Rangkuman Kisi–Kisi Sistem Komputer

Berdasarkan Kisi – Kisi USBN SMK Tahun 2017 / 2018
Bismillahirrahmannirahim..
Pembuatan ringkasan untuk persiapan USBN pada tahun 2018. Dan juga agar bermanfaat bagi semua orang yang mengunjugi web ini. Dibuat berdasarkan kisi – kisi pada gambar di atas.

A. Sistem Bilangan dan Operasi Aritmatik

Bilangan Berbasis 2 dan 10

- Berbasis 2 : Binner

- Berbasis 16 : Hexadesimal

Urutan Bilangan Hexadesimal

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

Operasi Bilangan Aritmatika Sederhana Bilangan Binner

- Penjumlahan Binner :

Pada bilangan biner yang hanya terdiri dari dua sistem bilangan (‘0’ dan ‘1’), tentu-nya operasi penjumlahan terhadap bilangan biner akan lebih sederhana, misal:

0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 10
1 + 1 + 1 = 11

- Pengurangan Binner :

Operasi aritmatika pengurangan pada bilangan biner juga sama seperti operasi pengurangan pada bilangan desimal, sebagai contoh perhatikan operasi dasar pengurangan bilangan biner berikut ini :

0 – 0 = 0
1 – 0 = 1
0 – 1 = 1 → bit ‘0’ meminjam 1 dari bit di sebelah kiri-nya
1 – 1 = 0

Konversi Bilangan

Binner –> Desimal

Binner –> Octal

Binner –> Hexa

Octal –> Binner

Octal –> Hexa

Octal –> Desimal

Hexa –> Desimal

Hexa –> Octal

Binary Coded Decimal (BCD)


   BCD adalah sistem pengkodean bilangan desimal yang metodenya mirip dengan bilangan biner biasa; hanya saja dalam proses konversi, setiap simbol dari bilangan desimal dikonversi satu per satu, bukan secara keseluruhan seperti konversi bilangan desimal ke biner biasa.

Contoh , misalkan bilangan yang ingin dikonversi adalah 309₁₀.

3₁₀—–> 0011_BCD
0₁₀—–> 0000_BCD
9₁₀ —–> 1001_BCD

maka, nilai BCD dari 309₁₀ adalah 0011 0000 1001_BCD.

B. Gerbang Logika dan Rangkaian Multiplexer, Decoder, Flipflop dan Counter.

Gerbang Logika

        Gerbang Logika atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Logic Gate adalah dasar pembentuk Sistem Elektronika Digital yang berfungsi untuk mengubah satu atau beberapa Input (masukan) menjadi sebuah sinyal Output (Keluaran) Logis. Gerbang Logika beroperasi berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya memiliki 2 kode simbol yakni 0 dan 1 dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean.

Aljabar Boolean

Aljabar boolean, adalah sistem aljabar himpunan atau proposisi yang memenuhi aturan-aturan ekivalen logis.

Misalkan B dengan operasi + (OR) dan * (AND), atau suatu komplemen, dan dua elemen yang beda 0 dan 1 yang didefinisikan pada himpunan atau proposisi, sehingga a,b dan c merupakan elemen B yang mempunyai sifat-sifat identitas, komutatif, distributif dan komplemen.

Misalkan F dengan operasi + (OR) dan ● (AND), atau suatu komplemen (‘), dan dua elemen yang beda 0 dan 1 yang didefinisikan pada himpunan atau proposisi, sehingga a,b dan c merupakan elemen B yang mempunyai sifat-sifat identitas, komutatif, distributif dan komplemen.

Terdapat 2 jenis Teorema dalam Aljabar Boolean :

– Teorema variabel tunggal :
Teorema variable tunggal diperoleh dari hasil penurunan operasi logika dasar OR, AND, dan NOT yang mana teorema itu meliputi teorema 0 dan 1, identitas idempotent, komplemen dan involusi.

– Teorema variabel jamak :
Teorema variable jamak terdiri dari teorema komutatif, distributive, asosiatif, absorsi dan morgan.

Hukum Aljabar Boolean :

Rangkaian Elektronika :

1. Rangkaian Multiplexer

Multiplexer yaitu komponen sistem digital dalam kelompok rangkaian kombinasi. multiplexer sering disebut juga sebagai data selector,karena di gunakan untuk memilih satu input dari banyak input yang ada untuk diteruskan ke saluran output

2. Rangkaian Demultiplexer

Merupakan rangkaian logika yang berfungsi mengambil satu input bit atau lebih untuk diteruskan ke salah satu terminal keluaran oleh karena itu DEMUX berfungsi sebagai distributor.

3.Decoder

Decode berfungsi untuk mengenali kode tertentu berbentuk biner. ada beberapa jenis decoder

- BCP ke 7 segment decoder
- Dekoder BCD ke desimal
- Encoder

4. Encoder

Rangkaian yang memiliki fungsi berkebalikan dengan dekoder. Encoder berfungsi sebagai rangakain untuk mengkodekan data input mejadi data bilangan dengan format tertentu seperti bilangan input yang dikodekan ke bahasa mesin.

5. Flip – Flop

Merupakan sirkuit elektronik yang memiliki dua arus stabil dan dapat digunakan untuk menyimpan informasi. Sebuah flip-flop merupakan multivibrator-dwistabil. Sirkuit dapat dibuat untuk mengubah arus dengan sinyal yang dimasukkan pada satu atau lebih input kontrol dan akan memiliki satu atau dua output. Ini merupakan elemen penyimpanan dasar pada Logika Sekuensial.

Jenis – Jenis Flip – Flop

- RS FLIP FLOP
- J-K FLIP FLOP
- D FLIP FLOP
- CRS FLIP FLOP
- T FLIP FLOP

Register : Sekelompok Flip-flop yang dapat digunakan untuk menyimpan imformasi

Ada dua jenis register yaitu :

~ Storage Register (register penyimpan)
~ Shift Register (register geser)
1.Register SI-SO (Serial Input – Serial Ouput)
2.Register SI-PO (Serial Input – Paralel Ouput)
3.Register PI-PO (Paralel Input – Paralel Output)
4.Register PI-SO (Paralel Input – Serial Ouput)

6.Counter

Counter adalah rangkain elektronika yang berfungsi untuk melakukan perhitungan maju ataupun perhitungan mundur.rangkaian ini sangat tidak terpisahkan dari dunia digital karena semua memerlukan rangkaian counter.hal itu karena untuk menerapkan fungsi perhitungan angka atau perasi matematika harus menggunakan fungsi dari rangkaian counter.

C. CPU dan Mikrocontroller

Mikroprosessor

Mikroprosesor dalam perkembangan komputer digital disebut sebagai Central Processing Unit (CPU) yang bekerja sebagai pusat pengolah dan pengendalian pada sistem komputer mikro. Sebuah mikroprosesor tersusun dari tiga bagian penting yaitu : Arithmetic Logic Unit (ALU), Register Unit (RU), dan Control Unit (CU) seperti terlihat pada Gambar 1 di bawah ini.

Satuan kecepatannya adalah Ghz. GHz adalah singkatan dari “gigahertz”

ALU ( Arithmetic And Locic Unit)

ALU, singkatan dari Arithmetic And Logic Unit ( unit aritmatika dan logika), adalah salah satu bagian dalam dari sebuah mikroprosesor yang berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritmatika dan logika. Berikut siklus instruksi bahasa mesin :

Tugas utama dari ALU (Arithmetic And Logic Unit) adalah melakukan semua perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program.

Fungsi-fungsi yang didefinisikan pada ALU adalah Add (penjumlahan), Addu(penjumlahan tidak bertanda), Sub (pengurangan), Subu (pengurangan tidak bertanda), and, or, xor, sll (shift left logical), srl (shift right logical), sra (shift right arithmetic), dan lain-lain.

Fetching

Fetching sebagai salah satu operasi yang terjadi pada CPU, fetch merupakan peristiwa pengambilan perintah dan data yang diperlukan. Fetch merupakan proses mengambil atau membawa instruksi dari memori utama ke CPU.

Macam – Macam Flag Register

Flag Register berfungsi untuk menunjukkan status (keadaan) sesaat dari mikroprossesor. Bit-bit pada flag akan mengalami perubahan, tergantung proses yang baru saja berlangsung. Adapun kode bit yaitu sebagai berikut :

C (carry) –> 1 = ada carry out, 0= tdk ada carry out
P (Parity) –> 1 = paritas genap, 0 = paritas ganjil
A (auxxiliary carry) –> 1 = ada carry, 0 = tdk ada carry
Z (zero) –> 1 = hasilnya nol, 0 = hasilnya bukan nol
S (sign) –> 1 = hasilnya negatif, 0 = hasilnya positif
T (trap) -> bila diset 1 dimungkinkan melakukan debugging.
I (interrupt) –> 1 = pin INTR enable, 0 = pin INTR disable
D (direction) –> 1 = cacahan turun, 0 = cacahan naik
(Overflow) –> menunjukkan adanya kelebihan kapasitas atau tidak
IOPL (input-output privalege level) –> untuk protected mode
NT (nested task) –> indikasi dari penggabungan dengan operasi lain.
RF (resume) –> untuk debugging
VF (Virtual mode) –> untuk operasi virtual pada protected mode
AC (alignment check) –> untuk data word dialamati ke memori

Mikrokontroller

Mikrokontroler adalah komputer mikro dalam satu chip tunggal. Mikrokontroler memadukan CPU, ROM, RWM, I/O paralel, I/O seri, counter-timer, dan rangkaian clock dalam satu chip tunggal seperti terlihat pada Gambar 2 di bawah ini.

Sama halnya dengan mikroprosesor, mikrokontroler adalah piranti yang dirancang untuk kebutuhan umum. Penggunaan pokok dari mikrokontroler adalah untuk mengontrol kerja mesin atau sistem menggunakan program yang disimpan pada sebuah ROM.

Jenis – Jenis Mikrokontroler :

1. Keluarga MCS51
Mikrokonktroler ini termasuk dalam keluarga mikrokonktroler CISC. Sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus clock.

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.

3.PIC
PIC singkatan dari Peripheral Interface Controller ialah keluarga mikrokontroler tipe RISC buatan Microchip Technology. Bersumber dari PIC1650 yang dibuat oleh Divisi Mikroelektronika General Instruments.

D. Memory dan Media Penyimpanan Data Eksternal

RAM dan ROM adalah memory yang pertama kali dibaca ketika komputer dihidupkan.

Perangkat Outboard Storage :

Outboard Storage adalah penyimpanan yang memiliki kapasitas lebih besar dari pada inboard memori, dan bersifat non-voltaile, serta digunakan dalam kurun waktu tertentu.

a. Magnetic Disk
Adalah simpana luar yang terbuat dari satu atau lebih pringan yang bentuknya seperti piringan hitam yang terbuat dari metal atau dari plastik dan permukaannya dilapisi dengan magnet iron-oxide, dan memiliki Read/Write protect notch ( lubang proteksi baca dan tulis ).

b. Hard Disk
Terbuat dari piringan keras dari bahan alumunium atau keramik yang dilapisi dengan zat magnetik kapasitas dari hard disk berkisar antara 5 megabyte sampai 1 gigabyte.saat ini komputer telah menggunakan kapasitas hard disk hingga 80 gigabyte lebih.

Jenis – Jenis RAM :

1. DRAM (Dynamic Random Access Memory)
DRAM -aksell17