengertian

Integrated circuit adalah suatu alat yang terdiri dari gabungan dari ratusan, ribuan, bahkan jutaan transistor, dioda, resistor dan kapasitor yang diintegrasikan menjadi satu kedalam bentuk chip. Bahan utama yang digunakan adalah bahan semikonduktor, seperti silicon.

Keuntungan- Compact : hal ini terjadi karena IC dibentuk dari banyak komponen elektronik dalam

suatu wadah berbentuk chip yang mengakibatkan Ic ini menjadi lebih efisien dalam segi ukuran.

- Highspeed : komponen-komponen yang disusun menjadi satu single chip menjadikan jarak antar komponen satu dengan yang lainnya menjadi sangat dekat sehingga sangat memungkinkan terjadinya proses transfer data dengan cepat.

- Low Power Consumption : IC terbentuk dari kumpulan komponen yang berukuran sangat kecil sehingga hal ini mengakibatkan komponen – komponen tersebut memerlukan daya dan sumber energi yang relatif kecil dibandingkan dengan alat - alat yang digunakan untuk membentuk komputer pada zaman dahulu. Selain itu juga, IC juga menghasilkan panas yang relatif kecil sehingga meminimalisir terjadinya kerusakan pada komponen.

- Reliability : kondisi komponen IC tidak perlu diragukan lagu keadaannya karena IC sendiri terbentuk dari bahan semikonduktor yang mencegah komponen – komponen didalamnya terkena objek objek luar seperti debu dan air sehingga komponent – komponen tersebut terhindar dari hal – hal buruk seperti korosi.

- Easy to Maintance : kebanyakan IC memiliki sifat mudah digonta – ganti, hal ini ditujukan agar kita lebih mudah dalam memperbaiki suatu perangkat tanpa perlu membongkar bagian – bagian rumit komponen satu per satu.

Batasan- Inductor Impractical : hal ini terjadi Karen walaupun IC merupakan gabungan dari

berbagai komponen dalam satu chip, tetapi ada beberapa komponen yang menolak

dengan komponen lain dan menyebabkan induktansi yang tidak bermanfaat bagi IC itu sendiri.

- High Power Impossible : IC merupakan suatu perangkat yang berbentuk kecil. Dalam hal ini maka terdapat batasan sumber power yang digunakan sehingga alat ini bisa digunakan dengan efisien dan tidak merusak IC itu sendiri.

B. Op Amp

Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output. Ada berbagai jenis Op Amp, yaitu :

1. Inverting : Op Amp jenis ini digunakan untuk menguatkan sinyal atau data yang masuk disertai dengan proses pembalikan sinyal itu sendiri

2. Non Inverting : Op Amp jenis ini digunakan untuk menguatkan sinyal atau data yang masuk tanpa disertai dengan proses pembalikan sinyal itu sendiri.

3. Differentiator : Sirkuit ini melakukan operasi matematika diferensiasi sebagai metode untuk pemnguatan sinyalnya , dengan dasar " menghasilkan tegangan output yang berbanding lurus dengan tegangan input yang rate-of - perubahan terhadap waktu ". oleh karena itu semakin besar tegangan input atau sinyal yang kita gunakan, maka semakin besar pula sinyal atau tegangan yang kita peroleh.

4. Integrator : rangkaian penguat operasional yang melakukan operasi matematika integrasi, yaitu kita dapat menyebabkan output untuk menanggapi perubahan tegangan input dari waktu ke waktu sebagai integrator op amp menghasilkan tegangan output yang sebanding dengan integral dari tegangan input . dengan kata lain besar output yang akan kita dapatkan sebanding dengan lama waktu proses.

Differentiator Circuit Integrator Circuit

5. Regulator : sirkuit ini digunakan untuk mengontrol tegangan output dari suatu catu daya.

C. Timer

IC ini digunakan untuk pengaturan waktu. Dengan menggunakan IC ini kita bisa mengatur waktu dengan mengatur delay output dari suatu sinyal dengan cara mengatur resistor dan kapasitor dalam IC itu sendiri. Sesuai dengan rumus :

T = dan f =

Sehingga dapat disimpulkan bahwa waktu itu sendiri berbanding terbalik dengan besar resistor dan kapasitor.

D. Multiplexer

IC ini digunakan untuk menggabung – gabungkan sinyal yang berbeda menadi satu sinyal ( multiplexing ) atau bisa juga memisah – misahkan suatu sinyal menjadi beberapa sinyal agar tidak bebarengan ( demultiplexing ).

E. Comparator

IC ini digunakan untuk membandingkan tegangan antara dua input yang berbeda. Alat ini biasa digunakan pada relay.

F. Digital IC Transistor Transistor Logic IC ini dibangun dari transistor dan resistor, alasan

disebut sebagai transistor logic karena fungsi logika ( AND, OR,XOR,dll ) menggunakan transistor

Emiter coupled logic suatu IC transistor bipolar yang memiliki kecepatan tinggi di kelasnya

Metal Oxide Semiconductor suatu digital IC yang terbentuk dari bahan metal oxide semiconductor ( MOS ) yang memiliki beberapa keunggulan yakni ada yang berdesain simple dan ada yang berkecepatan tinggi

G. IC Memory RAM ( Random Access Memory )- Dynamic RAM ( DRAM ) memiliki sifat lebih kapasitif- Static RAM ( SRAM ) menggunakan rangkaian flipflop, sehingga tidak perlu charge

– discharge ROM ( Read Only Memory )- ROM tidak bisa diubah - ubah apabila tidak cocok- Programmable ROM ( PROM ) bisa deprogram 1 kali, jika tidak sesuai tidak bisa

dirubah lagi- Erasable PROM ( EPROM ) bisa diprogram dan dihapus menggunakan sinar UV- Electrically EPROM ( EEPROM ) bisa diprogram dan dihapus menggunakan aliran

listrik

Bab. 3 Computer and Internet Primer

A. Computer

Komputer telah digunakan untuk berbagai aktivitas manusia mulai dari kalkulasi, komunikasi, pengolahan data, pengolahan angka, sebagai hiburan, dan masih banyak lagi hal yang dapat dilakukan dengan komputer.

B. Central Processing Unit ( CPU ) Logic Board ( Mtherboard ) tempat tertanamnya segala jenis perangkat dalam

komputer Processor berperan sebagai otak komputer, sebagai pengontrol, dan sebagai

pusat koordinasi pada komputer Memory berperan sebagai pusat penyimpanan data baik sementara maupun

selamanya RTC ( Real Time Clock ) merupakan chip yang menghasilkan pulsa listrik setiap

detik sehingga komputer tetap menunjukkan waktu yang sebenarnya walaupun dalam kondisi mati

Clock digunakan untuk membagi waktu dalam melakukan pembacaan, penulisan dan pemrosesan data

C. Primary Storage Registers sebagai tempat penyimpanan sementara sebelum data diproses ke

dalam ALU ( tempat kalkulasi aritmetika dan logic dalam komputer ), kecepatan proses datanya sangat luar biasa

Cache Memory memiliki kecepatan proses data lebih tinggi dari RAM, tetapi lebih rendah dari ALU

RAM penyimpanan data sementara, semakin banyak data yang diperlukan atau diproses maka semakin besar bagian RAM yang dibutuhkan

ROM memori yang datanya hanya bisa dibaca saja oleh komputer, ex : BIOS

Bagian utama komputer

Didalamnya terdapat memory map, yaitu tempat pembagian bagian – bagian dalam memori yang membagi identifikasi masing – masing hardware

D. Secondary Storage Memiliki sifat tidak mudah berubah dikarenakan factor luar data dan informasi yang

ada didalamnya, ex : harddisk dan ROM Memiliki kapasitas penyimpanan yang besar Harganya lebih murah dari pada primary storage, tetapi kecepatan pemrosesan

datanya lebih lambat Biasanya berbentuk magnetic atau opticalE. I/O Devices Input devices : berfungsi untuk memasukkan data atau perintah pada komputer, ex :

keyboard, mouse, joystick, dll Output devices : berfungsi untuk menampilkan data dari dalam komputer, ex :

monitor, printer, speaker, dllF. Networking Network Interface Card ( NIC ) sebagai jembatan antara komputer dengan sebuah

jaringan komputer Wired- UTP sebagai media transmisi dalam jaringan LAN- STP hampir sama dengan UTP hanya saja STP memiliki tambahan pembungkus

disetiap kabelnya dan biasa digunakan di kabel telefon- COAXIAL untuk mentransmisikan frekuensi tinggi mulai dari 300 kHz keatas, dan

penggunaan kabel ini mempunyai kanal frekuensi yang sangat besar- Fiber Optic Wireless- WiMax memiliki frekuensi lebih tinggi daripada wifi- Wifi merupakan teknologi jaringan tanpa kabel yang memiliki frekuensi tinggi dan

kecepatan transfer data cukup besar Topologi merupakan bentuk - bentuk jaringan pada komputer, ex : topologi busG. Internet Protocol merupakan suatu sistem pengatur standar komunikasi Route sebagai pengatur jalur komunikasi TCP/IP berperan sebagai connection protocol, apabila tidak ada koneksi maka

tidak akan menerima data UDP berperan sebagai unconnection protocol, tetap mengirim data walaupun

tidak terdapat koneksi SMTP biasa dipakai pada jaringan mail server FTP merupakan protocol yang digunakan untuk transfer file karena memiliki

kecepatan transfer yang cepat