Rabu, 03 Desember 2014

Materi Komputer Terapan Jaringan

Materi Komputer Terapan Jaringan


Pengertian Komputer Terapan Jaringan

Internet
Komputer terapan jaringan adalah sekelompok komputer rekayasa (terapan) yang saling berhubungan antara satu dengan lainnya menggunakan protokol komunikasi melalui media komunikasi sehingga dapat saling berbagi informasi, program-program, penggunaan bersama perangkat keras dengan tujuan membawa informasi secara cepat dan tepat dari sisi pengirim (Transmitter) menuju ke sisi penerima (Receiver). Jadi secara sederhana nya adalah sekumpulan komputer yang berkomunikasi satu sama lain melalui media jaringan secara bersama – sama.

Bagan Sistem Komputer Minimal

SJDDHNC

Fungsi Bagian Bagan Sistem Komputer Minimal

  • Pemroses (processor)
intel-xeon-e3-1200
Sebuah Processor / CPU melakukan serangkaian langkah-langkah untuk menjalankan perintah. Setiap perintah ditangani secara individual dan CPU dapat memproses beberapa perintah dalam hitungan detik. Semakin kuat CPU, semakin cepat perintah diproses. Sebuah perintah yang dikeluarkan oleh pengguna sistem menggunakan perangkat input seperti keyboard atau mouse. Selanjutnya, perintah dikirim ke unit prefetch. Unit mengakses dimuat didalam memori CPU untuk mengidentifikasi perintah dan mengirimkannya ke unit perintah. Selanjutnya, unit perintah menentukan langkah-langkah apa terjadi selanjutnya. Data ini diteruskan ke unit decode, yang mentransfer data ke dalam kode biner dan mengirimkannya ke ALU, selanjutnya, ALU mengubah data mentah menjadi perintah yang sebenarnya. Selanjutnya, ALU mengirimkan salinan perintah ke RAM atau ROM sebelum mengirimnya kembali ke unit perintah, yang mengirimkan kode ke bagian dari sistem yang benar-benar akan melakukan tindakan. Akhirnya, aksi dieksekusi dan hasilnya dikirim kembali ke pengguna. Begitulah cara kerja dari processor.
  • Memori utama
adfgh
Memori utama berfungsi untuk menyimpan data dan program tetapi bersifat hanya sementara (tidak permanen). Setiap kali Anda membuka sebuah program, itu akan diambil dari hard drive ke RAM. Hal ini karena membaca data dari RAM jauh lebih cepat dibandingkan dengan membaca data dari hard drive. Menjalankan program dari RAM komputer memungkinkan mereka untuk berfungsi tanpa jeda waktu. Semakin banyak RAM komputer Anda memiliki, semakin banyak data dapat diambil dari hard drive ke dalam RAM, yang secara efektif dapat mempercepat komputer Anda. Bahkan, menambah RAM dapat lebih bermanfaat bagi kinerja komputer Anda daripada upgrade CPU.
Ada juga yang namanya Memori volatile penyimpanan komputer yang hanya memelihara data sementara perangkat bertenaga. Sebagian besar RAM (random access memory) yang digunakan untuk penyimpanan primer dalam komputer pribadi adalah memori volatile. RAM jauh lebih cepat untuk membaca dari dan menulis ke daripada jenis lain dari penyimpanan di komputer, seperti hard disk atau removable media. Namun, data dalam RAM tinggal di sana hanya saat komputer sedang berjalan; saat komputer dimatikan, RAM kehilangan data. Volatile memory kontras dengan memori non-volatile, yang tidak kehilangan konten saat listrik terputus. Memori non-volatile memiliki sumber kontinu kekuasaan dan tidak perlu memiliki isi memori secara berkala segar.
  • Perangkat masukan dan keluaran
Berfungsi memindahkan data antara komputer & lingkungan eksternal yaitu : perangkat penyimpan sekunder, perangkat komunikasi, terminal, dsb. Input / output device, juga dikenal sebagai perangkat komputer, salah satu dari berbagai perangkat (termasuk sensor) yang digunakan untuk memasukkan informasi dan instruksi ke dalam komputer untuk penyimpanan atau pengolahan dan untuk memberikan data diproses untuk operator manusia atau, dalam beberapa kasus, mesin dikendalikan oleh komputer. Perangkat tersebut membentuk peralatan perangkat sistem komputer digital modern.
  • Interkoneksi antar komponen (BUS)
Interkoneksi antarkomponen (bus) adalah struktur & mekanisme untuk menghubungkan pemroses, memori utama, & perangkat masukan/keluaran. Interkoneksi Bus komponen penting dari komputer : arsitektur ini adalah saluran komunikasi, ini menghubungkan berbagai komponen komputer untuk berkomunikasi satu sama lain.  Instruksi bus memungkinkan komunikasi antara CPU dan memori. Ini membawa ke CPU kata-kata instruksi program yang akan dioperasikan oleh CPU dari memori atau mengembalikan instruksi ke memori. Bus dikendalikan oleh CPU. Hal ini mampu mengirim atau menerima data sementara operan (O) bus sedang menerima atau mengirim data pada saat yang sama, tetapi hanya dalam satu arah pada satu waktu.

Jenis-jenis mikrokontroler :

1. Mikrokontroler AVR

Mikrokonktroler Alv and Vegard’s Risc processor atau sering disingkat AVR merupakan mikrokonktroler RISC 8 bit. Karena RISC inilah sebagian besar kode instruksinya dikemas dalam satu siklus clock.
Mikrokontroler AVR merupakan salah satu jenis arsitektur mikrokontroler yang menjadi andalan Atmel. Arsitektur ini dirancang memiliki berbagai kelebihan dan merupakan penyempurnaan dari arsitektur mikrokontroler-mikrokontroler yang sudah ada.
Berbagai seri mikrokontroler AVR telah diproduksi oleh Atmel dan digunakan di dunia sebagai mikrokontroler yang bersifat low cost dan high performance. Di Indonesia, mikrokontroler AVR banyak dipakai karena fiturnya yang cukup lengkap, mudah untuk didapatkan, dan harganya yang relatif terjangkau.
A. Varian Mikrokontroler AVR
Antar seri mikrokontroler AVR memiliki beragam tipe dan fasilitas, namun kesemuanya memiliki arsitektur yang sama, dan juga set instruksi yang relatif tidak berbeda. Tabel dibawah ini membandingkan beberapa seri mikrokontroler AVR buatan Atmel.
1
Keterangan:
  • Flashadalah suatu jenis Read Only Memory yang biasanya diisi dengan program hasil buatan manusia yang harus dijalankan oleh mikrokontroler
  • RAM (Random Acces Memory) merupakan memori yang membantu CPU untuk penyimpanan data sementara dan pengolahan data ketika program sedang running
  • EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) adalah memori untuk penyimpanan data secara permanen oleh program yang sedang running
  • Port I/O adalah kaki untuk jalur keluar atau masuk sinyal sebagai hasil keluaran ataupun masukan bagi program
  • Timer adalah modul dalam hardware yang bekerja untuk menghitung waktu/pulsa
    • UART (Universal Asynchronous Receive Transmit) adalah jalur komunikasi data khusus secara serial asynchronous
  • PWM (Pulse Width Modulation) adalah fasilitas untuk membuat modulasi pulsa
  • ADC (Analog to Digital Converter) adalah fasilitas untuk dapat menerima sinyal analog dalam range tertentu untuk kemudian dikonversi menjadi suatu nilai digital dalam range tertentu
  • SPI (Serial Peripheral Interface) adalah jalur komunikasi data khusus secara serial secara serial synchronous
  • ISP (In System Programming) adalah kemampuan khusus mikrokontroler untuk dapat diprogram langsung dalam sistem rangkaiannya dengan membutuhkan jumlah pin yang minimal

 B.  Arsitektur Mikrokontroler AVR
 Mikrokontroler AVR sudah menggunakan konsep arsitektur Harvard yang memisahkan memori dan bus untuk data dan program, serta sudah menerapkan single level pipelining. Selain itu mikrokontroler AVR juga mengimplementasikan RISC (Reduced Instruction Set Computing) sehingga eksekusi instruksi dapat berlangsung sangat cepat dan efisien. Blok sistem mikrokontroler AVR dapat dilihat dalam Gambar 2.1.
2
Gambar 2.1 Blok Diagram Mikrokontroler AVR
Salah satu seri mikrokontroler AVR yang banyak menjadi andalan saat ini adalah tipe ATtiny2313 dan ATmega8535. Seri ATtiny2313 banyak digunakan untuk sistem yang relatif sederhana dan berukuran kecil. Berikut adalah feature-feature mikrokontroler seri ATtiny2313.
  • Kapasitas memori Flash 2 Kbytes untuk program
  • Kapasitas memori EEPROM 128 bytes untuk data
  • Maksimal 18 pin I/O
  • 8 interrupt
  • 8-bit timer
  • Analog komparator
  • On-chip oscillator
  • Fasilitas In System Programming (ISP)
Sedangkan ATmega8535 banyak digunakan untuk sistem yang kompleks, memiliki input sinyal analog, dan membutuhkan memori yang relatif lebih besar. Berikut adalah feature-feature mikrokontroler seri ATmega8535.
  • Memori Flash 8 Kbytes untuk program
  • Memori EEPROM 512 bytes untuk data
  • Memori SRAM 512 bytes untuk data
  • Maksimal 32 pin I/O
  • 20 interrupt
  • Satu 16-bit timer dan dua 8-bit timer
  • 8 channel ADC 10 bit
  • Komunikasi serial melalui SPI dan USART
  • Analog komparator
  • 4 I/O PWM
  • Fasilitas In System Programming (ISP)
Materi lebih lengkap tentang Mikrokontroler AVR silahkan download disini

2. Mikrokontroler MCS-51

Mikrokonktroler ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC (Complex Instruction Set Computer). Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock.
Mikrokontroler MCS51 buatan Atmel terdiri dari dua versi, yaitu versi 20 kaki dan versi 40 kaki. Semua mikrokontroler ini dilengkapi dengan Flash PEROM (Programmable Eraseable Read Only Memory) sebagai media memori-program, dan susunan kaki IC-IC tersebut sama pada tiap versinya.
Perbedaan dari mikrokontroler-mikrokontroler tersebut terutama terletak pada kapasitas memori-program, memori-data dan jumlah pewaktu 16-bit. Perbedaan mikrokontroler Atmel MCS51 tersebut ditunjukan pada Tabel 1.1 berikut.
Tabel 1.1. Perbandingan antar Mikrokontroler MCS51Atmel
7
Mikrokontroler MCS51 Atmel versi mini (20 pin) dan versi 40 pin secara garis besar memiliki struktur dasar penyusun arsitektur mikrokontroler yang sama. Bagian-bagian tersebut secara lebih lengkap (detil) ditunjukan dalam diagram blok berikut.
8Gambar 1.2 Diagram blok Mikrokontroler MCS51 Atmel
Mikrokontroler MCS51 Atmel versi 40 kaki mempunyai 32 kaki sebagai port paralel dan 8 pin yang lain untuk konfigurasi kerja mikrokontroler. Satu port paralel terdiri dari 8 kaki, dengan demikian 32 kaki tersebut membentuk 4 buah port paralel yang masing-masing dikenal sebagai port 0, port 1, port 2, port 3. Nomor dari masing-masing jalur (kaki) dari port paralel mikrokontroler MCS51 Atmel mulai dari 0 sampai 7, jalur (kaki) pertama dari port 0 disebut sebagai P0.0 dan jalur terakhir untuk port 3 adalah P3.7. Mikrokontroler MCS51 Atmel versi mini mempunyai 20 kaki, 15 kaki diantaranya adalah kaki port 1 dan port 3. 5 kaki yang lain untuk konfigurasi kerja mikrokontroler. Port 1 terdiri dari 8 jalur yaitu P1.0 sampai P1.7 dan port 3 terdiri dari 7 jalur yaitu P3.0 sampai P3.5 dan P3.7. Susunan kaki mikrokontroler MCS51 atmel versi 40 kaki dapat dilihat pada Gambar 2.2 berikut.
12
Gambar 2.2 Susunan kaki Mikrokontroler MCS51 Atmel
  1. Fungsi-Fungsi Kaki (Pin)
a. VCC
Kaki VCC digunakan untuk masukan suplai tegangan.
b. GND
Kaki (pin) GND funsinya sebagai saluran ground atau pentanahan.
c. RST
Kaki RST fungsinya sebagai masukan reset. Kondisi “1” selama 2 siklus mesin pada saat oscillator bekerja akan me-reset mikrokontroler yang bersangkutan.
d. ALE/
Kaki ALE digunakan sebagai keluaran ALE atau Adreess Latch Enable yang akan menghasilkan pulsa-pulsa untuk menahan byte rendah (low byte) alamat selama mengakses memori eksternal. Kaki ini juga berfungsi sebagai masukan pulsa program (the program pulse input) atau selama pemrograman flash. Pada operasi normal, ALE akan berpulsa dengan laju 1/6 dari frekuensi kristal dan dapat digunakan sebagai pewaktuan (timing) atau pendekatan (clocking) rangkainan eksternal.
Kaki (Program Store Enable) merupakan sinyal baca untuk memori program eksternal. Saat mikrokontroler MCS51 menjalankan program dari memori eksternal, akan diaktifkan dua kali per-siklus mesin, kecuali dua aktivasi dilompati (diabaikan) saat mengakses memori data eksternal.
e. /VPP
Kaki /VPP ( Exkternal Access Enable) fungsinya sebagai kontrol untuk mengakses memori. harus dihubungkan ke ground, jika mikrokontroler akan mengeksekusi program dari memori eksrternal. Selain itu harus dihubungkan ke VCC jika akan mengakses program secara internal. Kaki ini juga berfungsi untuk menerima tegangan 12V (VPP) selama pemrograman flash, khususnya untuk tipe mikrokontroler 12V volt.
f. XTAL1
Kaki XTAL1 merupakan masukan untuk penguat inverting oscillator dan masukan untuk clock internal pada rangkaian operasi mikrokontroler.
g. XTAL2
Kaki XTAL2 merupakan keluaran dari rangkaian penguat inverting oscilator
Materi lebih lengkap tentang Mikrokontroler MCS-51 silahkan download disini

3. Mikrokontroler PCI

11
Pada awalnya, PIC merupakan kependekan dari Programmable Interface Controller. PIC termasuk keluarga mikrokonktroler berarsitektur Harvard yang dibuat oleh Microchip Technology. Awalnya dikembangkan oleh Divisi Mikroelektronik General Instruments dengan nama PIC1640.
PIC memungkinkan Anda untuk mengontrol perangkat output ketika mereka dipicu oleh sensor dan switch. Program dapat dihasilkan dengan menggunakan diagram alur dalam perangkat lunak komputer, yang kemudian dapat di-download ke dalam chip PIC. Mereka dapat ditulis ulang sebanyak yang Anda inginkan. Memori jenis ini disebut memori flash.
Sebuah mikrokontroler PIC adalah sirkuit terpadu tunggal cukup kecil untuk muat di telapak tangan dan berisi memori pengolahan unit, Jam dan sirkuit Input / Output dalam satu unit. Sebuah mikrokontroler PIC, oleh karena itu, sering digambarkan sebagai komputer dalam sirkuit terpaduMikrokontroler PIC dapat dibeli kosong dan kemudian diprogram dengan program kontrol tertentu. Mikrokontroler PIC juga dapat dibeli dengan pra-diprogram seperangkat perintah yang memungkinkan download langsung dari kabel komputer dan mengurangi biaya peralatan pemrograman.


Tidak ada komentar:

Posting Komentar