ENCODING

   Sinyal adalah suatu isyarat untuk melanjutkan atau meneruskan suatu kegiatan. Biasanya sinyal ini berbentuk tanda-tanda, lampu-lampu, atau suara-suara. Sinyal dibentuk oleh transmitter dan ditransmisikan melalui media transmisi. Sinyal sangat erat sekali hubungannya dengan fungsi waktu (periodik), tetapi sinyal juga dapat diekspresikan dalam bentuk fungsi frekuensi.

   Encoding adalah proses untuk mengubah sinyal ke dalam bentuk yang dioptimasi untuk keperluan komunikasi data dan penyimpanan data. Kedua hal inilah yang saling mendukung untuk mengubah bentuk sinyal sehingga bisa disalurkan dari pengirim ke penerima. Dalam hal modulasi, komunikasi data ada yang menggunakan sinyal digital. Tetapi komunikasi ini memiliki kelemahan yaitu jarak tempuh yang tidak terlalu besar akibat pengaruh noise berupa redaman yang terjadi pada media transmisi. Sedangkan komunikasi data menggunakan sinyal analog jarak tempuhnya akan menjadi lebih besar.

   Sinyal digital adalah sinyal diskrit dengan pulsa tegangan diskontinyu. Tiap pulsa adalah elemen sinyal data biner diubah menjadi elemen – elemen sinyal.

Spektrum sinyal : disain sinyal yang bagus harus mengkonsentrasikan kekuatan transmisinya pada daerah tengah dari bandwidth transmisi; untuk mengatasi distorsi dalam penerimaan sinyal digunakan disain kode yang sesuai dengan bentuk dari spektrum sinyal transmisi.

   Elemen sinyal adalah tiap pulsa dari sinyal digital. Data binary ditransmisikan dengan meng-encoder-kan tiap bit data menjadi elemen-elemen sinyal.

Ketentuan :

- Unipolar: Semua elemen-elemen sinyal dalam bentuk yang sama yaitu positif semua atau negatif semua.

- Polar :adalah elemen-elemen sinyal dimana salah satu state logic dinyatakan oleh level tegangan positif dan sebaliknya oleh tegangan negatif

- Rating Data : Rating data transmisi data dalam bit per secon

- Durasi atau panjang suatu bit: Waktu yang dibutuhkan pemancar untuk memancarkan bit

- Rating modulasi

- Rating dimana level sinyal berubah

- Diukur dalam bentuk baud=elemen-elemen sinyal per detik

- Tanda dan ruang

- Biner 1 dan biner 0 berturut-turut

- Modulation rate adalah kecepatan dimana level sinyal berubah, dinyatakan dalam bauds atau elemen sinyal per detik.

- Istilah mark dan space menyatakan digit binary ’1′ dan ’0′.

Tugas-tugas receiver dalam mengartikan sinyal-sinyal digital :

- receiver harus mengetahui timing dari tiap bit

- receiver harus menentukan apakah level sinyal dalam posisi bit high(1) atau low(0).

Tugas-tugas ini dilaksanakan dengan men-sampling tiap posisi bit pada tengah-tengah interval dan membandingkan nilainya dengan threshold.

Faktor yang menentukan sukses dari receiver dalam mengartikan sinyal yang datang :

- Data rate (kecepatan data) : peningkatan data rate akan meningkatkan bit error

rate (kecepatan error dari bit).

- S/N : peningkatan S/N akan menurunkan bit error rate.

- Bandwidth : peningkatan bandwidth dapat meningkatkan data rate.

Lima faktor yang perlu dinilai atau dibandingkan dari berbagai teknik komunikasi :

- Spektrum sinyal : disain sinyal yang bagus harus mengkonsentrasikan kekuatan transmisinya pada daerah tengah dari bandwidth transmisi; untuk mengatasi distorsi dalam penerimaan sinyal digunakan disain kode yang sesuai dengan bentuk dari spektrum sinyal transmisi.

- Clocking : menentukan awal dan akhir dari tiap posisi bit dengan mekanisme synchronisasi yang berdasarkan pada sinyal transmisi.

- Deteksi error : dibentuk dalam skema fisik encoding sinyal.

- Interferensi sinyal dan Kekebalan terhadap noise

- Biaya dan kesulitan : semakin tinggi kecepatan pensinyalan untuk memenuhi data rate yang ada, semakin besar biayanya.

Perlu diketahui

- Waktu bit saat mulai dan berakhirnya

- Level sinyal

Faktor-faktor penerjemahan sinyal yang sukses :

- Perbandingan sinyal dengan noise(gangguan)

- Rating data

- Bandwidth

- Perbandingan Pola-Pola Encoding

- Spektrum sinyal : Kekurangan pada frekuensi tinggi mengurangi bandwidth yang dibutuhkan. Kekurangan pada komponen dc menyebabkan kopling ac melalui trafo menimbulkan isolasi Pusatkan kekuatan sinyal di tengah bandwidth

- Clocking

- Sinkronisasi transmiter dan receiver

- Clock eksternal

- Mekanisme sinkronisasi berdasarkan sinyal

- Pendeteksian error

- Dapat dibangun untuk encoding sinyal

- Interferensi sinyal dan kekebalan terhadap noise

- Beberapa code lebih baik daripada yang lain

- Harga dan Kerumitan

- Rating sinyal yang lebih tinggi(seperti kecepatan data) menyebabkan harga semakin tinggi

- Beberapa code membutuhkan rating sinyal lebih tinggi

Pola –Pola encoding :

- Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)

- Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)

- Bipolar-AMI

- Pseudoternary

- Manchester

- Differential Manchester

- B8ZS

- HDB3

Nonreturn to Zero Inverted (NRZI) : yaitu suatu kode dimana suatu transisi (low ke high atau high ke low) pada awal suatu bit time akan dikenal sebagai binary ’1′ untuk bit time tersebut; tidak ada transisi berarti binary ’0′. Sehingga NRZI merupakan salah satu contoh dari differensial encoding.

- Nonreturn to Zero Inverted (NRZI) dalam kesatuan

- Pulsa tegangan konstan untuk durasi bit

- Data dikodekan / diterjemahkan sebagai kehadiran(ada) atau ketiadaan sinyal transisi saat permulaan bit time

- Transisi (dari rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) merupakan biner 1

- Tidak ada transisi untuk biner 0

- Sebagai contoh encoding differential

Keuntungan differensial encoding :

- lebih kebal noise

- tidak dipengaruhi oleh level tegangan.

Kelemahan dari NRZ-L maupun NRZI :

- keterbatasan dalam komponen dc dan kemampuan synchronisasi yang buruk

NRZ

Bipolar with 8-Zeros Substitution (B8ZS) yaitu suatu kode dimana :

- jika terjadi oktaf dari semua nol dan pulsa tegangan terakhir yang mendahului oktaf ini adalah positif, maka 8 nol dari oktaf tersebut di-encode sebagai 000+ -0-

- jika terjadi oktaf dari semua nol dan pulsa tegangan terakhir yang mendahului oktaf ini adalah negatif, maka 8 nol dari oktaf tersebut di-encode sebagai 000-+0+ -.

High-density bipolar-3 zeros (HDB3) : yaitu suatu kode dimana menggantikan string-string dari 4 nol dengan rangkaian yang mengandung satu atau dua pulsa atau disebut kode violation, jika violation terakhir positive maka violation ini pasti negative dan sebaliknya.

Pendeteksi Error

     Masalah yang harus dihadapi dalam sistem komunikasi apapun adalah terjadinya/adanya error/kesalahan yang menyebabkan sistem tersebut tidak sesuai dengan yang diinginkan. Hal ini terjadi juga pada sistem komunikasi data. Masalah utama dalam komunikasi data adalah realibility. Sinyal yang dikirim melalui medium tertentu dapat mengalami pelemahan, distorsi, dan adanya keterbatasan bandwidth. Hal tersebut dapat membuat data yang dikirim menjadi rusak, hilang, berubah, atau terduplikasi. Kesalahan/error yang terjadi tersebut dapat diakibatkan oleh berbagai hal seperti kesalahan dalam transmisi (hardware), network interface, interferensi elektrik, noise (misal thermal noise), koneksi, dll.

Berikut ini akan dijelaskan beberapa jenis Metode Error Checking :

1. Parity Bit

    Metode parity bit adalah untuk mendeteksi bit error dengan asynchronous dan transmisi synchronous yang berorientasi karakter. Pada suatu skema bahwa transmitter memberikan bit tambahan (parity bit) untuk setiap karakter pokok yang ditransmisi. Parity bit adalah suatu fungsi dari bit untuk melapisi karakter yang sedang ditransmisi, menerima masing-masing karakter kemudian melakukan fungsi yang sama untuk karakter lain, membandingkan hasil dengan parity bit yang diterima.

2. CYCLIC REDUNDANCY CHECK (CRC)

    CRC (Cyclic Redundancy Check) adalah algoritma untuk memastikan integritas data dan mengecek kesalahan pada suatu data yang akan ditransmisikan atau disimpan. Data yang hendak ditransmisikan atau disimpan ke sebuah media penyimpanan rentan sekali mengalami kesalahan, seperti halnya noise yang terjadi selama proses transmisi atau memang ada kerusakan perangkat keras. Untuk memastikan integritas data yang hendak ditransmisikan atau disimpan, CRC dapat digunakan. CRC bekerja secara sederhana, yakni dengan menggunakan perhitungan matematika terhadap sebuah bilangan yang disebut sebagai Checksum, yang dibuat berdasarkan total bit yang hendak ditransmisikan atau yang hendak disimpan.

    Dalam transmisi jaringan, khususnya dalam jaringan berbasis teknologi Ethernet, checksum akan dihitung terhadap setiap frame yang hendak ditransmisikan dan ditambahkan ke dalam frame tersebut sebagai informasi dalam header atau trailer. Penerima frame tersebut akan menghitung kembali apakah frame yang ia terima benar-benar tanpa kerusakan, dengan membandingkan nilai frame yang dihitung dengan nilai frame yang terdapat dalam header frame. Jika dua nilai tersebut berbeda, maka frame tersebut telah berubah dan harus dikirimkan ulang.

    CRC didesain sedemikian rupa untuk memastikan integritas data terhadap degradasi yang bersifat acak dikarenakan noise atau sumber lainnya (kerusakan media dan lain-lain). CRC tidak menjamin integritas data dari ancaman modifikasi terhadap perlakukan yang mencurigakan oleh para hacker, karena memang para penyerang dapat menghitung ulang checksum dan mengganti nilai checksum yang lama dengan yang baru untuk membodohi penerima.

3. AUTOMATIC REPEAT REQUEST (ARQ)  

   Automatic Repeat reQuest (ARQ), juga dikenal sebagai Ulangi otomatis Query, adalah metode error-kontrol untuk transmisi data yang menggunakan acknowledgment (pesan yang dikirim oleh penerima menunjukkan bahwa ini benar menerima data frame atau paket) dan timeout (ditentukan periode waktu diperbolehkan untuk berlalu sebelum pengakuan harus diterima) untuk mencapai transmisi yang handal data melalui layanan tidak bisa diandalkan. Jika pengirim tidak menerima pemberitahuan sebelum timeout, biasanya kembali mentransmisikan frame / paket sampai pengirim menerima pengakuan atau melebihi jumlah yang telah ditentukan re-transmisi.

Jenis protokol ARQ termasuk

a) Stop-dan-wait ARQ

b) Go-Back-N ARQ

c) Ulangi ARQ Selektif

Protokol ini berada di Lapisan data Link atau Transport dari model OSI.

a) stop and wait

    Informasi tentang Stop-dan-tunggu permintaan repreat otomatis (Stop-dan-tunggu ARQ)

Stop-dan-tunggu permintaan repreat otomatis (berhenti-dan-tunggu ARQ) merupakan koreksi kesalahan teknik di mana pengirim mengirimkan suatu blok data dan kemudian menunggu acknowledgment sebelum transmisi

b) Go Back N ARQ

    Go-Back-N ARQ adalah contoh khusus dari permintaan ulang otomatis (ARQ) protokol, di mana proses pengiriman terus mengirimkan sejumlah frame ditentukan oleh ukuran jendela bahkan tanpa menerima pengakuan (ACK) paket dari penerima. Ini adalah kasus khusus dari protokol sliding window umum dengan mengirimkan ukuran jendela N dan menerima ukuran jendela 1. Proses penerima melacak nomor urutan frame berikutnya mengharapkan untuk menerima, dan mengirimkan nomor yang dengan setiap ACK yang dikirimkan. Penerima akan mengabaikan setiap frame yang tidak memiliki nomor urut yang tepat itu mengharapkan - apakah frame yang merupakan "masa lalu" duplikat dari bingkai itu sudah ACK'ed [1] atau apakah frame yang merupakan "masa depan" bingkai masa lalu paket terakhir itu sedang menunggu. Setelah pengirim telah mengirimkan semua frame di jendela, itu akan mendeteksi bahwa seluruh frame frame yang hilang sejak pertama beredar, dan akan kembali ke nomor urutan ACK terakhir yang diterima dari proses penerima dan isi jendela dimulai dengan bingkai tersebut dan melanjutkan proses lagi.

    Go-Back-N ARQ adalah penggunaan yang lebih efisien sambungan dari Stop-dan-tunggu ARQ, karena tidak seperti menunggu suatu pengakuan untuk setiap paket, koneksi masih digunakan sebagai paket yang sedang dikirim. Dengan kata lain, selama waktu yang seharusnya dapat dihabiskan menunggu, lebih banyak paket yang sedang dikirim. Namun, metode ini juga mengakibatkan frame mengirimkan beberapa kali - jika frame apapun telah hilang atau rusak, atau ACK yang mengakui mereka adalah hilang atau rusak, maka frame dan semua frame berikut di jendela (bahkan jika mereka telah diterima tanpa kesalahan) akan akan kembali dikirim. Untuk menghindari hal ini, ARQ Ulangi Selektif dapat digunakan

c) Selective Reject

    Informasi tentang Selektif-menolak permintaan ulang secara otomatis (Selective-reject ARQ)

Selektif-menolak permintaan ulang otomatis (selektif-menolak ARQ) adalah teknik error kontrol yang dalam pengiriman hanya memancarkan kembali blok yang salah

Topik lain sumber daya pada Sistem Komunikasi yang terkait dengan Selective-menolak permintaan ulang otomatis meliputi:

- Pengakuan (Ack)

- Go-back-N otomatis mengulangi permintaan (Go-back-N ARQ)

- Stop-dan-tunggu permintaan repreat otomatis (Stop-dan-tunggu ARQ)

- Negatif pengakuan (NACK)

sumber : http://theydute.blog.com/2011/10/23/teknik-data-encoding

              http://my.opera.com/meritayusuf/blog/2011/01/18/tekhnik-sinyao-encoding

Set Instruksi (Instruction Set)

   Set Instruksi (Instruction Set atau Instruction Set Architecture (ISA)) didefinisikan sebagai suatu aspek dalam arsitektur komputer yang dapat dilihat oleh para pemrogram. Secara umum, ISA ini mencakup jenis data yang didukung, jenis instruksi yang dipakai, jenis register, mode pengalamatan, arsitektur memori, penanganan interupsi, eksepsi, dan operasi I/O eksternalnya (jika ada). ISA merupakan sebuah spesifikasi dari kumpulan semua kode-kode biner (opcode) yang diimplementasikan dalam bentuk aslinya (native form) dalam sebuah desain prosesor tertentu. Kumpulan opcode tersebut, umumnya disebut sebagai bahasa mesin (machine language) untuk ISA yang bersangkutan. ISA yang populer digunakan adalah set instruksi untuk chip Intel x86, IA-64, IBM PowerPC, Motorola 68000, Sun SPARC, DEC Alpha, dan lain-lain.

ISA kadang-kadang digunakan untuk membedakan kumpulan karakteristik yang disebut di atas dengan mikroarsitektur prosesor, yang merupakan kumpulan teknik desain prosesor untuk mengimplementasikan set instruksi (mencakup microcode, pipeline, sistem cache, manajemen daya, dan lainnya). 

   Komputer-komputer dengan mikroarsitektur berbeda dapat saling berbagi set instruksi yang sama. Sebagai contoh, prosesor Intel Pentium dan prosesor AMD Athlon mengimplementasikan versi yang hampir identik dari set instruksi Intel x86, tetapi jika ditinjau dari desain internalnya, perbedaannya sangat radikal. Konsep ini dapat diperluas untuk ISA-ISA yang unik seperti TIMI yang terdapat dalam IBM System/38 dan IBM IAS/400. TIMI merupakan sebuah ISA yang diimplementasikan sebagai perangkat lunak level rendah yang berfungsi sebagai mesin virtual. TIMI didesain untuk meningkatkan masa hidup sebuah platform dan aplikasi yang ditulis untuknya, sehingga mengizinkan platform tersebut agar dapat dipindahkan ke perangkat keras yang sama sekali berbeda tanpa harus memodifikasi perangkat lunak (kecuali yang berkaitan dengan TIMI). Hal ini membuat IBM dapat memindahkan platform AS/400 dari arsitektur mikroprosesor CISC ke arsitektur mikroprosesor POWER tanpa harus menulis ulang bagian-bagian dari dalam sistem operasi atau perangkat lunak yang diasosiasikan dengannya. Ketika mendesain mikroarsitektur, para desainer menggunakan Register Transfer Language (RTL) untuk mendefinisikan operasi dari setiap instruksi yang terdapat dalam ISA.

   Sebuah ISA juga dapat diemulasikan dalam bentuk perangkat lunak oleh sebuah interpreter. Karena terjadi translasi tambahan yang dibutuhkan untuk melakukan emulasi, hal ini memang menjadikannya lebih lambat jika dibandingkan dengan menjalankan program secara langsung di atas perangkat keras yang mengimplementasikan ISA tersebut. Akhir-akhir ini, banyak vendor ISA atau mikroarsitektur yang baru membuat perangkat lunak emulator yang dapat digunakan oleh para pengembang perangkat lunak sebelum implementasi dalam bentuk perangkat keras dirilis oleh vendor.

Daftar ISA di bawah ini tidak dapat dikatakan komprehensif, mengingat banyaknya arsitektur lama yang tidak digunakan lagi saat ini atau adanya ISA yang baru dibuat oleh para desainer.

ISA yang diimplementasikan dalam bentuk perangkat keras :

Alpha AXP (DEC Alpha)

ARM (Acorn RISC Machine) (Advanced RISC Machine now ARM Ltd)

IA-64 (Itanium/Itanium 2)

MIPS

Motorola 68k

PA-RISC (HP Precision Architecture)

IBM POWER

IBM PowerPC

SPARC

SuperH (Hitachi)

System/360

Tricore (Infineon)

Transputer (STMicroelectronics)

VAX (Digital Equipment Corporation)

x86 (IA-32, Pentium, Athlon) (AMD64, EM64T)

ISA yang diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak lalu dibuat perangkat kerasnya :

p-Code (UCSD p-System Version III on Western Digital Pascal Micro-Engine)

Java virtual machine (ARM Jazelle, PicoJava)

FORTH

ISA yang tidak pernah diimplementasikan dalam bentuk perangkat keras :

SECD machine

ALGOL Object Code

Elemen - elemen dari instruction

Instruction terdiri dari beberapa elemen yaaitu :

- Operation Code (Op Code)

   - kode perintah operasi

- Source Operand reference

   - Operand penampung nilai yang akan diproses.

- Result Operand reference

   - Operand penampung nilai hasil proses.

- Next Instruction Reference

   - Penghubung ke instruksi berikutnya.

Operand merupakan obyek dari suatu Op code, operand biasanya ditampung pada salah satu tempat penyimpanan berikut:

- Main memory (or virtual memory or cache)

- CPU register

- I/O device

Mode Pengalamatan (Addressing Mode) untuk Operand

Terdapat beberapa mode pengalamatan operand, antara lain:

- Immediate

- Direct

- Indirect

- Register

Mode Immediate Addressing

Merupakan mode pengalamatan operand secara langsung, pada mode ini operand merupakan bagian dari instruction.

Operand merupakan area alamat (address field) dari suatu nilai yang akan diproses

Contoh:   ADD 5

Keterangan:  Tambahkan nilai 5 dengan nilai di register accumulator dan simpan hasilnya di register accumulator.

Karakteristik mode immediate:

- No memory reference to fetch data �� tidak memakai referensi memory untuk mengambil data

- Fast : cepat

- Limited range : terbatas dalam jangkauan nilai

Mode Direct Addressing

Merupakan mode pengalamatan operand dimana area alamat (address field) berisi alamat dari suatu nilai yang akan diproses.

Effective Address (EA) = Address field (A)

EA = A

Contoh:  ADD A

Keterangan:

- Cari di memory pada alamat A untuk operand (Look in memory at address A for operand).

- Tambahkan isi yang ada pada alamat A dengan nilai di register accumulator dan simpan hasilnya di register accumulator. (Add contents of cell A to accumulator).

Karakteristik:

- Single memory reference to access data : Menggunakan memory untuk mengakses data

- No additional calculations to work out effective address : Tidak memerlukan kalkulasi untuk mendapatkan effective address

- Limited address space : Address space yang terbatas.

Mode Indirect Addressing

Merupakan mode pengalamatan operand dimana area alamat (address field) berisi alamat dari suatu alamat yang akan menunjukkan alamat dari suatu nilai yang akan diproses.

(Memory cell pointed to by address field contains the address of (pointer to) the operand)

EA = ( A )

Keterangan:

- Cari di memory alamat A, cari alamat yang tertulis pada A untuk operand ( Look in A, find address (A) and look there for operand ).

Contoh:  ADD ( A )

Keterangan:

- Tambahkan isi dari cell yang alamatnya ditunjukkan oleh isi yang terdapat pada A dengan nilai yang ada di register accumulator dan simpan hasilnya di register accumulator. (Add contents of cell pointed to by contents of A to accumulator).

Karakteristik:

- Large address space : memerlukan space address yang besar.

- May be nested, multilevel, cascaded : Dapat dibuat nested (bersarang), multilevel dan cascade (bertumpuk).

- Multiple memory accesses to find operand : pengaksesan memory yang multiple untuk mendapatkan operand sehingga mengakibatkan proses mode ini agak lebih lambat.

Mode Register Addressing

Merupakan mode pengalamatan operand dimana operand yang akan diproses ditampung/disimpan dalam register yang namanya ditulis di area alamat (address field).

(Operand is held in register named in address field)

EA = R

Karakteristik:

- Limited number of registers : terbatas pada jumlah register yang hanya sedikit

- Very small address field needed : karena addres yang kecil pada register, maka:

- Shorter instructions : instruksinya lebih pendek

- Faster instruction fetch : pemasukan data lebih cepat

- No memory access : tidak memerlukan akses ke memory

- Very fast execution : eksekusi sangat cepat

- Very limited address space : tetapi space alamat (address) sangat terbatas

sumber : id.wikipedia.org

MULTIPLEXER - DEMULTIPLEXER

   Dalam elektronik , sebuah multiplexer (atau mux) adalah perangkat yang memilih salah satu dari beberapa analog atau digital sinyal input dan meneruskan input yang dipilih menjadi garis tunggal. Sebuah Multiplexer dari 2 input ⁿ memiliki garis n pilih, yang digunakan untuk memilih baris masukan untuk dikirim ke output. Multiplexers terutama digunakan untuk meningkatkan jumlah data yang dapat dikirim melalui jaringan dalam jumlah tertentu waktu dan bandwidth tertentu. Sebuah Multiplexer elektronik memungkinkan beberapa sinyal untuk berbagi satu perangkat atau sumber daya, misalnya satu A / D converter atau satu jalur komunikasi, daripada harus satu perangkat per sinyal input.

    Di sisi lain, demultiplexer (atau demux) adalah perangkat mengambil sinyal input tunggal dan memilih salah satu dari banyak-output data-baris, yang dihubungkan ke input tunggal. Multiplexer Sebuah sering digunakan dengan demultiplexer pelengkap di ujung penerima. Sebuah Multiplexer elektronik dapat dianggap sebagai beberapa masukan-tunggal-output beralih, dan demultiplexer sebagai masukan-tunggal, multi-output yang beralih. Simbol skematis untuk multiplexer adalah trapesium sama kaki dengan sisi sejajar lagi berisi pin input dan sisi paralel pendek berisi pin output. Skema di sebelah kanan menunjukkan multiplexer 2-ke-1 di sebelah kiri dan saklar setara di sebelah kanan. Sel kawat menghubungkan input yang diinginkan untuk output. 

Skematis Multiplexer 2-ke-1. Hal ini dapat disamakan dengan sebuah saklar dikendalikan. 

Skematis dari demultiplexer 1-ke-2. Seperti multiplexer, dapat disamakan dengan sebuah saklar dikendalikan.

Telekomunikasi

    Dalam telekomunikasi , multiplexer adalah sebuah perangkat yang menggabungkan sinyal masukan beberapa informasi ke dalam satu sinyal keluaran, yang membawa beberapa saluran komunikasi , dengan cara dari beberapa teknik multipleks . Demultiplexer adalah, dalam konteks ini, sebuah perangkat mengambil sinyal input tunggal yang membawa banyak saluran dan memisahkan mereka lebih dari beberapa sinyal output.

    Dalam telekomunikasi dan pemrosesan sinyal , analog multiplexer pembagian waktu (TDM) dapat mengambil beberapa contoh sinyal analog terpisah dan menggabungkan mereka ke dalam satu amplitudo pulsa termodulasi (PAM) lebar-band sinyal analog. Atau, digital TDM multiplexer dapat menggabungkan sejumlah konstanta laju bit digital data stream menjadi satu aliran data rate data yang lebih tinggi, dengan membentuk data frame terdiri dari satu timeslot per saluran. Dalam telekomunikasi, jaringan komputer dan video digital , sebuah multiplexer statistik dapat menggabungkan beberapa variabel data rate bit stream ke dalam satu sinyal bandwidth yang konstan, misalnya dengan cara mode paket komunikasi. Sebuah Multiplexer terbalik dapat memanfaatkan beberapa saluran komunikasi untuk mentransfer satu sinyal. 

Fungsi Dasar

    Fungsi dasar dari multiplexer: menggabungkan beberapa masukan ke dalam aliran data tunggal. Di sisi penerima, demultiplexer membagi aliran data tunggal ke dalam beberapa sinyal asli. Satu digunakan untuk multiplexer adalah penghematan biaya dengan menghubungkan multiplexer dan demultiplexer (atau demux) bersama-sama melalui saluran tunggal (dengan menghubungkan output tunggal multiplexer untuk input tunggal yang demultiplexer itu). Gambar ke kanan menunjukkan hal ini. Dalam hal ini, biaya pelaksanaan saluran terpisah untuk setiap sumber data lebih mahal daripada biaya dan ketidaknyamanan menyediakan fungsi multiplexing / demultiplexing. Dalam sebuah fisik analogi , mempertimbangkan perilaku penggabungan penumpang menyeberangi jembatan sempit, kendaraan akan bergantian menggunakan jalur yang tersedia sedikit. Setelah mencapai ujung jembatan mereka akan terpisah menjadi rute terpisah untuk tujuan mereka.

Pada akhir penerimaan dari data link demultiplexer pelengkap biasanya diperlukan untuk memecah aliran data tunggal kembali ke dalam sungai asli. Dalam beberapa kasus, sistem ujung mungkin memiliki fungsi lebih dari demultiplexer sederhana dan begitu, sementara demultiplexing masih ada secara logis, itu mungkin tidak pernah benar-benar terjadi secara fisik. Ini akan menjadi khas di mana multiplexer melayani sejumlah IP pengguna jaringan dan kemudian feed langsung ke router yang langsung membaca isi dari link tersebut ke dalam nya routing yang prosesor dan kemudian melakukan demultiplexing dalam memori dari mana akan dikonversikan langsung ke IP paket.

    Seringkali, multiplexer dan demultiplexer digabungkan bersama-sama ke satu bagian dari peralatan, yang biasanya disebut hanya sebagai "multiplexer". Kedua potongan peralatan yang dibutuhkan pada kedua ujung sebuah link transmisi karena kebanyakan sistem komunikasi mengirimkan di kedua arah .

Sebuah contoh dunia nyata adalah penciptaan telemetri untuk transmisi dari sistem komputer / instrumentasi dari satelit , pesawat ruang angkasa atau kendaraan remote lain untuk sistem darat.

Di sirkuit analog desain, multiplexer adalah tipe khusus dari saklar analog yang menghubungkan satu sinyal dipilih dari beberapa input output tunggal. 

dirangkum dari berbagai sumber,-

ALJABAR BOOLEAN

       Boolean adalah suatu tipe data yang hanya mempunyai dua nilai. Yaitu true atau false (benar atau salah). Dalam matematika dan ilmu komputer, Aljabar Boolean adalah struktur aljabar yang "mencakup intisari" operasi logika AND, OR dan NOR dan juga teori himpunan untuk operasi union, interseksi dan komplemen.
        Penamaan Aljabar Bolean sendiri berasal dari nama seorang matematikawan asal inggris, George Boole. Dialah yang pertama kali mendefinisikan istilah itu sebagai bagian dari sistem logika pada pertangahan abad ke-19.
      Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan dioda atau transistor akan tetapi dapat pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektronika (relay), cairan, optik dan bahkan mekanika.

Operator Logika
      Operator logika merupakan operator yang digunakan untuk mengekspresikan satu atau lebih data (ekspresi)logika (boolean)yang menghasilkan data logika baru.tabel operator logika dengan hirarki dari atas ke bawah adalah sebagai berikut:

- or else
Sama dengan operator or else,operator or else juga disebut dengan ”evaluasi sirkuit pendek”.hasil dari operasi or else akan bernilai “salah” jika semua ekspresinya juga bernilai “salah” gambaran ekspresi dan hasilnya seperti tabel berikut.

- and
Hasil dari proses pemakaian operator and pada suatu ekspresi adalah jika kedua ekspresi atau lebih bernilai benar (true) maka haslnya akan benar (true). Gambaran ekspresi dan hasilnya seperti terlihat pada tabel berikut ini :

- or

Hasil dari proses pemakaian operator or pada suatu ekspresi adalah jika salah atu ekspresi benar maka hasilnya akan benar. Gambaran ekspresi dan hasilnya seperti pada tabel berikut :

KARNAUGH MAP

Karnaugh map (disingkat K-Map) adalah suatu metode untuk menjelaskan beberapa hal tentang penghitung aljabar boolean, metode ini telah ditemukan oleh Maurice Karnaugh pada tahun 1953.

Karnaugh map ini sering digunakan untuk perhitungan yang menghitung sistem pola pikir manusia dengan hal-hal yang menguntungkan (sistem pemetaan peluang).

Seperti gambar dibawah ini adalah sistem pemetaan pada bilang aljabar boolean :

gambar 1 sistem pemetaan pada karnaugh map 

pada gambar pemetaan diatas, variabel dari aljabar boolean ditransfer berdasarkan variabelnya masing-masing, dimana terjadi sistem perubahan pada beberapa kotak sehingga menghasilkan sebuah rumus 2n dengan n adalah banyaknya kotak (1,2,3,4,...).

Dibawah sini ada beberapa sistem penghitungan aljabar boolean dengan menggunakan karnaugh map diantaranya :

gambar 2 ∑(0); K = 0

gambar 3 ∑(1,2,3,4); K = 1 

gambar 4 ∑(1,4); K = A′B′ + AB

gambar 5 ∑(1); K = A′B′

gambar 6 ∑(2,3,4); K = A + B

dari sistem penghitungan diatas dapat kita simpulkan bahwa sistem berdasarkan f(n) dengan n adalah nilai kolom pada tabel boolean dan pada gambar 1 menjelaskan bahwa seluruh jumlah adalah nol karena tidak ada nilai yang dapat dihitung, namun pada gambar 2 seluruh kolom terdapat nilai sehingga jumlah dari tabel tersebut adalah satu, namun jika pada gambar 3,4,5 dan 6 adalah penjumlahan pada bidang yang masing-masing memiliki nilai pada satu kolomnya, baik itu pada kolom A maupun kolom B.

Dalam aplikasi di kehidupan nyata karnaugh map digunakan untuk menghitung sebuah peluang yang akan didapat sebuah permasalahan, dan kebanyakan digunakan untuk menghitung untung ruginya sistem permainan saham.

sumber : http://danrumachine.blogspot.com/2010/10/karnaugh-map.html
 

SEJARAH PERKEMBANGAN KOMPUTER

GENERASI PERTAMA

Saat pecah Perang Dunia Kedua, negara-negara yang terlibat berupaya mengembangkan komputer untuk mengeksploitasi potensi yang dimiliki oleh komputer itu sendiri khususnya dalam hal mempersenjatai. Hal tersebut membuat pendanaan untuk pengembangan komputer berkembang pesat. Tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun komputer, Z3, untuk membantu desain pesawat terbang dan peluru kendali. Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia dinamakan Colossus untuk memecahkan kode rahasia yang digunakan Jerman. Colossus ini tidak terlalu berpengaruh terhadap perkembangan komputer didunia. Pertama, Colossus bukan merupakan komputer serbaguna(general-purpose computer), tapi didesain untuk memecahkan kode rahasia. Kedua, mesin ini dirahasiakan  hingga satu dekade setelah perang berakhir. Howard H. Aiken (1900-1973), seorang insinyur Harvard yang bekerja dengan IBM, berhasil memproduksi kalkulator elektronik untuk US Navy. Kalkulator itu berukuran setengah lapangan bola kaki dan dengan rentang kabel sepanjang 500 mil. The Harvard-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, atau Mark I, merupakan komputer relai elektronik. Ia menggunakan sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen mekanik. Mesin tersebut beroperasi dengan lambat (ia membutuhkan 3-5 detik untuk setiap perhitungan) dan tidak fleksibel (urutan kalkulasi tidak dapat diubah). Kalkulator tersebut mampu melakukan perhitungan aritmatik dasar dan persamaan yang lebih kompleks. Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980) yang dibuat oleh kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania.

Pertengahan 1940-an, John von Neumann (1903-1957) bergabung dengan tim University of Pennsylvania dalam usaha membangun konsep desain komputer yang hingga 40 tahun mendatang masih dipakai dalam teknik komputer. Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuah memori untuk menampung baik program ataupun data. Teknik ini memungkinkan komputer untuk berhenti pada suatu saat dan kemudian melanjutkan pekerjaannya kembali. Kunci utama arsitektur von Neumann adalah Central Processing Unit (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Tahun 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) yang dibuat oleh Remington Rand menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur Von Neumann tersebut. Salah satu hasil mengesankan yang dicapai oleh UNIVAC dalah keberhasilannya dalam memprediksi kemenangan Dwilight D. Eisenhower dalam pemilihan presiden tahun 1952. Komputer Generasi pertama dikategorikan dengan fakta bahwa instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu. Setiap komputer memiliki program kode biner yang berbeda yang disebut "bahasa mesin" (machine language). Hal itu menyebabkan komputer pada masa ini sulit untuk diprogram dan dibatasi kecepatannya. Ciri lain komputer generasi pertama adalah penggunaan vacum tube (yang membuat komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar) dan silinder magnetik untuk penyimpanan data.

GENERASI KEDUA

Pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio, dan komputer. Mengakibatkan ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis. Transistor mulai dipakai di dalam industri komputer mulai pada tahun 1956. Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya. IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC. Komputer-komputer ini, yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom, dapat menangani sejumlah besar data, sebuah kemampuan yang sangat dibutuhkan oleh peneliti atom. Mesin tersebut sangat mahal dan cenderung terlalu kompleks untuk kebutuhan komputasi bisnis, sehingga membatasi kepopulerannya. Hanya ada dua LARC yang pernah dipasang dan digunakan: satu di Lawrence Radiation Labs di Livermore, California, dan yang lainnya di US Navy Research and Development Center di Washington D.C. Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan-singakatan untuk menggantikan kode biner. Awal 1960-an, mulai bermunculan komputer generasi kedua yang cukup sukses di bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Komputer-komputer generasi kedua ini merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor. Mereka juga memiliki komponen-komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat ini: printer, penyimpanan dalam disket, memory, sistem operasi, dan program. Pada tahun 1965, hampir seluruh bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses informasi keuangan.

Program dan bahasa pemrograman yang tersimpan di dalamnya memberikan fleksibilitas kepada komputer. Fleksibilitas ini meningkatkan kinerja dengan harga yang pantas bagi penggunaan bisnis. Dengan konsep ini, komputer dapat mencetak faktur pembelian konsumen dan kemudian menjalankan desain produk atau menghitung daftar gaji. Beberapa bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa pemrograman Common Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula Translator (FORTRAN) mulai umum digunakan. Bahasa pemrograman ini menggantikan kode mesin yang rumit dengan kata-kata, kalimat, dan formula matematika yang mudah dipahami oleh manusia. Berbagai macam karier baru bermunculan (programmer, analis sistem, dan ahli sistem komputer). Industri piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini.

GENERASI KETIGA

Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian-bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC : integrated circuit) di tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer

GENERASI KEEMPAT

Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen-komponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal. Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukuran setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keterandalan komputer. Chip Intel 4004 yang dibuat tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil. Jika sebelumnya IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang lebih spesifik. Sekarang sebuah mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap piranti rumah tangga seperti microwave, oven, televisi, dan mobil dengan electronic fuel injection (EFI) dilengkapi dengan mikroprosesor. Pada pertengahan tahun 1970-an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka ke masyarakat umum. Komputer-komputer ini, yang disebut minikomputer, dijual dengan paket piranti lunak yang mudah digunakan oleh kalangan awam. Piranti lunak yang paling populer pada saat itu adalah program word processing dan spreadsheet. Pada awal 1980-an, video game seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih dan dapat diprogram. Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC) untuk penggunaan di rumah, kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2 juta unit di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada di atas meja (desktop computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas (laptop), atau bahkan komputer yang dapat digenggam (palmtop).

Apple Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga memopulerkan penggunaan piranti mouse. Pada masa sekarang, kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD k6, Athlon, dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat. Seiring dengan menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja, cara-cara baru untuk menggali potensial terus dikembangkan. Seiring dengan bertambah kuatnya suatu komputer kecil, komputer-komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Jaringan komputer memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan perkabelan langsung (disebut juga Local Area Network atau LAN), atau [kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.

GENERASI KELIMA

Mendefinisikan komputer generasi kelima menjadi cukup sulit karena tahap ini masih sangat muda. Contoh imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001: Space Odyssey. HAL9000 menampilkan seluruh fungsi yang diinginkan dari sebuah komputer generasi kelima. Dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence atau AI), HAL dapat cukup memiliki nalar untuk melakukan percapakan dengan manusia, menggunakan masukan visual, dan belajar dari pengalamannya sendiri. Walaupun mungkin realisasi HAL9000 masih jauh dari kenyataannya, banyak beberapa fungsi yang dimilikinya sudah terwujud. Beberapa komputer dapat menerima instruksi secara lisan dan juga mampu meniru nalar manusia. Kemampuan untuk menterjemahkan bahasa asing juga menjadi mungkin. Fasilitas ini tampak sederhana. Namun fasilitas tersebut menjadi jauh lebih rumit dari yang diduga ketika programmer menyadari bahwa pengertian manusia sangat bergantung pada konteks dan pengertian ketimbang sekedar menterjemahkan kata-kata secara langsung.

Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non Neumann. Model non Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak. Kemajuan lain adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi. Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak kabar yang menyatakan bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa informasi lain bahwa keberhasilan proyek komputer generasi kelima ini akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia.

sumber : id.wikipedia.org