UART DAN USART

Pengertian UART

UART atau Universal Asynchronous Receiver-Transmitter adalah bagian perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bitparalel data dan bit-bit serial. UART biasanya berupa sirkuit terintegrasiyang digunakan untuk komunikasi serial pada komputer atau port serialperangkat periperal. UART sekarang ini termasuk di dalam beberapamikrokontroler (contohnya, PIC16F628).

Komponen keping UART tipikal

Keping UART biasanya terdiri dari:

• Penyangga (buffer) Transmit/Receive
• Pengendali (control) Transmit/Receive
• Penyangga Bus Data
• Logika Kendali Read/Write
• Kendali Modem

Pengertian USART

Universal Syncrhronous and Asyncrhronous Serial Receiver and Transmitter (USART) juga merupakan salah satu mode komunikasi serial yang dimiliki oleh ATmega8535.
USART merupakan komunikasi yang memiliki fleksibilitas tinggi, yang dapat digunakan untuk melakukan transfer data baik antar mikrokontroler maupun dengan modul-modul eksternal termasuk PC yang memiliki fitur UART.
USART memungkinkan transmisi data baik secara syncrhronous maupun asyncrhronous, sehingga dengan memiliki USART pasti kompatibel dengan UART. Pada ATmega8535, secara umum pengaturan mode syncrhronous maupun asyncrhronous adalah sama. Perbedaannya hanyalah terletak pada sumber clock saja. Jika pada mode asyncrhronous masing-masing peripheral memiliki sumber clock sendiri, maka pada mode syncrhronous hanya ada satu sumber clock yang digunakan secara bersama-sama. Dengan demikian, secara hardware untuk mode asyncrhronous hanya membutuhkan 2 pin yaitu TXD dan RXD, sedangkan untuk mode syncrhronous harus 3 pin yaitu TXD, RXD dan XCK.

CARA KERJA CD (COMPACT DISK)

Di dalam CD Drive, laser lens akan mengeluarkan laser ke kepingan CD. Setelah laser tersebut mengenai tonjolan yang ada di CD, sinar itu pun memantul ke sebuah optical pickup. Pantulan sinar itulah yang dapat membaca setiap bit informasi yang ada di CD. Kemudian, sinyal bit digital itu diolah menjadi data analog dan diantarkan ke signal amplifier untuk diolah lebih lanjut oleh komputer. Setelah itu, komputer akan mengenal data analog itu dan datanya menjadi terpampang di layar anda.

BAGIAN BAGIAN HARDDISK

Harddisk sebenarnya merupakan suatu rangkaian dari beberapa komponen atau bagian yang secara keseluruhan kemudian menjadi satu kesatuan fungsi yaitu sebagai media penyimpanan data. Secara umum dapat digambarkan sebagai berikut.

1. Cover Mounting Holes (Cover not shown)
Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai lubang tempat sekrup untuk memasang tutup harddisk.

2. Base Casting
Bagian dasar dari harddisk untuk meletakkan atau merangkai bagian-bagian harddisk dalam satu  kesatuan. Umumnya terbuat dari bahan logam solid yang dicetak.

3. Actuator Arm
Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai lengan mekanik yang menggerakkan head untuk membaca atau menulis data pada piringan magnetik. Bahan yang biasanya dipakai adalah lempengan logam yang kuat tapi sangat ringan sehingga mudah untuk digerakkan.

4. Actuator Axis
Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai poros pergerakan lengan mekanik.

5. Actuator
Bagian dari harddisk berupa blok logam yang bersifat magnetik yang di dalamnya terdapat motor penggerak lengan mekanik.

6. Spindle
Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai mesin pemutar piringan saat harddisk beroperasi. Apabila tutup spindle dibuka akan tampak kumparan di dalamnya berupa
beberapa lilitan kabel melingkar yang memberikan sifat magnetik.

7. Slider (and Head)
Bagian dari harddisk yang berfungsi untuk membaca dan menulis data pada piringan magnetik.

8. SCSI Interface Connector, (ATA/IDE)
Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai konektor untuk menghubungkan harddisk dengan motherboard

9. Jumper Pins
Bagian dari harddisk berupa rangkaian pin logam yang memiliki fungsi sebagai tempat pengaturan posisi pembacaan harddisk pada komputer
  
10. Jumper
Bagian dari harddisk yang memiliki fungsi sebagai pengatur hubungan antar pin

11. Power Connector
Bagian dari harddisk yang berfungsi sebagai penghubung sumber arus listrik ke harddisk.

12. Tape Seal
Bagian dari harddisk berupa pita segel yang berfungsi sebagai pelindung jaminan dari kerusakan

13. Ribbon Cable (Attaches Heads to Logic board)
Bagian dari harddisk berupa kabel tipis yang menghubungkan head ke papan logic berupa rangkaian elektronik dibagian bawah harddisk

15. Platters
Bagian dari harddisk berupa piringan yang biasanya terbuat dari bahan logam atau sejenisnya dan bersifat magnetik. Bahan yang digunakan sebagai media penyimpan adalah iron oxide dan thin film. Media thin film untuk saat ini lebih banyak digunakan karena merupakan media yang dapat menyimpan lebih banyak data dari pada iron oxide pada luas media yang sama dan juga sifatnya yang lebih awet.

16. Case Mounting Holes
Bagian dari harddisk berupa lubang tempat sekrup untuk pemasangan pada komputer.

17. Circuit Board
Bagian dari harddisk berupa papan rangkaian elektronik untuk mengoperasikan harddisk.

PERBEDAAN CACHE L1 DAN L2

• Cache memori level 1 (L1) adalah cache memori yang terletak dalam prosesor (cache internal). Cache ini memiliki kecepatan akses paling tinggi dan harganya paling mahal. Ukuran memori berkembang mulai dari 8Kb, 64Kb dan 128Kb.Cache level 2 (L2) memiliki kapasitas yang lebih besar yaitu berkisar antara 256Kb sampai dengan 2Mb. Namun cache L2 ini memiliki kecepatan yang lebih rendah dari cache L1.
• Cache L2 terletak terpisah dengan prosesor atau disebut dengan cache eksternal.
• L1 dan L2 Cache adalah memori sementara pada processor. Jadi ketika komputer dimatikan, maka ingatan yang ada pada processor pun akan hilang. L1 dan L2 mempunyai fungsi dan perbedaan, diantaranya adalah.

• Fungsi Cache L1:
Sejumlah kecil SRAM memori yang digunakan sebagai cache yang terintegrasi atau satu paket di dalam modul yang sama pada prosesor. L1 cache ini dikunci pada kecepatan yang sama pada prosesor. Berguna untuk menyimpan secara sementara instruksi dan data, dan memastikan bahwa prosesor memiliki supply data yang stabil untuk diproses sementara memori mengambil dan menyimpan data baru.
• Fungsi Cache L2:
Fungsinya sama dengan L1 Cache, L2 Cache dikenal juga dengan nama secondary cache, adalah memory yang memiliki urutan kecepatan kedua (tipe memori yang paling cepat adalah L1 Cache) yang disediakan untuk mikroprosesor.

      - Cache L1 adalah memori yang utama

        Kecepatannya sama dengan kecepatan processor

      - Cache L2 adalah memori yang kedua (sekunder)

        Kecepatannya dibawah kecepatan Cache L1

• L1 cache terintegrasi dengan chip prosesor, artinya letak L1 cache sudah menyatu dengan chip prosesor (berada di dalam keping prosesor). 

• L2 cache, ada yang menyatu dengan chip prosesor, ada pula yang terletak di luar chip prosesor, yaitu di motherboard dekat dengan posisi dudukan prosesor. Pada era prosesor intel 80486 atau sebelumnya, letak L2 cache kebanyakan berada di luar chip prosesor. Chip cache terpisah dari prosesor, berdiri mandiri dekat chip prosesor. Sejak era prosesor Intel Pentium, letak L2 cache ini sudah terintegrasi dengan chip prosesor (menyatu dengan keping prosesor). Posisi L2 cache selalu terletak antara L1 cache dengan memori utama (RAM)

Transfer data dari L1 cache ke prosesor terjadi paling cepat dibandingkan L2 cache maupun L3 cache (bila ada). Kecepatannya mendekati kecepatan register. L1 cache ini dikunci pada kecepatan yang sama pada prosesor. Secara fisik L1 cache tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. L1 cache adalah lokasi pertama yang diakses oleh prosesor ketika mencari pasokan data. Kapasitas simpan datanya paling kecil, antara puluhan hingga ribuan byte tergantung jenis prosesor. Pada beberapa jenis prosesor pentium kapasitasnya 16 KB yang terbagi menjadi dua bagian, yaitu 8 KB untuk menyimpan instruksi, dan 8 KB untuk menyimpan data.

Transfer data tercepat kedua setelah L1 cache adalah L2 cache. Prosesor dapat mengambil data dari cache L2 yang terintegrasi (on-chip) lebih cepat dari pada cache L2 yang tidak terintegrasi. Kapasitas simpan datanya lebih besar dibandingkan L1 cache, antara ratusan ribu byte hingga jutaan byte, ada yang 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, 2 MB, bahkan 8 MB, tergantung jenis prosesornya

Dalam mekanisme kerjanya, data yang akan diproses oleh prosesor, pertama kali dicari di L1 cache, bila tidak ada maka akan diambil dari L2 cache, kemudian dicari di L3 cache (bila ada). Jika tetap tidak ada, maka akan dicari di memori utama. Pengambilan data di L2 cache hanya dilakukan bila di L1 cahe tidak ada

PERBEDAAN RAM DAN CACHE

Perbedaan cache memory dan main memory (RAM) adalah

Cache memory lebih mahal dari memori utama

Perbedaan antara RAM disk dan disk cache adalah dalam masalah siapa yang mengendalikan disk tersebut. RAM disk dikendalikan oleh peng guna sepenuhnya, sedangkan disk cache dikendalikan oleh sistem operasi.

Random Access Memory (RAM), merupakan bagian memory yang bisa digunakan oleh para pemakai untuk menyimpan program dan data. Kas Memori / Memory Cache (cache dibaca seperti cash: ‘kesh’) adalah mekanisme penyimpanan data sekunder berkecepatan tinggi yang digunakan untuk menyimpan data / instruksi yang sering diakses.

Cache memory Memori berkapasitas terbatas, Main Memory berukuran bermega-mega byte atau bergiga-giga byte. Ukuran cache memori adalah kecil, semakin besar kapasitasnya maka akan memperlambat proses operasi cache memori itu sendiri

Cache memory harus lebih cepat dari main memory

Kerja cache adalah antisipasi terhadap permintaan data memori yang akan digunakan CPU

JENIS JENIS RAM

1. DRAM (Dynamic Random Access Memory)

DRAM (Dynamic Random Access Memory) yang merupakan memori semikonduktor yang memerlukan kapasitor sebagai tumpuan untuk menyegarkan data yang ada di dalamnya. RAM ini memiliki kecepatan lebih tinggi dari EDO-RAM. Namun lebih rendah dibandingkan SRAM.

Dalam strukturnya, DRAM hanya memerlukan satu transistor dan kapasitor per bit, sehingga memiliki kepadatan sangat tinggi. DRAM mempunyai frekuensi kerja yang bervariasi, yaitu antara 4,77MHz hingga 40MHz.

2. SDRAM (Sychronous Dynamic Random Access Memory)



SDRAM (Sychronous Dynamic Random Access Memory) adalah jenis RAM yang merupakan kelanjutan dari DRAM namun telah diskronisasi oleh clock sistem dan memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. Cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz.

3. RDRAM (Rambus Dynamic Random Access Memory)



RAM jenis ini memiliki kecepatan sangat tinggi, pertama kali digunakan untuk komputer dengan prosesor Pentium 4. Slot Memori untuk RD RAM adalah 184 pin. Bentuk RD RAM adalah Rate Inline Memory Modul (RIMM). Memiliki kecepatan hingga 800 MHz.

4. SRAM (Static Random Access Memory)



SRAM (Static Random Access Memory) adalah jenis RAM yang terbuat dari semacam semikonduktor yang tidak memerlukan kapasitor dan tidak memerlukan penyegaran secara berkala sehingga lebih cepat. Namun SRAM memiliki kelemahan, yakni biaya produksinya mahal sehingga hanya tersedia dalam kapasitas kecil dan menangani bagian yang benar-benar penting.

5. EDORAM (Extended Data Out Random Access Memory)



RAM jenis ini memiliki kemampuan yang lebih cepat dalam membaca dan mentransfer data dibandingkan dengan RAM biasa. Slot memori untuk EDO � RAM adalah 72 pin. Bentuk EDO-RAM lebih panjang daripada RAM yaitu bentuk Single Inline Memory Modul (SIMM). Memiliki kecepatan lebih dari 66 Mhz.

6. FPM DRAM (First Page Mode DRAM)



FPM DRAM (First Page Mode DRAM) adalah merupakan bentuk asli dari DRAM. Laju transfer maksimum untuk cache L2 mendekati 176 MB per sekon. FPM bekerja pada rentang frekuensi 16MHz hingga 66MHz dengan access time sekitar 50ns.

7. Flash RAM



Flash RAM adalah jenis memory berkapasitas rendah yang digunakan pada perngkat elektronika seperti, TV, VCR, radio mobil, dan lainnya. Memerlukan refresh dengan daya yang sangat kecil.

8. VGRAM (Video Graphic Random Acces Memory)



VGRAM (Video Graphic Random Acces Memory) Yaitu VGRAM biasanya digunakan untuk menyimpan kandungan pixel bagi sebuah paparan grafik. Penggunaan cip VGRAM akan memberikan prestasi video yang baik dan mengurangi tekanan pada CPU.

9. DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Acces Memory)



RAM jenis ini memiliki kecepatan sangat tinggi dengan menggandakan kecepatan SD RAM, dan merupakan RAM yang banyak beredar saat ini. RAM jenis ini mengkonsumsi sedikit power listrik. Slot Memori untuk DDR SDRAM adalah 184 pin, bentuknya adalah RIMM.

10. SO-DIMM (Small Outline Dual In-Line Memory Module)



SO-DIMM (Small Outline Dual In-Line Memory Module) merupakan jenis memory yang digunakan pada perangkat notebook. Bentuk fisiknya kira-kira setengah dari besar DDR biasa sehingga dapat lebih menghemat ruang yang tentunya sangat berharga pada perangkat mobile seperti notebook. Perkembangan generasi SO-DIMM biasanya sejalan dengan perkembangan RAM untuk komputer desktop. Ketika DDR3 SDRAM diluncurkan dipasaran, DDR3 SO-DIMM juga ikut diluncurkan. Modul tersebut menggunakan slot yang memiliki 204 pin.

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN DEBIT ALIRAN MASUKAN PADA TANDON AIR DENGAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA 8535

Perkembangan teknologi yang semakin pesat telah membawa banyak pengaruh dalam berbagai aspek kehidupan terutama dibidang industri. Di dalam industri, sangat dibutuhkan sistem kendali yang baik agar dapat menunjang dan meningkatkan efisiensi dalam proses produksi. Sebagai contoh, otomatisasi baik dalam segi proses maupun peralatan yang digunakan dibidang industri seperti dalam proses pengisian dan pembuangan cairan dalam tangki penampungan. Masalah yang muncul ketika level ketinggian cairan dalam tangki penampung tidak diketahui, sehingga dimungkinkan terjadi keadaan tangki yang meluap atau kosong dikarenakan kurangnya pengawasan terhadap tangki penampung. Pada industri kimia terdapat proses pemisahan cairan (destilasi) yang membutuhkan pengaturan level ketinggian cairan, apabila ada perubahan (deviasi) laju aliran masukan yang disebabkan perubahan tekanan aliran masukan atau juga disebabkan timbulnya gaya gesek pada pipa saluran, maka akan mengakibatkan perubahan debit masukan yang membuat level cairan berubah-ubah. Pada makalah ini disampaiakan perancangan sistem pengendalian debit aliran masukan suatu tandon air untuk mengatur ketinggian level cairan. Perancangan dilakukan dengan menggunakan mikrokontroler Atmega 8535 sebagai pusat kendali, sensor PING untuk sensor ketinggian level cairan, dan rangkaian pengontrol tegangan AC sebagai suplay tegangan pada pompa air untuk mengatur debit aliran air. Pengujian terhadap sistem yang dibuat dapat berjalan sebagaimana yang dikehendaki. Sistem dapat digunakan untuk mengatur tinggi level cairan antara 5 cm sampai dengan 40 cm. Pengujian terhadap sensor PING mempunyai kesalahan pengukuran antara 0,1 sampai dengan 0,2 cm. Tegangan sinyal picu rangkaian pengontrol tegangan AC dari mikrokontroler sebanding dengan tegangan yang digunakan untuk menggerakkan pompa. Tegangan pompa berkisar antara 140 V sampai dengan 225 V, yaitu dari pemberian sinyal picu minimum sampai dengan sinyal picu maksimum.