Definisi Struktur Data Dasar

Saat ini sudah banyak berkembang bahasa-bahasa pemrograman tingkat tinggi yang pemakaiannya sudah sangat mudah, hanya tinggal klik dan drag saya. Meskipun demikian, tetap saja programmer harus menuliskan kode-kode program agar objek-objek yang sudah dibuat dapat bertingkah laku atau bekerja sesuai dengan yang diinginkan. Dalam sebuah program pasti terdapat alur logika yang menyebabkan program tersebut dapat bekerja dengan benar, dan sebagian besar pasti menggunakan pengelolaan data yang terstruktur.

 

Pengertian Struktur Data

Struktur data adalah cara menyimpan atau merepresentasikan data didalam komputer agar bisa dipakai secara efisien.

Sedangkan data adalah representasi dari fakta dunia nyata. Fakta atau keterangan tentang kenyataan yang disimpan, direkam atau direpresentasikan dalam bentuk tulisan, suara, gambar, sinyal atau simbol.

Struktur data menyangkut susunan fisik data dalam komputer dan berfungsi agar:

·         Penyimpanan lebih efesien

·         Agar tersusun lebih terurut

·         Agar data retrieval lebih efektif

Struktur data diperlukan dalam perencanaan Algoritma dan penyusunan program sebagai dasar teknik dari Database. Pemakaian struktur data yang tepat didalam proses pemrograman akan menghasilkan algoritma yang lebih jelas dan tepat, sehingga menjadikan program secara keseluruhan lebih efesien dan sederhana.

Secara garis besar type data dapat dikategorikan menjadi :

·         Type data sederhana

Ø  Type data sederhana tunggal (Integer, real, boolean dan karakter)

Ø  Type data sederhana majemuk (String)

·         Struktur data

Ø  Struktur data sederhana (array dan record)

Ø  Struktur data majemuk

Linier : Stack, Queue, serta List dan Multilist

Non Linier : Pohon Biner dan Graph

Struktur data yang standar yang biasanya digunakan dibidang informatika adalah :

·         List linier (Linked List) dan variasinya Multilist

·         Stack (Tumpukan)

·         Queue (Antrian)

·         Tree ( Pohon )

·         Graph ( Graf )

Konstanta & Variabel

Jika dalam membuat suatu program, tentu akan sering menggunakan bilangan numerik atau suatu kalimat string yang sama yang akan digunakan berkali-kali, ada baiknya bilangan atau kalimat tersebut dijadikan sebagai suatu konstanta.         

Manfaat Konstanta:

Penggunaan konstanta akan membuat program menjadi lebih mudah dimengerti dan diperbaiki.

Penggunaan konstanta akan dapat memberikan nama yang mudah dipahami untuk suatu bilangan numerik yang kompleks. Contoh: phi = 3.141592.

Variabel adalah sebuah identifier yang nilainya dapat diubah sesuai dengan kebutuha program. Jika dibutuhkan sebuah variabel yang dapat dikenali oleh semua lingkungan dalam program maka harus digunakan variabel Global. Pada C++ selalu terdapat fungsi utama, variabel global biasanya dideklarasikan di luar fungsi utama tersebut. Juga terdapat variabel Lokal. Variabel lokal hanya dikenali oleh suatu fungsi saja, artinya variabel lokal tidak dikenal oleh lingkungan luar di dalam program yang dibuat. Variabel lokal harus berada dalam lingkup fungsi tertentu.

Pengertian Mikroprosesor

Mikroprosesor adalah singkatan dari prosesor biasa juga disebut CPU (central processing unit). Komponen ini merupakan sebuah cip. Cip (chip atau IC/Integrated circuit) adalah sekeping silikon berukuran beberapa milimeter persegi yang mengandung puluhan ribu transistor dan komponen elektronik lain.
Prosesor juga merupakan salah satu komponen terpenting dalam sistem komputer. Prosesor seringkali disebut sebagai otak komputer, meski sebutan ini tidak tepat sepenuhnya. Prosesor hanya bertindak sebagai mesin pemroses tetapi tidak berfungsi sebagai pengingat. Fungsi pengingat ditangani oleh komponen lain yang dinamakan memori. dan bagaimana dengan sejarahnya, semuanya pasti ada sejarahnya mengapa mikroprosesor muncul dan ada serta digunakan dalam komputer.

contoh mikroprosesor

Evolusi dari mikroprosesor telah diketahui mengikuti Hukum Moore yang merupakan peningkatan performa dari tahun ke tahun. Teori ini merumuskan bahwa daya penghitungan akan berlipat ganda setiap 18 bulan, sebuah proses yang benar terjadi sejak awal 1970-an; sebuah kejutan bagi orang-orang yang berhubungan. Dari awal sebagai driver dalam kalkulator, perkembangan kekuatan telah menuju ke dominasi mikroprosesor di berbagai jenis komputer; setiap sistem dari mainframe terbesar sampai ke komputer pegang terkecil sekarang menggunakan mikroprosesor sebagai pusatnya.


KOMPONEN MIKROPROSESOR Mikroprosesor terdiri dari beberapa bagian :

1. Register, berfungsi untuk sebagai tempat penyimpanan sementara data, alamat, kode instruksi dan bit status berbagai operasi mikroprosesor.
2. ALU (Algorithm and Logic Unit), berfungsi untuk mengerjakan perintah – perintah logika dan operasi aritmetika.
3. Timing and Control Unit, berfungsi untuk mengambil dan mendekodekan instruksi dari memori program dan membangkitkan sinyal kendali yang diperlukan oleh bagian lain dari mikroprosesor untuk melaksanakan instruksi tersebut

FUNGSI MIKROPROSESOR Fungsi utama Mikroprosesor adalah sebagai unit yang mengendalikan seluruh kerja sistem mikroprosesor. Beberapa fungsi lain dari mikroprosesor, antara lain :

1. Mengambil instruksi dan data dari memori.
   
2. Memindah data dari dan ke memori.
3. Mengirim sinyal kendali dan melayani sinyal interupsi.
4. Menyediakan pewaktuan untuk siklus kerja sistem mikroprosesor.
5. Mengerjakan fungsi – fungsi operasi logika dan aritmetika

Penjelasan Singkat Tentang Mikrokomputer

Mikrokomputer adalah sebuah kelas komputer yang menggunakan mikroprosesor sebagai CPU utamanya. Komputer mikro juga dikenal sebagai Personal Computer (PC), Home Computer atau Small-business Computer. Komputer mikro yang diletakkan di atas meja kerja dinamakan dengan desktop, sedangkan yang dapat dijinjing (portabel) dinamakan dengan Laptop, karena sering diletakkan di atas paha. Ketika komputer mikro pertama kali muncul ke pasaran, komputer jenis ini dianggap sebagai perangkat yang hanya digunakan oleh satu orang saja, yang mampu menangani informasi yang berukuran 4-bit, 8-bit atau 16-bit (dibandingkan dengan minicomputer atau mainframe yang mampu menangani informasi lebih dari 32-bit) pada satu waktunya.

Bagian-Bagian Mikrokomputer

Di atas telah dijelaskan susunan dari mikrokomputer. Berikut adalah Sistem mikrokomputer yang terdiri dari bagian-bagian yang berfungsi sama penting.

1. CPU / Mikroprosesor

Sebuah mikroprosesor adalah sebuah central processing unit (CPU) elektronik komputer yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit terintegrasi semikonduktor.

2. Memori Utama (Main Memory)

Memory utama pada mikrokomputer terdiri dari dua macam yaitu ROM dan RAM

a. ROM

Read-only Memory (ROM) adalah istilah bahasa Inggris untuk medium penyimpanan data pada komputer. ROM adalah singkatan dari Read-Only Memory, ROM ini adalah salah satu memori yang ada dalam computer. ROM ini sifatnya permanen, artinya program / data yang disimpan di dalam ROM ini tidak mudah hilang atau berubah walau aliran listrik di matikan.

Menyimpan data pada ROM tidak dapat dilakukan dengan mudah, namun membaca data dari ROM dapat dilakukan dengan mudah. Biasanya program / data yang ada dalam ROM ini diisi oleh pabrik yang membuatnya. Oleh karena sifat ini, ROM biasa digunakan untuk menyimpan firmware (piranti lunak yang berhubungan erat dengan piranti keras).

Salah satu contoh ROM adalah ROM BIOS yang berisi program dasar system komputer yang mengatur / menyiapkan semua peralatan / komponen yang ada dalam komputer saat komputer dihidupkan.

ROM modern didapati dalam bentuk IC, persis seperti medium penyimpanan/memori lainnya seperti RAM. Untuk membedakannya perlu membaca teks yang tertera pada IC-nya. Biasanya dimulai dengan nomer 27xxx, angka 27 menunjukkan jenis ROM , xxx menunjukkan kapasitas dalam kilo bit ( bukan kilo byte ).

 ROM sebagai bios chip pada motherboard

b. RAM

Memori akses acak (bahasa Inggris: Random access memory, RAM) adalah sebuah tipe penyimpanan komputer yang isinya dapat diakses dalam waktu yang tetap tidak memperdulikan letak data tersebut dalam memori. Ini berlawanan dengan alat memori urut, seperti tape magnetik, disk dan drum, di mana gerakan mekanikal dari media penyimpanan memaksa komputer untuk mengakses data secara berurutan.

Pertama kali dikenal pada tahun 60'an. Hanya saja saat itu memori semikonduktor belumlah populer karena harganya yang sangat mahal. Saat itu lebih lazim untuk menggunakan memori utama magnetic.

Perusahaan semikonduktor seperti Intel memulai debutnya dengan memproduksi RAM lebih tepatnya jenis DRAM.

Biasanya RAM dapat ditulis dan dibaca, berlawanan dengan memori-baca-saja (read-only-memory, ROM), RAM biasanya digunakan untuk penyimpanan primer (memori utama) dalam komputer untuk digunakan dan mengubah informasi secara aktif, meskipun beberapa alat menggunakan beberapa jenis RAM untuk menyediakan penyimpanan sekunder jangka-panjang.

Tetapi ada juga yang berpendapat bahwa ROM merupakan jenis lain dari RAM, karena sifatnya yang sebenarnya juga Random Access seperti halnya SRAM ataupun DRAM. Hanya saja memang proses penulisan pada ROM membutuhkan proses khusus yang tidak semudah dan fleksibel seperti halnya pada SRAM atau DRAM. Selain itu beberapa bagian dari space addres RAM ( memori utama ) dari sebuah sistem yang dipetakan kedalam satu atau dua chip ROM.

Salah satu contoh gambar RAM

c. Input / Output (I/O) Device

Unit Input/Output (I/O) adalah bagian dari sistem mikoposesor yang digunakan oleh mikroprosesor itu untuk berhubungan dengan dunia luar. Unit input adalah unit luar yang digunakan untuk memasukan data dari luar ke dalam mikroprosesor, contohnya data yang berasal dari keyboard atau mouse. Sementara unit output biasanya digunakan untuk menampilkan data atau dengan kata lain untuk menangkap data yang di kirimkan oleh mikroprosesor, contohnya data yang akan ditampilkan pada layar monitor atau printer.

Ciri Utama Mikrokomputer
Hubungan yang berbentuk “bus”. (Istilah bus diambil dari bahasa latin omnibus yang berarti kepada / untuk semua). Bus menunjukkan hubungan antara komponen-komponen secara elektris. Bus meneruskan data, alamat-alamat (address) atau sinyal pengontrol.

Proses Sistem Mikrokomputer

Operasi yang dilaksanakan pada data dilakukan oleh logika yang didalam unit pemroses pusat (CPU). Operasi ini ditetapkan oleh suatu nsuatu urutan instruksi yang secara bersama membentuk satu program. Program ini disimpan dalam memori. Central processing unit (CPU) terdiri atas 2 bagian utama, yaitu : control unit, dan arithmetic and logic unit (ALU). Semua operasi aritmetika seperti penjumlahan, perkalian, pengurangan, serta pembagian, dan operasi logika AND, OR, XOR dan NOT dikerjaklan oleh ALU, baik dikerjakan secara langsung ataupun melalui perangkat lunak.

Control unit menginterpretasikan perintah komputer dan mangubah sinyal – sinyal yang menyebakan komputer mengerjakan tugas – tugas tertentu yang diperintahkan. Memory unit berfungsi untuk menyimpan program dan perhitungan – perhitungan beserta hasilnya, baik yang tetap maupun sementara. Memori program dapat berupa memori yang hanya dibaca saja, atau berupa memori yang hanya dibaca saja karena instruksi dikirim dari program ke unit pemroses sinyal (CPU). Pada banyak aplikasi mikro-komputer industri, program disimpan dalam memori yang hanya dibaca saja untuk memastikan abahwa program tersebut tidak akan pernah berubah atau hilang secara tidak sengaja. Dengan adanya unit I/O, dimungkinkan untuk memasukkan data, misalnya keyboard (papan tombol).

Output unit adalah piranti yang mengeluarkan hasil yang telah diproses CPU, misalnya printer dan monitor. Untuk menjalankan fungsi mikro-komputer,bagian–bagian diatas dihubungkan dengan jalur penghubung yang disebut bus. Bus terbagi menjadi tiga, yaitu data bus, address bus dan control bus. Data bus berfungsi untuk menentukan lokasi tempat data harus diambil atau diletakkan. Control bus berfungsi untuk mengatur bagian – bagian mikro-komputer yang harus aktif untuk setiap perintah yang dikehendaki, seperti perintah menyimpan, membaca atau perintah lainnya. Logika diluar mikro-komputer digunakan untuk memasukkan informasi, menerima hasilnya dan menyimpan data dalam jumlah yang besar. Data yang sedang dalam proses untuk dioperasikan disimpan dalam memori data, yang berupa memori baca/tulis yang dapat diakses dengan cepat.

Gerbang Logika Dasar dan Jenisnya

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. Gerbang Logika yang diterapkan dalam Sistem Elektronika Digital pada dasarnya menggunakan Komponen-komponen Elektronika seperti Integrated Circuit (IC), Dioda, Transistor, Relay, Optik maupun Elemen Mekanikal.

Jenis-jenis Gerbang Logika Dasar dan Simbolnya

Terdapat 7 jenis Gerbang Logika Dasar yang membentuk sebuah Sistem Elektronika Digital, yaitu :

1. Gerbang AND
2. Gerbang OR
3. Gerbang NOT
4. Gerbang NAND
5. Gerbang NOR
6. Gerbang X-OR (Exclusive OR)
7. Gerbang X-NOR (Exlusive NOR)

Tabel yang berisikan kombinasi-kombinasi Variabel Input (Masukan) yang menghasilkan Output (Keluaran) Logis disebut dengan “Tabel Kebenaran” atau “Truth Table”.
Input dan Output pada Gerbang Logika hanya memiliki 2 level. Kedua Level tersebut pada umumnya dapat dilambangkan dengan :

• HIGH (tinggi) dan LOW (rendah)
• TRUE (benar) dan FALSE (salah)
• ON (Hidup) dan OFF (Mati)
• 1 dan 0

Contoh Penerapannya ke dalam Rangkaian Elektronika yang memakai Transistor TTL (Transistor-transistor Logic),  maka 0V dalam Rangkaian akan diasumsikan sebagai “LOW” atau “0” sedangkan 5V akan diasumsikan sebagai “HIGH” atau “1”.
Berikut ini adalah Penjelasan singkat mengenai 7 jenis Gerbang Logika Dasar beserta Simbol dan Tabel Kebenarannya.

Gerbang AND (AND Gate)

Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya : Z = X.Y atau Z = XY.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang AND (AND Gate)

Gerbang OR (OR Gate)

Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.
Simbol yang menandakan Operasi Logika OR adalah tanda Plus (“+”). Contohnya : Z = X + Y.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang OR (OR Gate)

 Gerbang NOT (NOT Gate)

Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang NOT disebut juga dengan Inverter (Pembalik) karena menghasilkan Keluaran (Output) yang berlawanan (kebalikan) dengan Masukan atau Inputnya. Berarti jika kita ingin mendapatkan Keluaran (Output) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus bernilai Logika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus (“-“) di atas Variabel Inputnya.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOT (NOT Gate)  

Gerbang NAND (NAND Gate)

Arti NAND adalah NOT AND atau BUKAN AND, Gerbang NAND merupakan kombinasi dari Gerbang AND dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang AND. Gerbang NAND akan menghasilkan Keluaran Logika 0 apabila semua Masukan (Input) pada Logika 1 dan jika terdapat sebuah Input yang bernilai Logika 0 maka akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NAND (NAND Gate) 

Gerbang NOR (NOR Gate)

Arti NOR adalah NOT OR atau BUKAN OR, Gerbang NOR merupakan kombinasi dari Gerbang OR dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang OR. Gerbang NOR akan menghasilkan Keluaran Logika 0 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin mendapatkan Keluaran Logika 1, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOR (NOR Gate) 

Gerbang X-OR (X-OR Gate)

X-OR adalah singkatan dari Exclusive OR yang terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output) Logika. Gerbang X-OR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan-masukannya (Input) mempunyai nilai Logika yang berbeda. Jika nilai Logika Inputnya sama, maka akan memberikan hasil Keluaran Logika 0.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang X-OR (X-OR Gate) 

 Gerbang X-NOR (X-NOR Gate)

Seperti Gerbang X-OR,  Gerban X-NOR juga terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output). X-NOR adalah singkatan dari Exclusive NOR dan merupakan kombinasi dari Gerbang X-OR dan Gerbang NOT. Gerbang X-NOR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang sama dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang berbeda. Hal ini merupakan kebalikan dari Gerbang X-OR (Exclusive OR).
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang X-NOR (X-NOR Gate) 

Penjelasan Singkat Tentang FPGA (Field Programmable Gate Array)

1.Sejarah FPGA
FPGA dikembangkan sejak tahun 1984 oleh perusahaan Xilink yang kemudian dikembangkan oleh beberapa perusahaan misalnya, Altera, Lattice, dan QuickLogic. Dua perusahaan yang mendominasi produksi FPGA saat ini di seluruh dunia yaitu Xilink dan Altera.

2.Pengertian FPGA
Rangkaian digital (terdiri dari gerbang-gerbang logika) yang terinterkoneksi sehingga dapat terhubung satu dengan lainnya. FPGA sejenis dengan prototype, yaitu untuk membuat sebuah design permodelan. Intinya, PFGA ini merupakaan sebuah chip yang bisa diisi program dan bisa dijalankan dengan software khusus. Dilab kampus saya menggunakan FPGA merk Xilinx. Awal mula melihat bentuknya, saya agam bingung. Semacem rangkaian dengan banyak komponen diatas papan PCB. Berikut penampakan wujud PFGA Xilinx jenis Spartan 3E.

Xilinx Spartan 3E

Biasanya aplikasi PFGA dapat dikategorikan dalam 5 bagian, yaitu :
> ASIC (Application Specific Integrated Circuit) dan custom silicon, biasa digunakan di trafo.
> DSP (Digital Signal Processing), atau biasa disebut mikroprosessor.
> Embedded Microcontroller, untuk melakukan tugas khusus. Contohnya : sebagai saklar atau sebagai         penghitung daya pada trafo.
> Physical Layer Communication, untuk interkoneksi layer fisik denga layer protokol.
> Reconfigurable Computing, terdiri atas 2 yaitu : akselerasi hardware dan hardware simulation.

           
 3.Sifat – Sifat FPGA
FPGA mempunyai beberapa sifat, yaitu antara lain :
> Program dapat disusun kembali berulang ulang. Jadi intinya, program yang telah kita buat dalam FPGA bisa kita ubah atau kita edit.
> FPGA bersifat dapat didownload berulang-ulang tanpa batas. Inilah kelebihan FPGA yang paling dikenal. Jadi kita bisa menimpa program lama dengan program baru yang sudah diedit.
> Bersifat volatile. FPGA ini bersifat volatile, maka dari itu untuk menyimpan datanya, FPGA harus terus diberi daya. Bila kehilangan daya pada saat ingin mendownload, maka datanya pun bisa hilang.
> Hampir semua rangkaian terimplementasi didalam chip. PFGA terdiri dari banyak CLB (Configuable Logic Block) yang bisa menyimpan rangkaian-rangkaian logika dalam setiap blocknya. Jadi dalam satu chip bisa tertanam banyak rangkaian digital.
>  Lebih murah walaupun dalam produksi kecil dan lebih cepat dalam hal design rangkaian.

4.Isi Dari FPGA
Dalam satu chip FPGA terdapat :

Isi dari FPGA

a. CLB (Configurable Logic Blocks)
CLB merupakan bagian dari FPGA yang akan memproses segala bentuk rangkaian logika yang dibuat oleh user.
b. I/O Blocks
Sebagai interface antara external pin dari device dengan internal user logic
c. Programmable Interconnect
Merupakan wire-wire yang menghubungkan antara satu CLB dengan CLB lain.
d. RAM (Random Access Memory)
Merupakan tempat penyimpanan pada FPGA.

5.Isi CLB (Configurable Logic Block)
Diatas sudah dijelaskan tentang FPGA yang berisi banyak CLB. Selanjutnya saya akan menjelaskan apa isi dari CLB tersebut.

Isi dari CLB

a. LUT (Look Up Table)
Sejenis RAM yang berkapasitas kecil. Dalam FPGA, LUT berperan penting dalam proses implementasi fungsi-fungsi logika. LUT berciri khas mempunyai 4 buah inputan.
b. D-Flip Flop
Merupakan jenis flip-flop (Bistable Multivibrator) dalah suatu rangkaian sel biner yang memiliki dua buah output yang saling berkebalikan keadaannya (0 atau 1). Di dalam FPGA, terdapat sebuah jenis flip-flop yaitu D flip-flop atau Data flip flop. Rangkaian D flip-flop ini berfungsi sebagai rangkaian logika sekuensial dimana di dalamnya terdapat peralatan memori dan pewaktu.
c. Multiplekser 2 ke 1
Sebuah multipleser adalah piranti digital yang bekerja sebagai switch (saklar) yang menghubungkan data dari n masukkan ke sebuah keluaran. Multiplekser berfungsi untuk memilih beberapa input untuk hanya menjadi 1 output saja. Di dalam FPGA, terdapat rangkaian multiplekser 2 ke 1 yang artinya, multiplekser tersebut memiliki 2 buah input dan 1 buah output.

6.Isi Dari LUT (Look Up Table)
LUT yang terdapat pada setiap CLB, terbagi lagi misinya menjadi 4 slices. Masing-masing slice berisi Shift Register, RAM, dan informasi input.

LUT berisi 4 slices

Misalnya 16×8 bit. Angka 16 menjelaskan tentang beasr RAMnya, dan 8 bit menjelaskan tentang shift registernya (banyaknya pencacahan).

7.Alur Perancangan FPGA
FPGA diimplementasikan dengan sistem CAD (Computer Added Design). Berikut adalah jalur perancangan FPGA.

Jalur Perancangan FPGA

> Design Entry
Bisa dalam bentuk text yaitu bahasa pemrograman VHDL (Very High Speed Integrated Hardware Description Language), maupun dalam bentuk shematic capture berupa gambar-gambar simbol gerbang logika yang disatukan sehingga menjadi rangkaian yang utuh.
> Logic Implementation (Gabungan dari Merge & Transalate dan Optimize Equation)
untuk mengoperasikan bilangan boolean untuk mengoptimalkan penggunaan logic.
> Mapping
Transformasi ekspresi boolean ke dalam bentuk circuit pada FPGA logic block.
> Placement
Setelah mapping, dilakukan penempatan algoritma yang digunakan ke masing-masing block.
> Routing Software
Mengatur programmable interconnect / wire segment dan menentukan programmable switch untuk menghubungkan antar block.
> Programming Unit
Mengkonfigurasi setelah placement dan routing tuntas

Teori Dasar dari Pengolahan Sinyal Digital

A.           Pengertian Sinyal

Sinyal adalah besaran fisis yang bergantung dengan waktu, ruang, dan satu atau lebih variable bebas. Sinyal dapat menyediakan dan membawa informasi, seperti suara manusia yang membawa informasi suara, electrocardiogram (ECG) yang memberikan informasi kondisi hati pasien, dan electroenchephalogram (EEG) yang memberikan informasi mengenai aktifitas otak pasien. Sinyal dapat dinyatakan secara matematis. Sebagai contoh: 

 B.         Elemen Dasar Sinyal

Elemen dasar sinyal terdiri dari sinyal input, proses pengolahan, dan sinyal output. Sinyal input maupun sinyal output dapat berupa sinyal analog maupun sinyal digital.

C.         Pengolahan Sinyal

Sinyal dapat diolah dengan menggunakan operasi-operasi tertentu terhadap suatu sinyal, baik operas-operasi elementer maupun operasi-operasi kompleks. Pengolahan sinyal terdiri dari dua, Digital Signal Processing (DSP) dan Analog Signal Processing (ASP). DSP atau yang disebut dengan pengolahan sinyal digital adalah proses pengolahan sinyal menggunakan teknik digital.

Blok Diagram Pemrosesan Sinyal

Pengolahan sinyal digital lebih sering digunakan daripada pengolahan sinyal analog (PSA), karena PSA lebih kompleks. Adapun kelebihan pengolahan sinyal digital antara lain mudah dimodifikasi, mudah dikembangkan, lebih murah, dan operasi yang digunakan PSD dapat dikembangkan menggunakan perangkat lunak yang berjalan dengan PC. Bidang penggunaan PSD antara lain untuk medis, komersial, telepon, peralatan militer, dan industri. Contoh penggunaan pada bidang medis PSD yaitu penggambaran diagnosa pasien (CT dan MRI) dan analisi elektrokardiogram. Contoh pada bidang komersial yaitu video conference dan special efek film. Contoh pada bidang militer yaitu penggunaan radar dan sonar.

D.         Klasifikasi Sinyal

Sinyal dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1.    Sinyal  dari variabel bebas dan sinyal dari variabel tidak bebas

Sinyal yang berasal dari variabel tidak bebas berupa:

·         Nilai real :  

·         Nilai kompleks :

·         Bilangan vector (multikanal) :

Sinyal yang berasal dari variabel bebas berupa:

·         Sinyal suara manusia, terdiri dari satu variabel suara yaitu waktu, .

·         Sinyal gambar, terdiri dari dua variabel bebas, yaitu .

·         Sinyal (mono) TV, terdiri dari tiga variabel bebas, yaitu

Sinyal yang terdiri dari lebih dari satu variabel bebas disebut juga sinyal multidimensi.

3.     Sinyal waktu-kontinu dan sinyal waktu-diskrit

Sinyal waktu-kontinu merupakan sinyal dengan waktu real, dikenal sebagai sinyal analog.

x(t), dengan t = real.

Sinyal Waktu Kontinu

Sedangkan sinyal waktu-diskrit memiliki waktu bernilai integer.

x(n), n = integer.

Sinyal Waktu Diskrit

3.     Sinyal bernilai-kontinu dan sinyal bernilai-diskrit

Sinyal bernilai-kontinu mengambil semua nilai yang ada pada rentang terbatas maupun tak terbatas.

 

Sinyal Bernilai Kontinu

Sedangkan sinyal bernilai-diskrit mengambil nilai yang ada pada rentang terbatas yang telah ditentukan. Sinyal waktu-diskrit yang memiliki nilai diskrit dikenal dengan sinyal digital 

Sinyal Bernilai Diskrit

4.     Sinyal Acak dan Sinyal Determinan

     Sinyal determinan merupakan sinyal yang dapat dideskripsikan menjadi fungsi yang spesifik, misalnya tabel data.

Sinyal Determinan

     Sedangkan sinyal acak adalah sinyal yang mengambil nilai acak setiap saat, harus dimodelkan secara probabilitas.

 

Sinyal Acak

 5.     Sinyal Periodik dan Sinyal Apriodik

Sinyal periodik memiliki waktu yang periodik atau beraturan (memiliki pola). Ciri sinyal periodik:

, untuk semua nilai n.

Sinyal Periodik

Sedangkan sinyal aperiodik tidak memiliki waktu yang tetap-beraturan.

 

Sinyal Aperiodik