MAKALAH
SISTEM
INTERFACING
(ANALOG
INTERFACING & DIGITAL INTERFACING)
Disusun
Oleh :
Irwan
Darmawan (140403020021)
SISTEM INFORMASI | FTI
UNIVERSITAS KANJURUHAN MALANG 2015
KATA PENGANTAR
Puji
syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas berkah dan limpahan
rahmatnya penulis dapat menyelesaikan makalah “Sistem Interfacing” ini untuk
memenuhi tugas UAS Teknik Input dan Ouput. Dalam makalah ini dijelaskan tentang
apa-apa saja yang termasuk di dalam system interfacing sebuah komputer.
Saya
menyadari bahwa penulisan makalah ini masih jauh dari kata sempurna, oleh sebab
itu kritik dan saran yang membangun sangat saya harapkan demi perbaikan yang
lebih baik. Atas bantuan dari beberapa pihak dalam penyelesaian makalah ini
saya ucapkan terimakasih.
Hormat
Saya,
Irwan
Darmawan
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Analog adalah sinyal data dalam
bentuk gelombang yang kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah
karakteristik gelombang. Dua parameter/karateristik terpenting yang dimiliki
oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi.
Digital adalah sinyal data dalam
bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai
besaran 0 dan 1. Sinyal digital hanya memiliki dua kemungkinan, yaitu 0 dan 1,
sehingga tidak mudah terpengaruh oleh derau, tetapi transmisi dengan sinyal
digital hanya mencapai jarak jangkauan pengiriman data yang relative dekat.
Dalam pembelajaran Sistem
Interfacing ini kita akan mengenal apa itu analog dan digital, apa perbedaan
antara analog dan digital, apa saja keunggulan dari system analog dan digital.
B. Rumusan Masalah
1. Apa
Itu Analog dan Digital ?
2. Apa
Perbedaan Sistem Analog dan Digital ?
3. Apa
Keunggulan Sistem Analog dan Digital ?
C. Tujuan
1. Mengetahui
Apa Itu Analog dan Digital.
2. Mengetahui
Apa Perbedaan Sitem Analog dan Digital.
3. Mengetahui
Keunggulan Sistem Analog dan Digital.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Interface
User Interface
merupakan mekanisme komunikasi antara user dengan sistem. User Interface dapat
menerima informasi dari user dan memberikan informasi kepada user untuk
membantu mengarahkan alur penelusuran masalah sampai ditemukan suatu solusi.
Tujuan
dari interface adalah untuk mengkomunikasikan fitur-fitur sistem yang tersedia
agar user mengerti dan dapat menggunakan sistem tersebut.
Spesifikasi Interface
1.
Mekanik,
yaitu bentuk fisik dari port, jumlah pin dan lain-lain.
2.
Tegangan Listrik,
yaitu karateristik dari tegangan listrik
yang diperlukan untuk pengenal
data.
3.
Fungsi,
yaitu signal-signal yang digunakan atau fungsi pin-pin yang ada. Fungsi-fungsi
tersebut dapat dikategorikan menjadi 4 yaitu:
·
Data
·
Pengontrol
·
Penguat
·
Penetral (ground).
4.
Prosedur,
yaitu prosedur atau langkah-langkah penggunaan signal untuk komunikasi data
yang berlaku.
Macam-macam Interface
1.
Graphical User Interface (GUI) :
Menggunakan unsur-unsur multimedia (seperti gambar,
suara, video) untuk berinteraksi dengan pengguna.
2.
Text-Based
:
Menggunakan syntax/rumus yang sudah ditentukan untuk
memberikan perintah.
B. Analog
Analog adalah istilah yang
digunakan dalam ilmu teknik (terutama teknik elektro, teknik informasi, dan
teknik kendali), yaitu suatu besaran yang berubah dalam waktu atau dalam ruang,
dan yang mempunyai semua nilai untuk setiap nilai waktu (dan atau setiap nilai
ruang). Digunakan juga istilah Sinyal Kontinyu, untuk menggambarkan bahwa
besaran itu mempunyai nilai yang kontinyu (tak terputus).
Penyebaran Sinyal Analog
Analog adalah sinyal data dalam
bentuk gelombang yang continue, yang membawa informasi dengan mengubah
karakteristik gelombang. Dua parameter/karakteristik terpenting yang dimiliki
oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi. Gelombang pada sinyal
analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable dasar, yaitu
amplitude, frekuensi, dan phase.
· Amplitude
Amplitude
merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan sinyal analog.
· Frekuensi
Frekuensi
adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik.
· Phase
Phase
adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.
Analog disebarluaskan melalui
gelombang elektromagnnetik (gelombang radio) secara terus menerus, yang banyak
dipengaruhi oleh factor “penggangu”. Analog merupakan bentuk komunikasi
elektromagnetik yang merupakan proses pengiriman sinyal pada gelombang
elektromagnetik dan bersifat variable yang berurutan. Jadi system analog
merupakan suatu bentuk komunikasi elektromagentik yang menggatungkan proses
pengiriman sinyalnya pada gelombang elektromagnetik.
Pemanfaantan Sinyal Analog
Misalnya ketika seseorang berkomunikasi
dengan menggunakan telepon, maka suara yang dikirim melalui jaringan telepon
tersebut dilewatkan melalui gelombang. Dan kemudian, ketika gelombang ini
diterima, maka gelombang tersebutlah yang diterjemahkan kembali ke dalam bentuk
suara, sehingga si penerima dapat mendengar apa yang disampaikan oleh pembicara
lainnya dari kamunikasi tersebut.
Sinyal analog merupakan pemanfaatan
gelombang elektronik. Proses pengiriman suara, misalnya pada teknologi telepon,
dilewatkan melaului gelombang elektronmagnetik ini, yang bersifat variable dan
berkelanjutan. Satu komplit gelombang dimulai dari voltase nol kemudian menuju
voltase tertinggi dan turun hingga voltase terendah dan kembali ke voltase nol.
Kecepatan dari gelombang ini disebut dengan hertz (Hz) yang diukur dalam satuan
detik.
Misalnya dalam satu detik, gelombang
dikirimkan sebanyak 10, maka disebut
dengan 10 Hz. Contohnya sinyal gambar televisi, atau suara radio yang dikirimkan
secara berkesinambungan.
Pelayanan dengan menggunakan sinyal
ini agak lambat dan gampang eror dibandingkan dengan data dalam bentuk digital.
Gelombang analog ini disebut dengan baud. Baud adalah sinyal atau gelombang
listrik analog. Satu gelombang analog sama dengan satu baud.
Kelemahan dari system ini adalah
tidak bisa mengukur suatu dengan cukup teliti. Karena hal ini disebabkan
kemampuan mereka untuk secara konsisten terus menurus merekam perubahan yang
terus menerus terjadi, dalam setiap pengukuran yang dilakukan oleh system
analog ini ada peluang keragu-raguan akaan hasil yang dicapai, dalam sebuah
system yang membutuhkan ketepatan kordinasi dan ketepatan angka-angka yang
benar dan pasti, kesalahan kecil akibat kesalahan menghitung akan berdampak
besar dalam hasil akhir. System ini butuh ketepatan dan ketelitian yang akurat,
salah satu bentuknya adalah otak kita.
Contoh saja telepon yang berbasis
analog, telepon yang pada awalnya ditemukan pada tahun 1876, diniatkan sebagai
media untuk mengirimkan suara, dan salah satu penerapan konsep analog. Sampai
pada tahun 1960-an. Penerapan analog ini masih tetap bertahan. Setelah itu
mulai mengarah kepada teknologi digital. Begitu juga dengan televisi analog
yang menerjemahkan sinyal menggunakan gelombang radio. Pemancar televisi
mengirim gambar dan suara melalui gelombang radio, diterima oleh antenna rumah
dan diterjemahkan menjadi gambar yang kita tonton.
Bentuk Gelombang Sinyal Analog
Sistem
Analog merupakan bagian dari peralatan analog yang aktivitasnya dikontrol oleh
sistem digitalnya melalui sistem interface IO. Sistem analog dapat berupa lampu
bolam 220 volt, motor AC, bahkan sampai ke peralatan industri yang menggunakan
arus besar.
(Gambar
Sinyal Analog)
C. Digital
Digital berasal dari kata
Digitus, dalam Bahasa Yunani berarti jari jemari. Apabila kita hitung jari
jemari orang dewasa, maka berjumlah sepuluh (10). Nilai sepuluh tersebut
terdiri dari 2 radix, yaitu 1 dan 0, oleh karena itu Digital merupakan
penggambaran dari suatu keadaan bilangan yang terdiri dari angka 0 dan 1 atau off
dan on (bilangan biner). Semua sistem komputer menggunakan sistem
digital sebagai basis datanya. Dapat disebut juga dengan istilah Bit (Binary
Digit).
Digital
merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang
tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1.
Sistem Digital merupakan sistem yang
menjadi otak dari sistem secara keseluruhan. Sistem digital ini membaca kondisi
dari sistem analog melalui sistem interface I/O dan mengkontrol sistem analog
melalui sistem interface I/O.
Gerbang Logika
Sistem Digital adalah suatu sistem yang
berfungsi untuk mengukur suatu nilai yang bersifat tetap atau tidak teratur
dalam bentuk diskrip berupa digit-digit atau angka-angka, contohnya bilangan
integer dan pecahan.
Sitem
digital merupakan sistem elektronika yang setiap rangkaian penyusunnya melakukan
pengolahan sinyal diskrit. Sistem digital terdiri dari beberapa rangkaian
digital/logika, komponen elektronika, dan elemen gerbang logika untuk tujuan pengalihan
tenaga/energi.
Gerbang
logika adalah suatu rangkaian logika dengan suatu keluaran dan satu atau 2 dan
juga lebih masukkan. sinyal keluaran hanya terjadi untuk kombinasi-kombinasi
sinyal masukkan tertentu.
Gerbang
logika dibagi menjadi 2 bagian, yaitu :
- Gerbang
logika dasar seperti AND, OR, NOT
- Gerbang
Logika Turunan seperti NAND, NOR, X-OR, X NOR
Sistem Bilangan
Biasanya
sebelum mempelajari lebih dalam tentang sistem digital pertama pasti kita
akan mempelajari yang namanya sistem bilangan ,ada 4 jenis sistem bilangan
yaitu biner, oktal, desimal, hexadecimal :
·
Bilangan Biner adalah bilangan yang hanya punya
basis 2 atau bilangan basis 2 ,yaitu 0 dan 1.
·
Bilangan Oktal adalah bilangan yang hanya punya
basis 8 atau bilangan basis 8 , yaitu 0,……,7.
·
Bilangan Desimal adalah bilangan yang hanya punya
basis 10 atau bilangan basis 10 ,yaitu 0,…….9.
·
Bilangan Hexadesimal adalah bilangan yang hanya
punya basis 16 atau bilangan basis 16 ,yaitu 0,……..9 ,A ,B ,C ,D ,E ,F (A=10
,B=11 ,C=12 ,D=13 ,E=14 ,F=15).
Konversi
Bilangan adalah mengubah suatu sistem bilangan menjadi sistem bilangan
lain.
Bentuk Gelombang Sinyal Digital
·
Sitem
Digital hanya mengenal 2 (dua) kuantitas untuk mewakili dua kondisi yang ada.
kuantitas tersebut disebut dengan logika.
·
Logika 1
mewakili kondisi mati. sehingga bentuk gelombang pada sistem digital hanya
menegnal 2 arah, yaitu logika 1 dan logika 0
(Gambar Sinyal Digital)
Sistem
dapat didefinisikan sebagai suatu himpunan benda atau bagian-bagian yang
bekerja bersama-sama atau terhubung sedemikian rupa sehingga membentuk suatu
keseluruhan.
Sistem
digital adalah susunan peralatan yang dirancang untuk mengolah besaran fisik
yang diwakili oleh besaran digital, yaitu oleh nilai diskrit.
Peralatan
itu pada saat ini umumnya merupakan peralatan elektronika. Meskipun dapat juga
merupakan peralatan mekanik atau pneumatic. Sistem digital yang umum dijumpai
antara lain adalah computer, kalkulator, dan jam digital.
Sistem
analog meliputi peralatan yang mengolah besaran fisik yang diwakili dalam
bentuk analog. Dalam system analog besaran itu beragam dalam nilai yang
sinambung. Sebagai contoh amplitudo sinyal keluaran pengeras suara dalam
pesawat penerima radio dapat memiliki nilai yang sinambung dari nol sampai ke
nilai maximum yang mampu ditahannya.
Pada saat
ini, khususnya dalam bidang elektronika, penggunaan teknik digital telah banyak
menggantikan kerja yang sebelumnya menggunakan teknik analog. Alasan utama
terjadinya pergeseran menuju teknologi digital itu adalah sebagai berikut:
1.
Sistem digital lebih mudah dirancang. Hal itu
terjadi karena hal yang diggunakan adalah rangkaian pengalih yanhg tidak
memerlukan nilai tegangan atau arus yang pasti, hanya rentangan(tinggi atau
rendah) yang diperlukan.
2.
Penyimpanan informasi mudah dilakukan. Penyimpanan
informasi itu dapat dilakukan oleh rangkaian pengalih khusus yang dapat
menyesuaikan informasi tersebut dan menahannya selama diperlukan.
3.
Ketepatan dan ketelitiannya lebih tinggi. Sisttem
digital ndapat menangani ketelitian sebanyak angka yang diperlukan hanya dengan
menambahkan rangkaian penganlih saja. Dalam system analog, ketelitian biasanya
terbatas hanya sampai tiga atau empat angka saja karena nilai tegangan dan arus
didalamnya bergantung langsung pada kepada nilai komponen rangkaiannya.
4.
Operasinya dapat dengan mudah diprogrankan. Sangat
mudah untuk merancang suatu sisrem digital yang kerjanya dikendalikan oleh
program. Sistem analog juga dapat diprogram tetapi ragam dan kerumitan
operasinya sangat terbatas.
5.
Sistem digital lebih kebal terhadap noise.
Perubahan tegangan yang tidak teratur tidak terlalu mengganggu seperti
halnya dalam system analog. Dalam system digital nilai pasti untuk tegangan
tidak penting sepanjang noise itu tidak sebesar sinyal tinggi atau sinyal
rendah yang telah ditetapkan.
6.
Lebih banyak rangkaian digital yang dapat dibuat
dalam bentuk chip rangkaian terpadu. Meskipun rangkaian analog juga dapat
dibuat dalam bentuk IC, kerumitannya membuat system analog itu lebih mahal
dalam bentuk IC.
Menurut Karakteristik
Karakteristik system digital adalah
bahwa ia bersifat diskrit, sedangkan system analog bersifat continue sehingga
pengukuran yang didapat sebenarnya lebih tepat dari system digital hanya saja
banyak keuntungan yang lain yang dimiliki oleh system digital. Masing-masing
system tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan sendiri tergantung dari
untuk kasus apa system tersebut digunakan.
Menurut Pesan Atau Message
Pesan analog adalah kuantitas fisik
yang bervariasi terhadap waktu dan dalam bentuk continue. Contoh sinyal analog
adalah tekanan akustik yang dihasilkan ketika kita berbicara dan arus voice
pada saluran telepon konvensional. Karena informasi terkandung pada gelombang
yang selalu berubah terhadap waktu, maka system komunikasi analog harus dapat mentransmisikan
gelombang ini pada tingkat fidelitas tertentu. Fidelitas dapat diartikan
seberapa mirip sinyal yang telah dikonvermasikan dibandingkan dengan sinyal
sumber asal atau sinyal sebelumnya. Semakin mirip sinyal tersebut dengan sinyal
sebelum konversi maka fodelitasnya semakin baik.
Pesan digital adalah deratan symbol
yang merepresentasikan informasi. Karena informasi terkandung dalam
symbol-simbol, maka system komunikasi digital harus dapat mengangkut
symbol-simbol tersebut dengan tingkat akurasi tertentu. Yang menjadi
pertimbangan utama dalam disain system adalah menjaga agar symbol tidak
berubah.
Menurut Cara Kerja
System digital merupakan bentuk
sampling dari system analog. Digital pada dasarnya di code-kan dalam bentuk
bilangan biner (0 dan 1). Besarnya nilai suatu system digital dibatasi oleh
lebarnya/ jumlah bit (bendwidth). Jumlah bit juga sangat mempengaruhi nilai
akurasi system digital. Contoh kasus ada system digital dengan lebar 1 byte (8
bit).
Pada system analog, terdapat
amplifier di sepanjang jalur tranmisi. Setiap amplifier menghasilkan penguatan
(gain), baik menguatkan sinyal pesan maupun noise tambahan yang menyertai di
sepanjang jalur tranmisi tersebut. Pada siste digital, amplifier digantikan
regenerative repeater. Fungsi repeater selain menguatkan sinyal, juga
“membersihkan” sinyal tersebut dari noise. Pada sinyal “unipolar baseband”,
sinyal input hanya mempunyai dua nilai – 0 atau 1. Jadi repeater harus
memutuskan, maka dari kedua kemungkinan tersebut yang boleh ditampilkan pada interval
waktu tertentu, untuk menjadi nilai sesungguhnya di sisi terima.
Keuntungan kedua dari system
komunikasi digital adalah bahwa ktia berhubungan dengan nilai-nilai, bukan
dengan bentuk gelombang. Nilai-nilai bisa dimanipulasi dengan
rangkaian-rangkaian logika, atau jika perlu, dengan mikroprosesor.
Operasi-operasi matematika yang rumit bias secara mudah ditampilkan untuk
mendapat fungsi-fungsi pemrosesan sinyal atau keamanan dalam tranmisi sinyal.
Keuntungan ketiga berhubungan dengan range dinamis. Kita dapat mengilustrasikan
hubungan ini dalam sebuah contoh. Perekaman disk piringan hitam analog
mempunyia masalah terhadap range dinamik yang terbatas. Suara-suara yang sangat
keras memerlukan variasi alur yang ekstrim, dan sulit bagi jarum perekam untuk
mengikuti variasi – variasi tersebut. Sementara perekam secara digital tidak
mengalami masalah karena semua nilai amplitude-nya, baik yang sangat tinggi
maupun yang sangat rendah, ditranmisikan menggunakan urutan sinyal terbatas
yang sama. Namun di dunia ini tidak ada yang ideal. Demikian pula hallnya
dengan system komunikasi digital. Kerugian system digital dibandingkan dengan
system analog adalah, bahwa system digital memerlukan bandwidth yang besar.
Sebagai contoh, sebuah kanal suara tunggal dapat ditranmisikan menggunakan
single-sideband AM dengan bandwidth yang kurang dari 5 kHz. Dengan menggunakan
system digital, untuk mentransmisikan sinyal yang sama, diperlukan bandwidth
hingga empat kali dari system analog. Kerugian yang lain adalah selalu harus tersedia
sinkronisasi. Ini penting bagi system untuk mengetahui kapan setiap symbol yang
terkirim mmullai dan kapan berakhir, dan perlu meyakinkan apakah setiap symbol
sudah terkirim dengan benar.
Secara mudahnya, digital itu adalah
0 dan 1, atau logika biner, atau diskrit, sedang analog adalah continous.
Digital bisa dilihat sebagai analog yang dicuplik/disampling, kalau samplingnya
semakin sering atau deltanya makin kecil, katakana mendekati nol, maka sinyal
digital bias terlihat menjadi analog kembali. Menghitung sinyal digital lebih
gampang karena diskrit, sedang analog anda harus menggunakan diferensial
integral.
Kalau alat-alat yang digital, itu
yang dibuat dan bekerja didasarkan pada prisip digital, ini lebih gampang dari
analog, tapi sekarang ini analog menjadi trend lagi, karena digital dengan
clock yang semakin kecil Giga Herzt atau lebih, perilakunya sudah menjadi
seperti rangkaian analog, jadi diperlukan ahli-ahli rangakaian analog. Kalau
untuk telekomunikasi, mau tidak mau maksih melibatkan system analog, karena
harus menggunakan sinyal pembawa (carrier), komunikasi digitalpun hanya datanya
di digitalkan (digital (0-1) dimudulasikan dengan carrier sinyal analog) di
akhirnya harus diubah lagi jadi analog. Kalau contoh komponen yang bekerja
dengan prinsip analog : transistor, tabung TV, IC-IC TTL, IC Catu Daya. Digital
: IC Logika,microcontroller, FPGA. Rangkaian analog adalah kebutuhan dasar yang
tak tergantikan di banyak system yang kompleks, dan menuntut kenerja yang tinggi.
Keunggulan Sistem Analog
•
Pemrosesan sinyal dari alam secara
alamiah, sinyal yang dihasilkan alam itu adalah berbentuk analog.
•
Komunikasi digital untuk mengirim sinyal
melalui kabel yang panjang biasanya juga harus diubah dulu menjadi sinyal
analog, memerlukan juga perancangan ADC dan DAC
•
Penerima optis menerima data kecepatan
tinggi melalui jalur fiber optic yang panjang data harus diubah menjadi bentuk
cahaya (light)
•
Mikroprosessor dan Memory walaupun
sesungguhnya DIGITAL, tapi pada kecepatan tinggi (high speed digital design)
Keunggulan Sistem Digital
• Teknologi digital menawarkan biaya lebih
rendah, keandalan (reability) lebih baik, pemakaian ruangan yang lebih kecil
dan konsumsi daya yang lebih rendah
•
Teknologi digital membuat kualitas
komunikasi tidak tergantung pada jarak
•
Teknologi digital lebih bergantung pada
noise
•
Jaringan digital ideal untuk komunikasi
data yang semakin berkembang
•
Teknologi digital memungkinkan
pengenalan layanan-layanan baru
•
Teknologi digital menyediakan kapasitas
tranmisi yang besar
•
Teknologi digital menawarkan
fleksebilitas
