Sistem Digital - Preview

Oke, kalo Pemrograman Terstruktur membahas software dari komputer, mata kuliah yang ini membahas hardwarenya. Tentu sebagai pengguna software, kita minimal harus tahu dasar dari hardware yang kita pakai. Sistem Digital juga akan banyak menyenggol soal Logika Matematika yang kononnya merupakan dasar dari segala pemrograman.

Sinyal Digital

Apa itu sistem digital? Untuk memahaminya mari kita pelajari unsur yang dibahas dalam sistem digital yaitu Sinyal Digital beserta lawannya, Sinyal Analog.

 
Sinyal Analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang yang kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang.

Sinyal Digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan hanya memiliki dua keadaan, yaitu 0 dan 1.

Untuk lebih mudah membandingkannya, anggap saja sinyal analog itu seperti jam analog (atas) dan sinyal digital seperti jam digital (bawah). Jam analog bergerak secara kontinyu sehingga selalu menunjukkan waktu yang tepat. Sedangkan jam digital menunjukkan waktu secara diskrit (ada loncatan posisi waktu) yaitu setiap detik. Sehingga sinyal analog bersifat kontinyu menyerupai gelombang dan sistem digital bersifat diskrit dengan hanya 2 keadaan yaitu 1 (TRUE) dan 0 (FALSE).

Keuntungan Sinyal Digital:

• Kemampuan memproduksi sinyal yang lebih akurat
• Fleksibilitas dan fungsionalitas lebih baik
• Reliabilitas yang baik (noise lebih rendah)
• Informasi lebih mudah diproses (lebih mudah diprogram)
• Lebih cepat, dengan kecepatan transmisi yang mampu mendekati kecepatan cahaya

Operator Logika

Mata kuliah sistem digital mempelajari pengolahan sinyal-sinyal digital tersebut. Karena sinyal digital terdiri dari dua nilai diskrit 1 (TRUE) dan 0 (FALSE), yaitu kode biner, maka mata kuliah tersebut sangat erat hubungannya dengan pemrosesan data biner (boolean) dan operator logika.

Saya yakin kalian semua sudah pernah menjumpai LOGIKA MATEMATIKA di SMA. Operasi Logika sudah pernah dibahas dalam pelajaran tersebut. Operator logika adalah cara memproses data binary. Beberapa operator logika yang sering dijumpai antara lain :

- AND (^)    - NOR

- OR (v)     - XOR

- NOT (~)   - XNOR

- NAND

Gerbang Logika

Seperti yang sudah saya jelaskan di post ini, mata kuliah Sistem Digital akan banyak menyinggung masalah hardware komputer. Penerapan operasi logika dalam hardware berada pada sirkuit-sirkuit elektronik. Penggambaran operator logika pada sirkuit-sirkuit tersebut menggunakan Gerbang Logika. Gerbang Logika dibagi menjadi Gerbang Logika Dasar dan Gerbang Logika Turunan.

Gerbang Logika Dasar :

Gerbang Logika Turunan :

Kombinasi Gerbang Logika :

Intermezzo

Relieve your stress with a smile :)

Sistem Bilangan

Bab lain yang dibahas dalam mata kuliah Sistem Digital adalah Sistem Bilangan. Sistem Bilangan adalah sistem yang digunakan untuk menyatakan bilangan atau satuan hitung (angka). Sistem Bilangan yang paling sering digunakan adalah sistem bilangan desimal (berbasis 10). Beberapa sistem bilangan yang sering dijumpai :

• Bilangan Decimal (berbasis 10) 
  Anggota : 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
• Bilangan Biner (berbasis 2)
  Anggota : 0,1
• Bilangan Oktal (berbasis 8)
  Anggota : 0,1,2,3,4,5,6,7
• Bilangan Hexadecimal (berbasis 16)
  Anggota : 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F 

Konversi Sistem Bilangan

Sebenarnya konversi antara sistem bilangan dengan bilangan decimal sebagai acuan itu gampang.

Decimal -> Basis lain

Bilangan decimal dibagi dengan <basis> lalu catat semua hasil bagi dan sisa pembagian terakhir. Pembacaan bilangannya dimulai dari sisa pembagian terakhir kemudian hasil pembagian terakhir sampai hasil pembagian pertama.

Basis lain -> Decimal

Setiap bilangan dikali dengan <basis> pangkat <urutan> lalu dijumlahkan.

Pokok Bahasan :

• Sistem Bilangan; Penjelasan Sistem Digital dan Analog, Sistem bilangan biner, octal, desimal dan heksadesimal, konversi antar sistem bilangan. Pengkodean BCD, Excess-3, 8-4-2-1, Gray, dan lain-lain.
• Aljabar Boole dan penyederhanaan fungsi Boolean: Gerbang logika OR, AND. NOT, XOR, NAND. Tabel kebenaran, fungsi-fungsi Logika dan implemantasinya ke dalam gerbang logika, Bentuk SOP dan POS, Penyederhanaan fungsi boolean secara matematis dan Teori De Morgan, Penyederhanaan dengan K-Map, dan dengan Tabulasi.
• Rangkaian Kombinasional: Adder, Subtractor, Decoder, Encoder, Multiplexer, Demultiplexer. Perancangan rangkaian kombinasional sederhana.
• Synchronous Sequential Logic: Konsep rangkaian sequensial yang sinkron, SR Latch, Flip-Flop SR, JK, D, dan T, Pengenalan State Diagram, Analisa rangkaian sekuensial, Merancang rangkaian dengan menggunakan Flip-flop,
• Register, Counter dan Memory:
  Konsep Register, Register dengan Parallel Load, Shift Register, Counter, Binary Up-Down Counter, Memory Decoding, Desain memori, Error Corection, Arsitektur ROM.
• Algorithmic Satate Machine (ASM): ASM Chart, ASM Block, Timing Sequence, Desain Rangkaian dengan ASM Chart. 
• Asynchronous Sequential Logic (ASL): Konsep Dasar ASL, Transition Table, Flow Table, Race Condition. Contoh Desain rangkaian ASL, Penyederhanaan State dan Flow Table
  

Reference :

- http://if.its.ac.id/v2/wp-content/uploads/2011/02/Katalog_Teknik_Informatika2009-2010.pdfB

- http://journal.mercubuana.ac.id/data/01-%20Pendahuluan.pdf
- http://nic.unud.ac.id/~lie_jasa/Sistem%20Digital%20IV.pdf

- http://blog.ub.ac.id/cantikaordinary/2010/03/07/pengertian-dan-contoh-sistem-analog-dan-sistem-digital/