1

Komunikasi Data

Dalam sebuah komunikasi data, data agar bisa disampaikan dari satu sumber ke sumber

yang lain atau dari suatu alat digital ke alat digital yang lain entah itu dalam jarak yang dekat

atau jarak yang jauh membutuhkan suatu perantara. Perantara ini akan dijelaskan dalam

sytem komunikasi data.

Sebuah komunikasi haruslah memiliki transmitter sebagai sumber informasi dan

receiver sebagai penerima informasi tersebut, juga tidak lupa media transmisi yang

merupakan media dalam menyampaikan data. Transmitter menyiapkan sebuah informasi

digital untuk proses pengiriman, receiver mendeteksi dan menerima informasi digital dalam

bentuk aslinya, dan media transmisi mengirim informasi tersebut dari transmitter ke receiver

tanpa adanya perubahan informasi dari awal pengiriman.

Gambar 1. Sistem Komunikasi Data

DTE dan DCE

Pada gambar DTE (Data Terminal Equipment) adalah suatu alat yang berfungsi sebagai

terminal berkumpulnya data yang sudah diolah untuk kemudian ditransmisikan. Sedangkan

DCE (Data Communication Equipment) adalah suatu alat yang digunakan untuk

mentransmisikan data menuju DCE receiver. Pada gambar juga dijelaskan bahwa data dari

DTE dikumpulkan kemudian dikirim oleh DCE transmitter lalu data tersebut dikirim melalui

media transmisi entah itu kabel atau wireless. Data tersebut diterima oleh DCE receiver dan

kemudian diolah oleh DTE tujuan.

Parallel dan Serial Transmission

Terdapat dua buah metode dalam komunikasi data digital dari suatu tempat ke tempat

yang lain, yaitu pengiriman data secara serial dan pengiriman data secara parallel. Perbedaan

2

dari kedua metode ini adalah apabila pada pengiriman parallel data dibagi-bagi menjadi

beberapa lines kemudian data tersebut dikirimkan ke penerima secara bersamaan. Jika terjadi

suatu perubahan pada salah satu bit data, maka data yang lain juga akan mengalami

perubahan pada saat yang sama. Dengan kata lain data dikirimkan pada waktu yang sama.

Sedangkan pada pengiriman secara serial. Data dikirim pada sebuah line, jadi data

selanjutnya akan dikirim sesaat setelah data pertama selesai dikirim.

Gambar 2. Transmisi Data Parallel dan Serial

Gambar 3. Perbandingan antara Komunikasi Parallel dan Serial

Tetapi terdapat kelemahan pada masing-masing system komunikasi. Pada serial

komunikasi data terkesan lama, karena data dikirim satu per satu. Sedangkan pada parallel

terdapat kesulitan mengirim data pada saat yang sama apabila terjadi komunikasi jarak yang

3

sangat jauh. Maka dari itu, biasanya untuk komunikasi secara parallel terjadi untuk hubungan

yang pendek.

Protocols

Protocol adalah sebuah nama yang diberikan sebagai pengaturan dan prosedur dari

perangkat keras dan perangkat lunak untuk memastikan adanya pendeteksian terhadap error

yang terjadi. Komunikasi data harus mengikuti aturan dan prosedur tertentu agar komunikasi

berjalan dengan baik.

Gambar 4. Protokol RS-232

High-Speed Data Transmissions

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumya, komunikasi data parallel terbatas karena

jarak. Maka dari itu beberapa teknik komunikasi dikembangkan untuk tipe komunikasi secara

parallel ini. Microwave, fiber optics, dan komunikasi via satellite digunakan sebagai media

komunikasi. Data digital dikumpulkan menjadi beberapa frames dan packets untuk

memudahkan data terkirim dalam jutaan bits per detiknya. Pendeteksi error da koreksinya

ditambahkan dalam format tertentu agar komunikasi data menjadi efisien dan tanpa error

sekalipun. Hal ini mungkin terjadi karena bandwidth yang besar telah disediakan oleh

microwave, fiber optics, dan komunikasi satellite. Walaupun komunikasi data digital

membutuhkan bandwidth tambahan dibandingkan dengan sinyal analog, bandwidth yang

sangat besar memungkinkan terjadinya proses komunikasi data digital dengan kecepatan

tinggi.

Serial Data Communication Advances

4

Komunikasi data yang sering digunakan adalah komunikasi data secara serial.

Walaupun bits dari karakter berjalan secara seri dari suatu tempat ke tempat yang lain,

dengan technologi lebih tinggi, khususnya pada kecepatan tertentu, beberapa IC digital dapat

memproses data digital tersebut secara seri.

Start, Data and Stop Bits

Seperti yang ditunjukan pada Gambar 2b, sebuah start bit mengidentifikasikan

mulainya transfer data. Hal ini disebabkan karena perubahan keadaan dari level 1 ke level 0

(dalam keadaan biner). Bits selanjutnya adalah bits yang berisi data. Kemudian bits tersebut

ditutup dengan stop bit.

Parity Bit

Bit tambahan adalah bit informasi yang

ditambahkan pada informasi yang asli dimana

bertujuan untuk proses error detection. Bit

tersebut ditambahkan oleh transmitter untuk

membuat jumlah dari semua 1 bits pada sebuah

karakter menjadi ganjil atau genap. Error

detection disebut ganjil apabila jumlah dari 1

bits dibuat ganjil, dan disebut genap apabila

jumlah dari 1 bits dibuat genap.

Gambar 5. Penambahan Genap dan Ganjil

Baud Rate

Pada Gambar 2b tujuh buah bits digunakan untuk karakter ASCII dan empat buah bits

ditambahkan sebagai start, parity dan dua buah stop bits. Total dari bits per karakter adalah

sebelas, maka dari itu penomoran dari baud adalah 11. Misalkan terdapt 10 kali transmisi

dalam satu detik, maka jumlah baud yang dihasilkan adalah karakter perdetiknya dikalikan

dengan total bits perkarakternya yaitu 10 X 11 = 110 baud per detiknya. Modem telephone

modern biasanya bekerja pada 56000 baud per detiknya.

USART Serial Communications

Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter (USART) adalah sebuah

DCE yang sering digunakan pada komunikasi data secara serial. Ada dua buah protocol yang

digunakan, yaitu synchronous transmit/receive dan asynchronous transmit/receive. Pada

mode asynchronous, sebuah serial bit stream adalah sebuah dasar transmisi yang telah

diprogram ditentukan oleh internal clock pada sebuah transmitter. Pada mode synchronous,

dasar transmisi disediakan oleh common clock, baik itu transmitter maupun receiver.

5

Gambar 6. Simplified USART

Kebanyakan USART dapat mengirim dan menerima data secara bersamaan. Jika tidak

bisa melakukan kedua fungsi tersebut, terdapat R/W (read/write) control line yang

menentukan mode dari pengoprasian dari USART. USART memiliki syns signal untuk

mengeset mode operasi apakah synchronous atau asynchronous, dan beberapa pengatur

sinyal tambahan. USART menjadi mode synchronous apabila sync signal dalam keadaan 1.

Synchronous Serial Communications

Di dalam synchronous serial communications terdapat dua buat unit, yaitu master unit

dan slave unit. Sejak adanya common clock, bagian master menghasilkan clock dan bagian

slave bergantung pada clock yang dihasilkan untuk proses timing. Untuk data format

ditunjukan oleh Gambar 6b. Gambar 7 adalah blok diagram dari dua buah komunikasi

menggunakan USART dimana kedua blok menggunakan mode synchronous. Bagian kiri

adalah bagian master, yang mana menyuplai clock, dan bagian kanan adalah slave unit.

Bagian master mengirim data pada clock rate. Bagian slave menggunakan data tersebut untuk

menggeser informasi masuk dan keluar. Sinyal STE, yang dikendalikan oleh bagian master,

memperbolehkan bagian slave untuk mengirim data sebagaimana menerima data. Bagian

master dan slave mengirim dan menerima data pada saat yang bersamaan. Data digeser keluar

dari transmit shift register pada satu clock edge dan digeser masuk untuk menerima shift

register pada bagian yang berlawanan.

6

Gambar 7. Dua buah komunikasi dalam USART pada mode synchronous

Bagian keluaran master

dari transmit shift register

dipasangkan langsung dengan

line slave-in, master-out

(SIMO) ke slave receive shift

register, ketika slave out dari

transmit shift register

dipasangkan dengan line slave-

out, master-in (SOMI) ke

master receive shift register.

Data bergerak pada kecepatan

synchronous yang ditentukan

oleh clock yang disupplai oleh

bagian master. Bagian kanan

bisa menjadi master dan bagian kiri bisa menjadi slave, dan pengoperasiannya tetap sama.

Kecepata baud diprogram dan dikontrol oleh baud-rate generator yang merupakan penurunan

dari clock pada bagian master.

Asynchronous Serial Communications

Dalam komunikasi serial yang asynchronous masih terdapata bagian master dan bagian

slave, dan data format masih sama dengan Gambar 6b, tetapi frames dari data tidak selalu

dating pada saat yang biasanya. Mungkin terdapat periode significant random idle antara

frames (lebih besar dari 10 bit kali) sebagaimana ditunjukan oleh Gambar 10. Pada

komunikasi serial asynchronous tidak terdapat physical interconnection dari sinyal clock dari

bagian master ke bagian slave. Master clock yang telah diprogram mengeset kecepatan dari

pengiriman komunikasi serial asynchronous.

Sebagaimana yang ditunjukan oleh Gambar 9, bagian master adalah pengirim dan

bagian slave adalah bagian penerima. Ketika sinyal pertama diterima, penerima mengatur

clocknya sendiri untuk memasangkannya dengan kecepatan cloc dari sinyal yang diterima

dan menggunakannya untuk menggeser data yang diterima. Proses pengiriman dari mode

asynchronous hanya terjadi satu arah. Pada saat slave mengirim data untuk master,

Gambar 8. Pergeseran Keluar TX dan Pergeseran Masuk Rx

7

pengaturan dari slave dan master terjadi secara bergantian. Bagian slave menjadi bagian

master, yang mula-mula mempunyai clock, dan bagian master menjadi bagian slave. Tidak

ada antarkoneksi yang berubah, tetapi control sinyal harus berubah. Tergantung pada arah

dari perjalanan data, pergantian antara master dan slave bergantung pada pergantian aliran

data.

Gambar 9. Dua buah komunikasi dalam USART pada mode asynchronous

Gambar 10. Komunikasi Serial Asynchronous

Referensi

Luecke, Jerry. 2005, Analog and digital circuits for electronic control system applications :

using the TI MSP430 microcontroller, Elsevier Inc. Oxford.