DASAR TEKNIK KOMPUTER R. Purnama, S.T., M.T. Penerbit K-Media Yogyakarta, 2020 DASAR TEKNIK KOMPUTER x + 256 hlm.; 14 x 20 cm ISBN: 978-602-451-706-9 Penulis : R. Purnama Tata Letak : Uki Desain Sampul : Hary Mulyanto Cetakan : Februari 2020 Copyright © 2020 by Penerbit K-Media All rights reserved Hak Cipta dilindungi Undang-Undang No 19 Tahun 2002. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apapun, baik secara elektris mau pun mekanis, termasuk memfotocopy, merekam atau dengan sistem penyimpanan lainnya, tanpa izin tertulis dari Penulis dan Penerbit. Isi di luar tanggung jawab percetakan Penerbit K-Media Anggota IKAPI No.106/DIY/2018 Banguntapan, Bantul, Yogyakarta. e-mail: [email protected] ii KATA PENGANTAR Alhamdulillah puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat rahmat dan karunianya, buku ajar ini dapat diseleaikan. Buku ini adalah merupakan buku ajar kedua yang penulis susun dan dipergunakan khususnya untuk para mahasiswa semester satu fakultas teknik program studi teknik komputer Universitas Wiralodra. Materi yang terdapat di dalam buku ini merupakan dasar-dasar teknik komputer yang harus dikuasai dan dipahami oleh para mahasiswa sebelum melanjutkan ke mata kuliah-mata kuliah keahlian yang akan diberikan pada semester-semeseter selanjutnya. Untuk memudahkan pemahaman, pada setiap bab penulis berikan beberapa contoh soal beserta penyelesaiannya. Sementara pada akhir setiap bab diberikan soal-soal sebagai latihan. Dan diharapkan para mahisiswa untuk aktif mempelajari teori dan mengerjakan contoh-contoh soal beserta latihan- latihannya. Dengan begitu proses belajar dan mengajar akan menjadi efektif dan didapatkan hasil yang maksimal. Ucapan terimakasih ingin penulis sampaikan kepada : 1. Bapak Hamdani Abdulgani, ST., M.Si selaku dekan fakultas teknik Universitas Wiralodra Indramayu. 2. Bapak Darsanto, ST.,M.Kom selaku kaprodi teknik komputer Universitas Wiralodra Indramayu. 3. Rekan-rekan sesama dosen beserta semua staff tata usaha fakultas teknik Universitas iii Wiralodra atas semua bentuk support dan dukungannya sehingga penulisan buku ajar ini dapat terselesaikan dengan baik. Akhirnya penulis pun menyadari bahwa tentu buku ajar ini masih jauh dari sempurna. Oleh karenanya, kritik dan saran terhadap penyempurnaan buku ajar ini sangat diharapkan. Semoga buku ajar ini dapat memberikan manfaat dan kemudahan bagi para mahasiswa khususnya program studi teknik komputer Universitas Wiralodra. Indramayu, 22 Januari 2020 Penulis, R. Purnama iv DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .............................................................. iii DAFTAR ISI ............................................................................... v BAB 1. SEJARAH DAN EVOLUSI KOMPUTER ............ 1 1.1. Pendahuluan .............................................................. 1 1.2. Komputer-Komputer Mekanik .................................. 3 1.3. Komputer-Komputer Elektronik .............................. 10 1.3.1. Komputer Generasi Pertama ......................... 13 1.3.2. Komputer Generasi Kedua ............................ 20 1.3.3. Komputer Generasi Ketiga ............................ 22 1.3.4. Komputer Generasi Lanjut ............................ 24 1.4. Perkembangan Bahasa Pemrograman ...................... 26 1.5. Perkembangan Mikroprosesor (Intel) ...................... 30 BAB 2. ARSITEKTUR DASAR KOMPUTER ................ 47 2.1. Pendahuluan ............................................................ 47 2.2. Arsitektur Von Neumann ......................................... 48 2.3. Arsitektur Harvard ................................................... 50 2.4. Komputer Digital ..................................................... 51 2.4.1. Cara Kerja Komputer .................................... 55 2.4.2. Format Instruksi ............................................ 56 BAB 3. KONSEP DASAR SISTEM BILANGAN ............ 58 3.1. Pendahuluan ............................................................ 58 3.2. Sistem Bilangan Desimal ......................................... 59 3.3. Sistem Bilangan Biner ............................................. 60 3.4. Sistem Bilangan Oktal dan Heksadesimal ............... 62 3.5. Konversi Konversi Bilangan .................................... 63 3.5.1. Konversi Bilangan Desimal ke Biner ............ 64 v 3.5.2. Konversi Bilangan Desimal ke Oktal ............ 68 3.5.3. Konversi Bilangan Desimal ke Heksa ........... 69 3.5.4. Konversi Bilangan Biner ke Desimal ............ 73 3.5.5. Konversi Bilangan Biner ke Oktal ................. 74 3.5.6. Konversi Bilangan Biner ke Heksadesimal ................................................ 75 3.6. Representasi Bilangan Biner .................................... 75 3.6.1. Sign-Bit Magnitude ....................................... 75 3.6.2. Sistem Bilangan Komplemen ........................ 78 3.6.2.1. Representasi Komplemen -1 .......... 82 3.6.2.2. Representasi Komplemen -2 .......... 82 3.7. Bilangan Floating Point ........................................... 89 Bab 4. ARITMATIKA KOMPUTER .............................. 93 4.1. Pendahuluan ............................................................ 93 4.2. Aturan Dasar Penjumlahan Biner ............................ 93 4.3. Aturan Dasar Pengurangan Biner ............................ 97 4.4. Aturan Dasar Perkalian Biner ................................ 100 4.5. Pembagian Biner ................................................... 102 4.6. Operasi Aritmatika Komplemen -2 ........................ 103 4.6.1. Penjumlahan Dengan Menggunakan Komplemen -2 ............................................. 104 4.6.2. Pengurangan Dengan Menggunakan Komplemen -2 ............................................. 107 4.7. Aritmatika Bilangan Floating Point ....................... 113 4.7.1. Penjumlahan dan Pengurangan Bilangan Floating Point ............................... 114 4.7.2. Perkalian dan Pembagian Bilangan Floating Point .............................................. 115 vi Bab 5. ALJABAR BOOLEAN ....................................... 120 5.1. Pendahuluan .......................................................... 120 5.2. Operasi Dasar ........................................................ 121 5.2.1. Pernyataam (Ekspresi) Boolean .................. 123 5.2.2. Tabel Kebenaran .......................................... 123 5.2.3. Postulat-Postulat Aljabar Boolean ............... 124 5.2.4. Hukum-Hukum Aljabar Boolean ................. 124 5.2.4.1. Hukum identitas : .......................... 125 5.2.4.2. Hukum idempoten : ....................... 125 5.2.4.3. Hukum komplemen : ..................... 126 5.2.4.4. Hukum dominansi : ....................... 126 5.2.4.5. Hukum involusi : ........................... 127 5.2.4.6. Hukum penyerapan : ...................... 127 5.2.4.7. Hukum komutatif :......................... 128 5.2.4.8. Hukum asosiatif : ........................... 129 5.2.4.9. Hukum distributif : ........................ 129 5.2.4.10.Hukum De Morgan : ...................... 129 5.2.4.11.Hukum 0/1 ..................................... 130 5.3. Gerbang Logika ..................................................... 131 5.3.1. Gerbang AND .............................................. 131 5.3.2. Gerbang OR ................................................. 132 5.3.3. Gerbang NOT (Inverter) .............................. 133 5.3.4. Gerbang NAND ........................................... 134 5.3.5. Gerbang NOR .............................................. 135 5.3.6. Gerbang XOR .............................................. 135 5.3.7. Gerbang XNOR ........................................... 136 5.4. Penyederhanaan Fungsi Boolean ........................... 138 5.4.1. Penyederhanaan Secara Aljabar ................... 140 5.4.2. Metode Peta Karnaugh ................................ 146 5.5. Aplikasi Aljabar Boolean .......................................... 157 5.5.1. Rangkaian Switch ........................................ 157 vii 5.5.2. Rangkaian Aritmatika .................................. 159 5.5.2.1. Half Adder ...................................... 159 5.5.2.2. Full Adder ...................................... 161 5.5.2.3. Half Subtractor ............................... 163 5.5.2.4. Full Subtractor ................................ 164 5.5.2.5. Controlled Inverter ......................... 166 BAB 6. CENTRAL PROCESSING UNIT (CPU) .......... 170 6.1. Pendahuluan .......................................................... 170 6.2. Unit-Unit Fungsional Dari CPU ............................ 171 6.2.1. Control Unit (CU) ........................................ 173 6.2.2. Arithmetic And Logical Unit (ALU) ........... 175 6.2.3. Register ........................................................ 175 6.2.3.1. Program Counter (PC) .................. 179 6.2.3.2. Instruction Register (IR)............... 180 6.2.3.3. Memory Addres Register (MAR) .......................................... 182 6.2.3.4. Memory Buffer Register (MBR) .......................................... 182 6.2.3.5. Instruction Buffer Register (IBR) ............................................ 182 6.2.3.6. Accumulator (ACC) ..................... 182 6.2.3.7. Multiplier Quotient (MQ) ............. 183 BAB 7. UNIT MEMORI .................................................. 184 7.1. Pendahuluan .......................................................... 184 7.2. Memori Internal dan Eksternal .............................. 185 7.3. Hirarki Memori.....................................................