Mikrokontroler

Pengantar Komputasi Modern

Nama: Mutiah Nur Syahidah 

Kelas: 4IA25

NPM: 55412179

Pengertian Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output.

Dengan kata lain, mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membaca dan menulis data. Sekedar contoh, bayangkan diri Anda saat mulai belajar membaca dan menulis, ketika Anda sudah bisa melakukan hal itu Anda bisa membaca tulisan apapun baik buku, cerpen, artikel dan sebagainya, dan Andapun bisa pula menulis hal-hal sebaliknya. Begitu pula jika Anda sudah mahir membaca dan menulis data maka Anda dapat membuat program untuk membuat suatu sistem pengaturan otomatik menggunakan mikrokontroler sesuai keinginan Anda. Mikrokontroler merupakan komputer didalam chip yang digunakan untuk mengontrol peralatan elektronik, yang menekankan efisiensi dan efektifitas biaya. Secara harfiahnya bisa disebut “pengendali kecil” dimana sebuah sistem elektronik yang sebelumnya banyak memerlukan komponen-komponen pendukung seperti IC TTL dan CMOS dapat direduksi/diperkecil dan akhirnya terpusat serta dikendalikan oleh mikrokontroler ini.

Mikrokonktroler digunakan dalam produk dan alat yang dikendalikan secara automatis, seperti sistem kontrol mesin, remote controls, mesin kantor, peralatan rumah tangga, alat berat, dan mainan. Dengan mengurangi ukuran, biaya, dan konsumsi tenaga dibandingkan dengan mendesain menggunakan mikroprosesor memori, dan alat input output yang terpisah, kehadiran mikrokontroler membuat kontrol elektrik untuk berbagai proses menjadi lebih ekonomis. Dengan penggunaan mikrokontroler ini maka :

 Sistem elektronik akan menjadi lebih ringkas

 Rancang bangun sistem elektronik akan lebih cepat karena sebagian besar dari sistem adalah perangkat lunak yang mudah dimodifikasi

 Pencarian gangguan lebih mudah ditelusuri karena sistemnya yang kompak

Namun demikian tidak sepenuhnya mikrokontroler bisa mereduksi komponen IC TTL dan CMOS yang seringkali masih diperlukan untuk aplikasi kecepatan tinggi atau sekedar menambah jumlah saluran masukan dan keluaran (I/O). Dengan kata lain, mikrokontroler adalah versi mini atau mikro dari sebuah komputer karena mikrokontroler sudah mengandung beberapa periferal yang langsung bisa dimanfaatkan, misalnya port paralel, port serial, komparator, konversi digital ke analog (DAC), konversi analog ke digital dan sebagainya hanya menggunakan sistem minimum yang tidak rumit atau kompleks.

Agar sebuah mikrokontroler dapat berfungsi, maka mikrokontroler tersebut memerlukan komponen eksternal yang kemudian disebut dengan sistem minimum. Untuk membuat sistem minimal paling tidak dibutuhkan sistem clock dan reset, walaupun pada beberapa mikrokontroler sudah menyediakan sistem clock internal, sehingga tanpa rangkaian eksternal pun mikrokontroler sudah beroperasi.

Untuk merancang sebuah sistem berbasis mikrokontroler, kita memerlukan perangkat keras dan perangkat lunak, yaitu:

1. sistem minimal mikrokontroler

2. software pemrograman dan kompiler, serta downloader

Yang dimaksud dengan sistem minimal adalah sebuah rangkaian mikrokontroler yang sudah dapat digunakan untuk menjalankan sebuah aplikasi. Sebuah IC mikrokontroler tidakakan berarti bila hanya berdiri sendiri. Pada dasarnya sebuah sistem minimal mikrokontroler AVR memiliki prinsip yang sama, yang terdiri dari 4 bagian, yaitu :

1. prosesor, yaitu mikrokontroler itu sendiri

2. rangkaian reset agar mikrokontroler dapat menjalankan program mulai dari awal

3. rangkaian clock, yang digunakan untuk memberi detak pada CPU

4. rangkaian catu daya, yang digunakan untuk memberi sumberdaya

Pada mikrokontroler jenis2 tertentu (AVR misalnya), poin2 pada no 2 ,3 sudah tersedia didalam mikrokontroler tersebut dengan frekuensi yang sudah diseting dari vendornya (biasanya 1MHz,2MHz,4MHz,8MHz), sehingga pengguna tidak perlu memerlukan rangkaian tambahan, namun bila ingin merancang sistem dengan spesifikasi tertentu (misal ingin komunikasi dengan PC atau handphone), maka pengguna harus menggunakan rangkaian clock yang sesuai dengan karakteristik PC atau HP tersebut, biasanya menggunakan kristal 11,0592 MHz, untuk menghasilkan komunikasi yang sesuai dengan baud rate PC atau HP tersebut.

Perkembangan ?

Mikrokontroler pertama kali dikenalkan oleh Texas Instrument dengan seri TMS 1000 pada tahun 1974 yang merupakan mikrokontroler 4 bit pertama. Mikrokontroler ini mulai dibuat sejak 1971. Merupakan mikrokomputer dalam sebuah chip, lengkap dengan RAM dan ROM. Kemudian, pada tahun 1976 Intel mengeluarkan mikrokontroler yang kelak menjadi populer dengan nama 8748 yang merupakan mikrokontroler 8 bit, yang merupakan mikrokontroler dari keluarga MCS 48. Sekarang di pasaran banyak sekali ditemui mikrokontroler mulai dari 8 bit sampai dengan 64 bit, sehingga perbedaan antara mikrokontroler dan mikroprosesor sangat tipis. Masing2 vendor mengeluarkan mikrokontroler dengan dilengkapi fasilitas2 yang cenderung memudahkan user untuk merancang sebuah sistem dengan komponen luar yang relatif lebih sedikit.

Saat ini mikrokontroler yang banyak beredar dipasaran adalah mikrokontroler 8 bit varian keluarga MCS51(CISC) yang dikeluarkan oleh Atmel dengan seri AT89Sxx, dan mikrokontroler AVR yang merupakan mikrokontroler RISC dengan seri ATMEGA8535 (walaupun varian dari mikrokontroler AVR sangatlah banyak, dengan masing2 memiliki fitur yang berbeda2). Dengan mikrokontroler tersebut pengguna (pemula) sudah bisa membuat sebuah sistem untuk keperluan sehari-hari, seperti pengendali peralatan rumah tangga jarak jauh yang menggunakan remote control televisi, radio frekuensi, maupun menggunakan ponsel, membuat jam digital, termometer digital dan sebagainya.

Jenis-jenis Mikrokontroller

Secara teknis, hanya ada 2 macam mikrokontroller. Pembagian ini didasarkan pada kompleksitas instruksi-instruksi yang dapat diterapkan pada mikrokontroler tersebut. Pembagian itu yaitu RISC dan CISC.

 RISC merupakan kependekan dari Reduced Instruction Set Computer. Instruksi yang dimiliki terbatas, tetapi memiliki fasilitas yang lebih banyak.

 Sebaliknya, CISC kependekan dari Complex Instruction Set Computer. Instruksi bisa dikatakan lebih lengkap tapi dengan fasilitas secukupnya.

Masing-masing mempunyai keturunan atau keluarga sendiri-sendiri.

Sekarang kita akan membahas pembagian jenis-jenis mikrokonktroler yang telah umum digunakan.

1. Keluarga MCS51

Mikrokonktroler ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC. Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock.

Mikrokontroler ini berdasarkan arsitektur Harvard dan meskipun awalnya dirancang untuk aplikasi mikrokontroler chip tunggal, sebuah mode perluasan telah mengizinkan sebuah ROM luar 64KB dan RAM luar 64KB diberikan alamat dengan cara jalur pemilihan chip yang terpisah untuk akses program dan memori data.

Salah satu kemampuan dari mikrokontroler 8051 adalah pemasukan sebuah mesin pemroses boolean yang mengijikan operasi logika boolean tingkatan-bit dapat dilakukan secara langsung dan secara efisien dalam register internal dan RAM. Karena itulah MCS51 digunakan dalam rancangan awal PLC (programmable Logic Control).

2. 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. AVR adalah jenis mikrokontroler yang paling sering dipakai dalam bidang elektronika dan instrumentasi.

Secara umum, AVR dapat dikelompokkan dalam 4 kelas. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, peripheral dan fungsinya. Keempat kelas tersebut adalah keluarga ATTiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan AT86RFxx.

3. PIC

Pada awalnya, PIC merupakan kependekan dari Programmable Interface Controller. Tetapi pada perkembangannya berubah menjadi Programmable Intelligent Computer.

PIC termasuk keluarga mikrokonktroler berarsitektur Harvard yang dibuat oleh Microchip Technology. Awalnya dikembangkan oleh Divisi Mikroelektronik General Instruments dengan nama PIC1640. Sekarang Microhip telah mengumumkan pembuatan PIC-nya yang keenam

PIC cukup popular digunakan oleh para developer dan para penghobi ngoprek karena biayanya yang rendah, ktersediaan dan penggunaan yang luas, database aplikasi yang besar, serta pemrograman (dan pemrograman ulang) melalui hubungan serial pada komputer.

https://mechatronicscrew.wordpress.com/praktikum/praktikum-mekatronika/mikrokontroler/

http://salujoelectra.blogspot.co.id/2012/01/apa-itu-mikrokontroler_17.html

Arsitekur Komputer

Pengantar Komputasi Mondern

Nama: Mutiah Nur Syahidah

Kelas: 4IA25

NPM: 55412179

Pengertian Arsitekur Komputer

Arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistemkomputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya). Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache,RAM, ROM, cakram keras, dll. Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah arsitektur von Neumann, CISC, RISC, blue Gene, dll. Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.

Arsitektur komputer ini paling tidak mengandung 3 sub-kategori:

1.      Set intruksi (ISA)

2.      Arsitektur mikro oleh ISA

3.      Sistem desain untuk seluruh komponen dalam sebuah perangkat komputer.

Selain itu, bagian pokok dari sebuah arsitektur komputer terbagi menjadi 2 bagian, yaitu:

1.      Arsitektur Set Instruktur (Instructure Set Architecture)

Menentukan pemrograman komputer yang berkaitan dengan perangkat lunak komputer.

2.      ArsitekturSistem Perangkat Keras (Hardware System Architecture)

Menentukan beberapa perangkat komputer yang berbasiskan hardware (perangkat keras).

Kelebihan dan Kekurangan Arsitektur Komputer

Jika dibandingkan dengan Struktur Kognitif Manusia. Robert L. Solso, Otto H. Maclin, dan M. Kimberly Maclin (2007) menyatakan bahwa walaupun komputer memiliki banyak kelebihan, namun komputer juga memiliki banyak kekurangan dibandingkan dengan kognitif manusia, yaitu:
     

Kelebihan:

1.      Pada umumnya komputer dapat melakukan operasi matematika dan logika dengan sangat cepat

2.      Komputer dapat menguji model-model kognitif dengan sumber daya ruang dan waktu yang lebih hemat

3.      Dalam waktu yang sama, komputer dapat melakukan ribuan simulasi dan menghasilkan ribuan data, dan lain-lain

Kelemahan:

1.      Komputer tidak memiliki emosi seperti manusia

2.      Komputer tidak dapat melakukan generalisasi

3.      Komputer tidak mampu memahami pola-pola yang kompleks

4.      Komputer tidak mampu membuat kesimpulan

5.      Manusia lebih unggul dalam mengenali wajah, dan lain-lain

Contoh kasus:

Menurut artikel ini Automatic Cooking Robot yang sedang dikembangkan oleh Shanghai Jiaotong University, Yangzhou University dan pengusaha (restoran) dari Shenzhen adalah sebuah robot yang bisa memasak sampai 600 jenis masakan cina. Bisa dibayangkan bila kita punya robot seperti ini, pastinya kami tidak akan pernah bosan untuk makan di rumah terus. Sayang tidak ada penjelasan bagaimana prosedurnya tetapi mungkin karena saking banyaknya, kita harus terlebih dahulu meletakkan bahan-bahannya haha. Sepertinya bukan hal tidak mungkin lagi kalau nantinya mau makan, kita cukup tekan tombol dan makanan segera tersedia. Analisis saya pada contoh kasus diatas, memmang tekonogi hampir dapat membuat semua kegiatan manusia menjadi praktis, bahkan dalam halnya memasak. Namun perlu ditekankan sekali lagi pada kelemahan komputerisasi seperti dalam generalisasi dan pemahaman pada pola kompleks, dimana mungkin teknologi diatas dapat membuat suatu makanan, tapi tetap segala sesuatu mengenasi rasa dan komposisi makanan yang akan diolah diprogram oleh manusia.

Sumber :

https://id.wikipedia.org/wiki/Arsitektur_komputer

https://psyche2nest.wordpress.com/2013/10/12/arsitektur-komputer-dan-struktur-kognitif-manusia/

Perbandingan Sistem Operasi Windows, Linux dan Mac OS

TUGAS SOFTSKILL

Nama              : Mutiah Nur Syahidah

NPM                : 55412179

Kelas                : 4IA25

Mata Kuliah     : Pengantar Komputasi Modern

  

Di dalam penggunaan komputer ada 3 sistem yang paling sering dipakai oleh user/brainware yaitu Windows, Linux dan Mac OS. Seiring berkembangnya zaman, kini telah hadir satu lagi yaitu Android. Di setiap operating system pastilah mempunyai perbedaan. Perbedaan apa sajakah itu ? mari simak tulisan berikut ini.

1.       Windows

Didalam bahasa inggris Windows bila diartikan kedalam bahasa Indonesia maka akan berarti jendela. Akan tetapi, Windows yang saya bahas ini adalah Windows yang digunakan untuk dijadikan sebagai sistem operasi komputer. Windows adalah sebuah sistem operasi yang dikeluarkan oleh perusahaan Microsoft yang ada di Amerika. Sedangkan sistem operasi adalah sistem dasar untuk mengoperasikan sebuah alat elektronik. Jadi, sistem operasi Windows adalah sistem operasi yang digunakan di dalam sebuah alat elektronik yang bisa ditambahkan sebuah program baru sesuai dengan keinginan pengguna, contohnya didalam sistem operasi Windows itu dikasih program Microsoft Office, untuk membantu pengetikan di dalam komputer.

Kelebihan Windows :

a)      Pengguna bisa menjalankan lebih dari satu aplikasi pada saat yang bersamaan.

b)      Bisa membuka lebih dari satu file dalam waktu yang bersamaan.

c)       Bisa sharing data aplikasi yang lain dengan mudah.

d)      Terdapat Banyak aplikasi yang kompetibel dengan windows.

e)      Enduser / orang yang awam tentang komputer mudah untuk menjalankannya.

f)        Banyak didukung oleh vendor hardware dan software.

g)      Digunakan oleh mayoritas pengguna komputer di dunia.

Kekurangan Windows :

a)      Menyebabkan ketergantungan penggunaan produk microsoft.

b)      Space hardisk yang dibutuhkan besar.

c)       Sistem security yang lemah dan mudah dijebol oleh para hacker.

d)      Membutuhkan memori fisik besar.

e)      Membutuhkan kecepatan prosesor yang tinggi.

f)        Harga lisensi yang mahal.

2.      Linux

Sama halnya dengan Windows, Linux adalah sistem operasi open source yang bisa digunakan secara cuma-cuma (gratis) untuk disebarluaskan di bawah lisensi GNU. Awal pertama Linux dibuat oleh seorang mahasiswa Finlandia yang bernama Linux Torvald. Linux adalah turunan dari Unix dan dapat bekerja pada berbagai macam perangkat keras komputer mulai dari inter x86 sampai dengan RISC. 

Kelebihan Linux :

a)      Lisensi yang gratis (Terbuka dan Bebas) bahkan banyak yang bisa didapat dengan cara download.

b)      Linux bisa berinteraksi dengan operating system lain dengan cara kompabilitas file system, kompabilitas network, dan emulasi operating system.

c)       Virtual memori membuat linux mempunyai kemampuan untuk menjalankan program-program yang lebih dari seharusnya karena penggunaan swap memori.

d)      Stabilitas linux sangat luar biasa stabil, jika dikonfigurasi dengan benar, sysitem linux akan hidup terus menerus hingga hardwarenya tidak memadai (rusak), lain dengan windows yang memerlukan reboot berkala untuk menjaga stabilitas.

e)      Linux mewarisi tradisi Unix dengan mendukung adanya file permission, yang dapat mencegah pengubahan atau penghapusan file tanpa izin dari pemiliknya, karena itu virus pada dasarnya tidak dikenali didunia linux.

f)        Didukung oleh ribuan programmer di seluruh dunia.

Kekurangan Linux :

a)      Aplikasi yang tersedia belum sebanyak windows.

b)      Operating system yang tidak sepenuhnya GUI (Graphical User Interface).

c)       Meskipun sudah menggunakan X-windows seperti GNOME dan KDE.

d)      Dan yang tidak lupa menurut pengalaman saya operating system yang lumayan sulit untuk dipelajari.

3.      Mac OS

Macintosh Operating System pertama kali dibuat oleh perusahaan Apple Inc. dengan desain yang elegan dan mudah dipahami oleh para user/brainware.Macintosh Operating System adalah sistem operasi pertama yang menggunakan Graphical User Interface, sebuah sistem operasi yang menggunakan gambar (tidak hanya teks).

  

Kelebihan Mac OS :

a)      Mac OS Tidak mudah terkena virus. Dirancang dengan security oriented, Mac OS tidak diganggu oleh serangan konstan dari PC virus dan malware. Namun tidak juga memperlambatanda dengan peringatan keamanan konstan dan interupsi lainnya..

b)      High Performance. Khusus pada Mac Os X- dengan prosesor Intel terbaru dan inovasi terbaik lainnya, Mac OS dapat melakukan semua hal yang hanya dapat dilakukan Mac dengan kecepatan yang menakjubkan.

c)       User-Friendly. Dengan tampilan GUI yang sangat menarik, menjadikan Mac OS sebagai salah satu OS yang banyak diminati khususnya oleh para graphic desainer.

Kekurangan Mac OS :

a)      Mac OS tidak bisa dirakit sendiri karena apple sudah tidak memberi lisensi untuk perusahaan lain untuk membuat hardware yang bisa menggunakan Mac OS.

b)      Software di Mac OS tidak begitu lengkap. Pengaruh dominasi Microsoft windows selama bertahun-tahun membuat user sudah sangat terbiasa dan enggan beradaptasi dengan OS terbaru.

c)       Biayanya mahal.

d)      Hanya berguna untuk graphic desaigner.

e)      Tidak dapat digunakan dalam waktu bersamaan.

f)        Softwarenya tidak lengkap dan tidak cocok bermain game karena tampilannya kurang bagus.

Itulah sedikit pengertian dari Windows, Linux, dan Mac OS yang bila diartikan semuanya adalah sama-sama sistem operasi yang digunakan didalam alat elektronik. Sekarang berbicara tentang perbedaan antara Windows, Linux, DanMacOS.

Dilihat dari kepopuleran.

a)      Windows memiliki tingkat populer pertama.

b)      Mac OS adalah yang kedua.

c)       Linux adalah yang ketiga.

Dilihat dari harga.

a)      Windows adalah salah satu sistem operasi yang berbayar. Sedangkan Linux danMac OS adalah sistem operasi bisa didapat dengan gratis.

Dilihat dari User Interface.

a)      Windows tidak memiliki banyak user interface.

b)      Linux memiliki banyak user interface.

c)       Mac OS tidak memiliki banyak user interface. Akan tetapi, meskipunMac OS tidak mempunyai banyak user interface tapi Mac OS sudah enak untuk dipakai dan dipandang.

Dilihat dari kualitas gambar.

a)      Kualitas gambar Mac OS adalah kualitas gambar yang paling bagus diantaraWindows dan Linux.

Kelengkapan Program.

a)      Pertama kali memakai Windows, maka harus mengisi program aplikasi yang lain.

b)      Didalam Linux sudah terdapat banyak program yang siap untuk dipakai.

c)       Didalam Mac OS sudah terdapat program yang siap dipakai, tapi tidak terlalu banyak.

Dilihat dari keamanan virus.

a)      Linux memiliki tingkat keamanan dari virus yang paling kuat. Bahkan banyak orang yang menggunakan Linux sebagai sistem operasi pembuat virus. Dan Mac OS pun susah untuk terkena virus. Sedangkan Windows rentan sekali terkena virus.

Dilihat dari kenyamanan pemakai.

a)      Windows adalah sistem operasi yang sangat disukai oleh para user/brainware karena lebih mudah untuk dipakai dibandingkan dengan sistem operasi yang lainnya.

Sumber :

http://santrinulis.com/tulisanke-178-Perbedaan-Windows,-Linux-dan-Mac-OS.html

http://www.agashi86.com/2015/02/perbedaan-lengkap-tentang-windows-linux.html