Perkembangan Mikroprocessor || Nur Anisah Fadhilah - 202131020

 Institut Teknologi PLN Jakarta

Dosen : Max Teja Ajie Cipta Widiyanto, S.Kom., M.Kom

PERKEMBANGAN MIKROPROCESSOR

Mikroprosesor (microprocessor) adalah sebuah unit pemrosesan pusat kecil yang terdapat dalam komputer dan banyak perangkat elektronik lainnya. Ini adalah komponen utama yang bertanggung jawab atas pemrosesan data dalam sistem komputer. Mikroprosesor dapat dianggap sebagai otak komputer karena menjalankan instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya, mengkoordinasikan operasi sistem, dan melakukan pemrosesan data.

Berikut adalah beberapa poin kunci dalam pengertian mikroprosesor:

• Pemrosesan Data: Mikroprosesor dirancang untuk mengolah data, melakukan perhitungan matematika, dan menjalankan instruksi program. Ini adalah komponen yang bertanggung jawab atas semua operasi pemrosesan dalam komputer.
• Inti Pemrosesan: Mikroprosesor terdiri dari inti pemrosesan atau unit pemrosesan pusat (CPU). CPU adalah bagian utama yang melaksanakan instruksi-instruksi program.
• Instruksi dan Perintah: Mikroprosesor menjalankan perintah dan instruksi yang diberikan dalam bahasa mesin atau kode biner. Instruksi-instruksi ini dapat mencakup operasi aritmetika, logika, pemindahan data, dan kontrol aliran program.
• Kecepatan dan Kinerja: Kinerja mikroprosesor diukur dalam megahertz (MHz) atau gigahertz (GHz), yang mencerminkan kecepatan eksekusi instruksi. Semakin tinggi kecepatannya, semakin cepat komputer dapat melakukan pemrosesan.
• Arsitektur: Mikroprosesor memiliki arsitektur yang dapat berbeda-beda, seperti arsitektur von Neumann atau Harvard. Ini mengatur bagaimana mikroprosesor berinteraksi dengan memori dan perangkat luar.
• Perangkat Elektronik: Selain digunakan dalam komputer, mikroprosesor juga digunakan dalam berbagai perangkat elektronik, seperti ponsel pintar, perangkat rumah pintar, kendaraan, peralatan rumah tangga, dan banyak lagi.

Mikroprosesor telah mengalami perkembangan yang pesat seiring waktu, menjadi semakin kecil, lebih cepat, dan lebih efisien. Ini telah memungkinkan penggunaan komputasi dalam berbagai perangkat yang lebih kecil dan portabel serta mengubah cara kita berinteraksi dengan teknologi sehari-hari.

Sejarah Perkembangan Microprocessor Intel

• 1971: 4004 Microprocessor, Pada tahun 1971 munculah microprocessor pertama Intel , microprocessor 4004 ini digunakan pada mesin kalkulator Busicom. Dengan penemuan ini maka terbukalah jalan untuk memasukkan kecerdasan buatan pada benda mati.
• 1972: 8008 Microprocessor, Pada tahun 1972 munculah microprocessor 8008 yang berkekuatan 2 kali lipat dari pendahulunya yaitu 4004.
• 1974: 8080 Microprocessor, Menjadi otak dari sebuah komputer yang bernama Altair, pada saat itu terjual sekitar sepuluh ribu dalam 1 bulan
• 1978: 8086-8088 Microprocessor, Sebuah penjualan penting dalam divisi komputer terjadi pada produk untuk komputer pribadi buatan IBM yang memakai prosesor 8088 yang berhasil mendongkrak nama intel.
• 1982: 286 Microprocessor, Intel 286 atau yang lebih dikenal dengan nama 80286 adalah sebuah processor yang pertama kali dapat mengenali dan menggunakan software yang digunakan untuk processor sebelumnya.
• 1985: Intel386™ Microprocessor, Intel 386 adalah sebuah prosesor yang memiliki 275.000 transistor yang tertanam diprosessor tersebut yang jika dibandingkan dengan 4004 memiliki 100 kali lipat lebih banyak dibandingkan dengan 4004
• 1989: Intel486™ DX CPU Microprocessor, Processor yang pertama kali memudahkan berbagai aplikasi yang tadinya harus mengetikkan command-command menjadi hanya sebuah klik saja, dan mempunyai fungsi komplek matematika sehingga memperkecil beban kerja pada processor.
• 1993: Intel® Pentium® Processor, Processor generasi baru yang mampu menangani berbagai jenis data seperti suara, bunyi, tulisan tangan, dan foto.
• 1995: Intel® Pentium® Pro Processor, Processor yang dirancang untuk digunakan pada aplikasi server dan workstation, yang dibuat untuk memproses data secara cepat, processor ini mempunyai 5,5 jt transistor yang tertanam.
• 1997: Intel® Pentium® II Processor, Pocessor Pentium II merupakan processor yang menggabungkan Intel MMX yang dirancang secara khusus untuk mengolah data video, audio, dan grafik secara efisien. Terdapat 7.5 juta transistor terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini pengguna PC dapat mengolah berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih baik.
• 1998: Intel® Pentium II Xeon® Processor, Processor yang dibuat untuk kebutuhan pada aplikasi server. Intel saat itu ingin memenuhi strateginya yang ingin memberikan sebuah processor unik untuk sebuah pasar tertentu.
• 1999: Intel® Celeron® Processor, Processor Intel Celeron merupakan processor yang dikeluarkan sebagai processor yang ditujukan untuk pengguna yang tidak terlalu membutuhkan kinerja processor yang lebih cepat bagi pengguna yang ingin membangun sebuah system computer dengan budget (harga) yang tidak terlalu besar. Processor Intel Celeron ini memiliki bentuk dan formfactor yang sama dengan processor Intel jenis Pentium, tetapi hanya dengan instruksi-instruksi yang lebih sedikit, L2 cache-nya lebih kecil, kecepatan (clock speed) yang lebih lambat, dan harga yang lebih murah daripada processor Intel jenis Pentium. Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.
• 1999: Intel® Pentium® III Processor, Processor Pentium III merupakan processor yang diberi tambahan 70 instruksi baru yang secara dramatis memperkaya kemampuan pencitraan tingkat tinggi, tiga dimensi, audio streaming, dan aplikasi-aplikasi video serta pengenalan suara.
• 1999: Intel® Pentium® III Xeon® Processor, Intel kembali merambah pasaran server dan workstation dengan mengeluarkan seri Xeon tetapi jenis Pentium III yang mempunyai 70 perintah SIMD. Keunggulan processor ini adalah ia dapat mempercepat pengolahan informasi dari system bus ke processor , yang juga mendongkrak performa secara signifikan. Processor ini juga dirancang untuk dipadukan dengan processor lain yang sejenis.
• 2000: Intel® Pentium® 4 Processor, Processor Pentium IV merupakan produk Intel yang kecepatan prosesnya mampu menembus kecepatan hingga 3.06 GHz. Pertama kali keluar processor ini berkecepatan 1.5GHz dengan formafactor pin 423, setelah itu intel merubah formfactor processor Intel Pentium 4 menjadi pin 478 yang dimulai dari processor Intel Pentium 4 berkecepatan 1.3 GHz sampai yang terbaru yang saat ini mampu menembus kecepatannya hingga 3.4 GHz.
• 2001: Intel® Xeon® Processor, Processor Intel Pentium 4 Xeon merupakan processor Intel Pentium 4 yang ditujukan khusus untuk berperan sebagai computer server. Processor ini memiliki jumlah pin lebih banyak dari processor Intel Pentium 4 serta dengan memory L2 cache yang lebih besar pula.
• 2001: Intel® Itanium® Processor, Itanium adalah processor pertama berbasis 64 bit yang ditujukan bagi pemakain pada server dan workstation serta pemakai tertentu. Processor ini sudah dibuat dengan struktur yang benar-benar berbeda dari sebelumnya yang didasarkan pada desain dan teknologi Intel’s Explicitly Parallel Instruction Computing ( EPIC ).
• 2002: Intel® Itanium® 2 Processor, Itanium 2 adalah generasi kedua dari keluarga Itanium
• 2003: Intel® Pentium® M Processor, Chipset 855, dan Intel® PRO/WIRELESS 2100 adalah komponen dari Intel® Centrino™. Intel Centrino dibuat untuk memenuhi kebutuhan pasar akan keberadaan sebuah komputer yang mudah dibawa kemana-mana.
• 2004: Intel Pentium M 735/745/755 processors, Dilengkapi dengan chipset 855 dengan fitur baru 2Mb L2 Cache 400MHz system bus dan kecocokan dengan soket processor dengan seri-seri Pentium M sebelumnya.
• 2004: Intel E7520/E7320 Chipsets, 7320/7520 dapat digunakan untuk dual processor dengan konfigurasi 800MHz FSB, DDR2 400 memory, and PCI Express peripheral interfaces.
• 2005: Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.73GHz, Sebuah processor yang ditujukan untuk pasar pengguna komputer yang menginginkan sesuatu yang lebih dari komputernya, processor ini menggunakan konfigurasi 3.73GHz frequency, 1.066GHz FSB, EM64T, 2MB L2 cache, dan HyperThreading.
• 2005: Intel Pentium D 820/830/840, Processor berbasis 64 bit dan disebut dual core karena menggunakan 2 buah inti, dengan konfigurasi 1MB L2 cache pada tiap core, 800MHz FSB, dan bisa beroperasi pada frekuensi 2.8GHz, 3.0GHz, dan 3.2GHz. Pada processor jenis ini juga disertakan dukungan HyperThreading.
• 2006: Intel Core 2 Quad Q6600, Processor untuk type desktop dan digunakan pada orang yang ingin kekuatan lebih dari komputer yang ia miliki memiliki 2 buah core dengan konfigurasi 2.4GHz dengan 8MB L2 cache (sampai dengan 4MB yang dapat diakses tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power ( TDP )
• 2006: Intel Quad-core Xeon X3210/X3220, Processor yang digunakan untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing memiliki konfigurasi 2.13 dan 2.4GHz, berturut-turut , dengan 8MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power (TDP).

Intel telah menjadi salah satu produsen prosesor terkemuka di dunia. Dengan berbagai inovasi dan teknologi yang dimilikinya, Intel telah menjadi pemimpin pasar di bidang prosesor. Prosesor Intel telah menjadi bagian penting dari sejarah teknologi komputer, dengan berbagai produknya yang telah membantu meningkatkan kecepatan dan kinerja komputer.

Intel telah berhasil mengembangkan berbagai jenis prosesor untuk berbagai aplikasi, mulai dari PC hingga server. Intel juga telah berhasil mendorong evolusi teknologi prosesor dengan berbagai inovasinya, seperti teknologi Hyper-Threading dan Turbo Boost. Intel telah menjadi salah satu pemimpin pasar di bidang prosesor, dan akan terus berkontribusi dalam evolusi teknologi komputer.

Mikroprosesor || Nur Anisah Fadhilah - 202131020

 

 Institut Teknologi PLN Jakarta

Dosen : Max Teja Ajie Cipta Widiyanto, S.Kom., M.Kom

ARDUINO UNO

Pengertian Arduino Uno

Arduino Uno adalah sebuah papan pengembangan elektronik yang populer dan serbaguna yang dirancang untuk memudahkan pemrograman dan prototyping proyek-proyek elektronik. Arduino Uno didasarkan pada mikrokontroler ATMega328P dan dilengkapi dengan berbagai input/output (I/O) digital dan analog yang memungkinkan Anda menghubungkan berbagai komponen elektronik seperti sensor, motor, lampu LED, dan banyak lagi.

Komponen utama dari Arduino Uno :

 

• Mikrokontroler ATMega328P: Ini adalah otak dari Arduino Uno yang mengendalikan semua operasi dan eksekusi program yang Anda unggah ke papan.
• Input/Output Digital (I/O): Arduino Uno memiliki sejumlah pin I/O digital yang dapat digunakan sebagai input atau output. Beberapa di antaranya memiliki kemampuan PWM (Pulse Width Modulation) yang memungkinkan Anda mengendalikan intensitas cahaya, kecepatan motor, dan sebagainya.
• Input/Output Analog: Arduino Uno juga dilengkapi dengan beberapa pin I/O analog yang dapat digunakan untuk membaca nilai analog seperti sensor suhu atau potensiometer.
• USB Port: Arduino Uno dapat dihubungkan ke komputer melalui kabel USB untuk mengunggah program dan berkomunikasi dengan perangkat lain.
• Pengaturan Daya: Papan ini dapat dioperasikan dengan berbagai sumber daya, termasuk melalui koneksi USB atau dengan menggunakan adaptor daya eksternal.
• Papan Sirkuit Terpadu (IC): Arduino Uno dilengkapi dengan beberapa komponen elektronik seperti osilator, resistor, dan kapasitor yang mendukung operasi mikrokontroler.

Macam-Macam Arduino Uno

1. Menurut Waktu Keluarannya

Arduino Uno, Untuk varian Arduino Uno yang tak ada istilah “R” di belakangnya adalah versi pertama. Meskipun begitu, varian satu ini cukup terkenal di pasaran sampai sekarang dan banyak peminatnya.

Arduino Uno R2, Berdasarkan informasi yang didapatkan, Arduino Uno jenis ini masih menggunakan chip mikrokontroler Atmega-168p.  Entah karena ada kekurangan atau faktor lainnya, Arduino Uno R2 cukup jarang ditemukan di pasaran.

Arduino Uno R3, Tipe Arduino ini menggunakan chip mikrokontroler Atmega328P dan cukup banyak dijual di berbagai toko online.

2. Menurut Jenis chip-nya

a. Arduino Uno DIP

DIP (Dual Inline Package) merupakan salah satu chip komponen elektronika berdimensi besar dan memiliki kaki yang untuk pemasangannya itu membutuhkan lubang pada PCB Arduino.

 

b. Arduino Uno SMD

SMD (Surface Mount Device) adalah suatu chip berukuran kecil yang butuh teknik khusus apabila ingin dipasangkan ke PCB Arduino.

 

Kelebihan Arduino Uno:

• Mudah Digunakan: Arduino Uno dirancang dengan antarmuka yang sederhana dan mudah digunakan, membuatnya cocok untuk pemula yang baru memulai dalam pemrograman dan elektronika.
• Open Source: Arduino Uno adalah platform open source, sehingga semua perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) tersedia secara bebas. Ini berarti Anda dapat mengakses desainnya, mengembangkannya, dan bahkan memodifikasinya sesuai kebutuhan.
• Komunitas yang Besar: Ada komunitas yang besar di seluruh dunia yang mendukung Arduino. Anda dapat menemukan banyak tutorial, proyek, dan sumber daya online yang dapat membantu Anda memahami dan mengembangkan proyek Anda.
• Banyak Pustaka (Library) Tersedia: Arduino memiliki pustaka yang luas yang mencakup berbagai perangkat dan sensor, yang membuatnya lebih mudah untuk menghubungkan berbagai perangkat ke Arduino Uno.
• Harga Terjangkau: Arduino Uno adalah salah satu papan pengembangan mikrokontroler yang relatif murah dan tersedia di banyak toko elektronik.
• Fleksibel dan Dapat Dikustomisasi: Anda dapat menghubungkan berbagai jenis sensor, motor, dan perangkat lain ke Arduino Uno, menjadikannya pilihan yang fleksibel untuk berbagai aplikasi

Kekurangan Arduino Uno:

• Keterbatasan Kinerja: Arduino Uno memiliki kinerja terbatas dibandingkan dengan mikrokontroler yang lebih canggih. Ini mungkin menjadi kendala dalam aplikasi yang memerlukan pemrosesan data yang sangat cepat atau kompleks.
• Keterbatasan Memori: Arduino Uno memiliki keterbatasan memori program dan penyimpanan data. Ini dapat menjadi masalah jika Anda merencanakan proyek yang membutuhkan banyak penyimpanan data atau program yang besar.
• Tidak Cocok untuk Aplikasi Tingkat Lanjut: Meskipun cocok untuk pemula dan proyek-proyek hobi, Arduino Uno mungkin tidak cukup kuat untuk aplikasi yang sangat kompleks atau tingkat lanjut dalam bidang teknik dan ilmu komputer.
• Tidak Mendukung Komunikasi Nirkabel Terintegrasi: Arduino Uno sendiri tidak memiliki kemampuan komunikasi nirkabel terintegrasi, seperti Wi-Fi atau Bluetooth. Anda perlu menambahkan modul tambahan untuk mengaktifkan fitur-fitur ini.
• Tidak Terlalu Efisien Energi: Arduino Uno tidak dirancang untuk efisiensi energi yang tinggi. Ini mungkin menjadi masalah dalam aplikasi baterai yang memerlukan daya rendah.

Kegunaan Arduino Uno :

1.  Proyek Elektronika Hobi: Arduino Uno sering digunakan oleh hobiis elektronika untuk membuat berbagai macam proyek kreatif, seperti lampu berkedip, robot sederhana, alarm pintar, dan banyak lagi.

2.  Pengendalian Perangkat Kecil: Anda dapat menggunakan Arduino Uno untuk mengendalikan perangkat-perangkat kecil seperti lampu LED, motor DC, servo motor, dan perangkat lainnya. Ini memungkinkan Anda untuk membuat berbagai jenis perangkat otomatisasi.

3.   Pengukuran dan Sensor: Arduino Uno dapat digunakan untuk membaca data dari berbagai jenis sensor seperti sensor suhu, sensor kelembaban, sensor cahaya, sensor jarak, dan lain-lain. Data yang diperoleh dari sensor dapat digunakan dalam proyek-proyek yang berhubungan dengan pemantauan lingkungan atau kendali otomatis.

4.     Sistem Kendali:

·   Kontrol Kendaraan: Arduino Uno dapat digunakan untuk mengendalikan robot, mobil mini, atau kendaraan lainnya melalui berbagai jenis kendali seperti joystick atau aplikasi seluler.

·   Kendali Peralatan: Arduino Uno dapat digunakan untuk mengendalikan peralatan rumah tangga seperti lampu, kipas angin, dan perangkat lainnya dengan menggunakan relai atau modul daya.

5. Proyek IoT (Internet of Things): Arduino Uno dapat digunakan dalam proyek IoT untuk menghubungkan perangkat fisik ke internet dan mengumpulkan atau mengirimkan data. Ini memungkinkan Anda untuk membuat proyek seperti sistem pemantauan cuaca, pengendali pintu otomatis, dan lain-lain.

6.  Pembelajaran Pemrograman: Arduino Uno adalah platform yang sangat baik untuk mempelajari pemrograman dan konsep-konsep dasar elektronika. Banyak sekolah dan kursus pemrograman menggunakan Arduino sebagai alat pembelajaran.

7.   Prototyping dan Pengembangan Produk: Banyak pengembang produk menggunakan Arduino Uno sebagai alat prototyping awal untuk menguji konsep produk mereka sebelum mengembangkan produk yang lebih canggih dan khusus.

8.     Seni Interaktif: Arduino Uno juga digunakan dalam seni interaktif dan instalasi seni yang melibatkan interaksi antara seniman dan penonton.

9.    Kendali Musik: Arduino Uno dapat digunakan untuk membuat instrumen musik elektronik atau efek audio khusus dalam musik.

10. Proyek Pendidikan: Arduino Uno adalah alat yang populer dalam proyek pendidikan di berbagai tingkatan, dari tingkat dasar hingga perguruan tinggi, untuk mengajarkan konsep-konsep pemrograman dan elektronika.

 

NFA DENGAN E-MOVE (Empty-Move) || Nur Anisah Fadhilah - 202131020

Institut Teknologi PLN Jakarta

Dosen : DINE TIARA KUSUMA, S.T., M.Kom

NFA DENGAN E-MOVE (Empty-Move)

NFA Dengan E-Move

Disini kita mempunya outomata yang baru yang disebut NFA dengan ε-move (ε disini bisa dianggap sebagai ‘empaty’ atau kosong). Pada NFA dengan ε-move , diperbolehkan untuk mengubah state tanpa membaca input, atau bisa disebut juga dengan himpunan kosong atau hanya sebagai jembatan atara state satu dengan lainnya.

ε - Clousure untuk suatu NFA dengan ε - move

Sekarang kita akan menambahkan sebuah pengertian yaitu ε-closure. ε-closure adalah himpunan state-state yang dapat didapat dari suat state tanpa membaca inputan. Kita dapat melihat ε-closure yang dapat dicapai pada state pada gambar dibawah ini :

Pada gambar diatas dapat kita ketahui bahwa ε-closure untuk setiap state adalah sebagai berikut :

ε-closure(qo) = {qo, q1, q3)

ε-closure(q1) = {q1, q3}

ε-closure(q2) = {q2,q4}

ε-closure(q3) = {q3}

ε-closure(q4) = {q4}

Catatan:

Perhatikan  bahwa  pada  suatu  state  yang  tidak  memiliki  transisi  e,  maka  e- closure-nya adalah state itu sendiri.

Ekuivalensi NFA dengan ε - Move ke NFA tanpa menggunakan ε - Move

Pada kali ini kita akan membahas bagi mana cara menghilangkan ε-move seperti yang telah kita ketahui diatas, seperti bagaimana menentukan ε-move dan ε-closure pada setiap state-state yang ada pada mesin NFA.

Dari sebuah NFA dengan ε-move kita dapat memperoleh NFA tampa ε-move yang ekuivalen. Seperti pada gamabar dibawah ini NFA dengan ε-move :

Dari model state diatas dapat kita peroleh sebuah mesin NFA tampa ε-move, tentu saja untuk membuat ke NFA tampa ε-move tadak sederhana, perlu melakukan beberapa tahapan yang harus di lewati seperti dengan cara sebagai berikut :

• Buatlah tabel transisi dari NFA dengan ε-move semula

δ	a	b
qo	Ø	Ø
q1	q2	q3
q2	Ø	Ø
q3	Ø	Ø

• Tentukan ε-closure untuk setiap state-state

ε_cl(qo) = {qoq1}

ε_cl(q1) = {q,}

ε_cl(q2) = {q2}

ε_cl(q3) = {q3}

• Kemudian, carilah setiap fungsi transisi hasil perubahan dari NFA ε-move ke NFA tamapa ε-move (kita sebut saja dengan δ') dimana δ'  didapat dengan rumus :

δ'(state,input) = ε-closure (δ (ε-closure (state),input))

δ'(q0, a)  = ε_closure( δ (ε_closure(q0), a))

= ε_closure( δ ({q0, q1}, a))

= ε_closure(q2)

= {q2}

δ'(q0, b) =  ε _closure( δ (ε _closure(qo), b))

= ε _closure( δ ({q0, q1}, b))

= ε _closure(q3)

= {q3}

δ'(q1, a)   = ε _closure( δ (e.closure(qo), a))

= ε _closure( δ ({q1}, a) )

= ε _closure(q2)

= {q2}

δ'(q1, b)  =  ε _closure{ δ (ε.closure(q1), b))

= ε _closure( δ {{q1}, b))

= ε _closure(q3)

= {q3}

δ'(q2, a)  =  ε _closure( 5 (ε_closure(q2), a))

= ε _closure( 8 ({q2}, a))

= ε _closure(0)

= Ø

δ'(q2, b) = ε closure( 8 (ε_closure(q2), b))

= ε _closure( 8 ({q2}, b))

= e_closure(0)

= Ø

δ'(q3, a) =      e_closure( 8 (e_closure{q3), a))

= e_closure( 8 ({q3}, a))

= e_closure(0)

= Ø

δ'(q3, b) =      e_closure( δ (e_closure(q3), b))

= e_closure( δ ({q3}, b))

= e_closure(0)

= Ø

• Berdasarkan hasil diatas, kita dapat membuat tabel transisi diagram transisi dari NFA tampa ε_move yang ekuivaen dengan NFA dengan ε_move tersebut

δ'	a	b
qo	q2	q3
q1	q2	q3
q2	Ø	Ø
q3	Ø	Ø

Akhirnya kita tentuka himpunan state akhir untuk NFA tampa ε_move ini. Himpunan state akhit semula (q3). Karena tidak ada state lain yang ε_closure memuat q3 maa himpnan state akhir sekarang tetap q3.

Dapat kita lihat NFA tampa ε_move-nya sebagai berikut :