BAB I PENDULUAN 1.1 Pengertian Digital Apa itu digital? Mungkin itu pertanyaan yang akan muncul ketika kita berbicara mengenai Sistem Digital. Untuk menjawab pertanyaan tersebut ada baiknya kita tinjau dulu system yang bekerja secara analog. Dalam kehidupan sehari-hari banyak ditemukan bentuk dengan sistem analog. Misalnya sewaktu mengukur kecepatan pada kendaraan bermotor dengan menggunakan speedometer, jarum penunjuknya akan menunjukkan tegangan yang naik dan turun sesuai dengan penambahan dan penurunan kecepatan yang diukur berdasarkan perputaran ban mobil. Semakin lambat perputarannya maka akan makin kecil tegangan yang dihasilkan. Begitu juga sebaliknya, semakin cepat perputarannya maka akan makin besar tegangannya sehingga jarum penunjuk pada speedometer akan naik. Jadi secara umum dapat dikatakan bahwa pada sistem analog, keluaran (output)-nya berubah secara kontinu sesuai dengan perubahan besaran masukan (input). Pada sistem digital, besaran listrik secara umum diwujudkan dalam bentuk kuantitas yang tidak tentu (diskrit). Setiap perubahan tegangan pada masukannya akan menghasilkan suatu harga yang melompat-lompat sesuai dengan besaran masukannya atau dengan kata lain tidak kontinu. Sehingga dalam hal ini tidak akan diperoleh nilai antara. Pada sistem digital tidak diinginkan adanya hubungan yang kontinu antara nilai masukan dengan nilai keluaran. Untuk satu, dua, atau lebih nilai masukan maka dihasilkan keluaran yang memberikan salah satu kemungkinan dari dua kondisi (harga), yaitu ada tegangan (dinyatakan dengan 1 ) atau tidak ada tegangan (dinyatakan dengan 0 ). Untuk lebih jelasnya dalam melihat perbedaan sistem digital dengan sistim analog dapat dilihat pada Gambar 1.1 berikut ini :
(a) Sinyal Analog (b) Sinyal Digital Gambar 1.1 Sinyal Analog dan Sinyal Digital 1.2 Kegunaan Sistem Digital Penggunaan sistem digital dalam kehidupan sehari-hari sangat banyak ditemukan, seperti kalkulator digital, komputer, termomoter digital, speedometer digital dan lain sebagainya. Bahkan dewasa ini telah banyak penggunaan teknik digital digunakan untuk menggantikan kerja yang sebelumnya menggunakan teknik analog. Sehingga akan muncul satu pertanyaan, apa keunggulan sistem digital dibandingkan dengan sistem analog? Keunggulannya adalah sebagai berikut : 1. Sistem digital lebih mudah dirancang Hal ini terjadi karena rangkaian yang digunakan adalah rangkaian pengalih (switching circuit) yang tidak memerlukan nilai tegangan atau arus yang pasti, hanya rentangnya (tinggi atau rendah) yang diperlukan. 2. Mudah dalam penyimpanan informasi 3. Ketepatan dan ketelitiannya lebih tinggi 4. Operasinya dapat dengan mudah diprogram 5. Lebih banyak rangkaian digital yang dapat dibuat dalam bentuk chip rangkaian terpadu (IC Integrated Circuit) 6. Sistem digital lebih kebal terhadap derau (noise) Gambar 1.2 menggambarkan contoh sinyal analog dan sinyal digital yang ditransmisikan dan sinyal analog dan digital yang diterima pada penerima. Pada sinyal analog, setiap keluaran mempunyai nilai yang besarnya tergantung kepada masukan. Dalam hal ini sangat diperlukan keakuratan besaran outputnya. Pada saat kita mentrasmisikan sinyal, sinyal lain yang tidak diinginkan dapat mengganggu sinyal asli yang ditransmisikan. Sehingga sinyal yang mengganggu (derau atau noise) tersebut akan merubah besaran 2
tegangan yang diterima yang menyebabkan sinyal yang diterima sudah berubah dan tidak sesuai dengan sinyal aslinya. Sedangkan pada sistem digital, nilai pasti untuk tegangan tidak penting sepanjang derau itu tidak sebesar sinyal tinggi atau sinyal rendah yang telah ditetapkan, sehingga perubahan tegangan yang tidak teratur tidak terlalu mengganggu seperti halnya dalam sistem analog. (a) Sinyal Analog yang ditransmisikan (b) Sinyal Analog yang diterima (c) Sinyal Digital yang ditransmisikan (d) Sinyal Digital yang diterima Gambar 1.2 Sinyal Analog dan Digital Sebelum dan Sesudah Melalui Media Transmisi Disamping banyaknya keunggulan yang diperoleh pada sistem digital, sistem digital tetap memiliki beberapa kekurangan, antara lain : 1. Kebanyakan kejadian dunia nyata bersifat analog 2. Pemrosesan analog biasanya lebih sederhana dan lebih cepat. Sistem digital membutuhkan suatu peralatan yang dapat mengubah besaran analog menjadi besar digital sehingga membutuhkan sedikit tambahan waktu. 3. Beberapa sistem lebih mudah dirancang dengan menggunakan sistem analog, seperti : penguat 3
Untuk memanfaatkan keunggulan sistem digital, diperlukan suatu peralatan tambahan yang berfungsi untuk mengubah suatu besaran analog menjadi besaran digital, yaitu : Analog to Digital Converter (ADC). Berikut ini contoh diagram blok pengendali suhu : Gambar 1.2 Diagram Blok Sistem Pengendali Suhu Keterangan : Hasil pengukiran suhu analog diubah menjadi besaran digital oleh Analog to Digital Converter (ADC). Besaran digital tersebut kemudian diolah oleh rangkaian digital yang dapat berupa komputer digital. Keluaran digital yang dihasilkan itu diubah kembali ke dalam bentuk analog oleh pengubah Digital to Analog Converter (DAC). Keluaran analog ini diteruskan ke suatu pengendali yang selanjutnya melakukan pengaturan suhu. 1.3 Komputer Komputer merupakan salah satu sistem digital yang berfungsi mengirim, menerima, dan mengolah sinyal informasi. Pada dasarnya suatu sistem komputer terdiri dari lima komponen seperti yang terlihat pada gambar berikut ini : 4
Penyimpan Masukan text Kendali Keluaran Aritmatika Logika Gambar 1.3 Bagian Utama Komputer Digital Keterangan : masukan (input) bertugas untuk menerima masukan berupa program dan data penyimpan (memory) adalah tempat program dan data disimpan sebelum dilakukan pengolahan dan berfungsi sebagai penyimpan sementara selama pengolahan sedang dilakukan (fungsi register) pengendali (control) berfungsi mengendalikan atau mengatur pengoperasi computer agar bekerja sebagaimana mestinya sesuai dengan program yang diberikan aritmatika dan logika (Arithmatic Logic - ALU) berfungsi untuk komputasi atau perhitungan matematika seperti penjumlahan, pegurangan, perkalian, dan pembagian, serta mengolah operasi logika keluaran (output) berfungsi memberikan hasil pengolahan 5