5

BAB 2

Landasan Teori

2.1 SMART CARD

Smart card adalah merupakan kartu plastik yang di dalamnya ditempelkan

chip komputer yang dapat menyimpan berbagai jenis tipe data, juga termasuk

keamanan akses informasi, dan aplikasi.

Smart card memberikan beberapa keuntungan dibanding dengan kartu

magnetik tradisional. Smart card lebih sulit untuk diduplikasikan dibandingkan

dengan kartu tradisional. Informasi yang dapat disimpan oleh smart card lebih

kompleks dan dapat diperbaharui.

Smart Card diciptakan untuk menjadi solusi bagi problem – problem yang

dihadapi masa kini, di antaranya: mobilitas tinggi, keamanan data, ketangguhan

terhadap gangguan, kestabilan, dan unjuk kerja yang tinggi. Interoperabilitas antara

sistem adalah kunci keberhasilan dari smart card. Agar efektif, sebuah smart card

harus portable dan scalable. Penting bahwa beberapa aplikasi dapat digunakan

dalam 1(satu) kartu saja dan bahwa setiap kartu dapat dibaca oleh setiap reader.

Aplikasi dan fungsi smart card untuk database berbasis komputer akan

memberikan hak akses tersendiri berdasarkan kode - kode program yang terenkripsi

yang dimasukkan dalam chips pada smart card.

6

2.1.1 JENIS-JENIS KARTU DAN STANDARISASINYA

Menurut Bambang Dwi Cahyo Margoselo (2003, p3) Artikel Tinjauan Smart

Card untuk Pengamanan Database Berbasis Komputer. Secara umum ada 3 jenis

kartu smart card yang ada di dunia, yaitu :

• Memory Card, ini adalah jenis pertama yang dikenal orang dan

digunakan pertama kali untuk kartu telepon. Jenis kartu ini menyimpan data yang

telah di – preload oleh manufakturnya, kemudian mesin pembaca akan mengurangi

isi variabel yang disimpannya.

• Microprosessor Card, kartu jenis ini dapat diprogram dengan bebas

untuk keperluan apa saja. Hal ini dimungkinkan dengan adanya mikroprosesor

dalam chip. Keterbatasaannya ada pada ukuran ROM yang dimiliki dan fungsi

aritmatika yang masih sederhana.

• Contactless Card, kartu jenis ini mentransfer data tanpa ada kontak

elektrik antara kartu dan terminalnya. Dapat berupa memory card atau

microprocessor card.

Mengingat banyaknya manufaktur yang membuat smart card maka perlu

dibuatkan standarisasi skala internasional untuk memudahkan dalam pertukaran dan

transfer data antara kartu – kartu buatan manufaktur tersebut.

Pengembangan teknologi smart card tunduk pada standarisasi yang ditetapkan

oleh ISO (International Organization for Standarization) / IEC (International

Electrotechnical Commission) dan atau CEN (Comite European de Normalization).

Dokumen standarisasi smart card yang perlu diketahui untuk penulisan ini hanya

dokumen ISO7816 & ISOTC68/SC6.

7

Gambar 2.1 Gambar diagram jenis – jenis smart card

2.1.2 FORMAT KARTU

Menurut Bambang Dwi Cahyo Margoselo (2003, p4) Artikel Tinjauan

Smart Card untuk Pengamanan Database Berbasis Komputer. Smart card

mempunyai format yang hampir sama dengan jenis kartu lain, misalnya

kartu magnetik. Kartu ini mempunyai dimensi chip 85.6 mm X 54 mm.

Semua jenis smart card memiliki chip dengan dimensi yang sama. Chip ini

ditanam dalam plat plastik tipe ID-1 yang terbuat dari bahan PVC dengan

tebal 0,76 mm sesuai standar ISO 7816. Selain plat ID-1 ada juga plat tipe

ID-00 dan ID-000 dengan dimensi masing – masing 66,10 mm X 33,10 mm

dan 25 mm X 15 mm. Untuk lebih jelasnya, silahkan lihat gambar berikut.

Gambar 2.2 Gambar smart card

8

2.1.3 Fungsi Pin

Gambar 2.3 Gambar konfigurasi pin pada smart card

• Vcc adalah tegangan suplai yang dibutuhkan untuk menggerakkan chip,

di mana tegangan Vcc biasanya 5Volt.

• Gnd adalah ground.

• Reset yang merupakan jalur sinyal yang digunakan untuk

menginisialisasi keadaan dari rangkaian terintegrasi setelah power

dihidupkan.

• Vpp digunakan untuk sinyal dengan tegangan tinggi yang digunakan

untuk memprogram memori EPROM.

• Clock sinyal digunakan untuk mengendalikan logika IC & juga

digunakan untuk hubungan komunikasi serial.

• I/O merupakan konektor input & output.

2.1.4 Hubungan dengan smart card

Smart card tidak dapat berfungsi jika kontak yang ada pada smart card tidak

berhubungan dengan konektor dari alat interfacenya(smart card reader). Dimana

9

komunikasi yang terjadi antara smart card reader dengan komputer berupa

komunikasi serial.

Ada empat hal agar smart card dapat berfungsi (berdasarkan ISO7816

asynchronous smart card

Information.NIC.funet.fi:/pub/doc/telecom/phone card/chips,perancis.) yaitu

- RST pada smart card mendapatkan sinyal low.

- Vcc mendapat tegangan 5 volt.

- I/O smart card dalam keadaan siap menerima.

- Clock pada smart card harus stabil.

2.1.5 Pengoperasian smart card

Smart card terdiri dari beberapa jenis, diantaranya adalah MCOS ( Multi Card

Operating System ), PCOS ( Payment Card Operating System ), COS ( Card

Operating System ) dan masih banyak jenis smart card lainnya.

Smart card yang telah memenuhi standardisasi ISO7816 telah dibagi menjadi

tiga buku (berdasarkan ISO7816 asynchronous smart card

information.Nic.funet.fi:/pub/doc/telecom/phone card/chips,perancis.) yaitu

- ISO standard 7816/1 mengatur karakteristik fisik.

- ISO standard 7816/2 mengatur tentang lokasi dan dimensi dari kontak.

- ISO standard 7816/3 mengatur tentang protocol dan signaling

transmisi.

10

2.2 Aplikasi Smart Card

Menurut Bambang Dwi Cahyo Margoselo (2003, p10) Artikel Tinjauan Smart

Card untuk Pengamanan Database Berbasis Komputer. Aplikasi penggunaan smart

card dapat digolongkan menjadi 3 kategori utama:

1. Penyimpan data: kartu digunakan sebagai alat penyimpan informasi yang

menyenangkan, portabel, dan aman (misal, rekaman medis).

2. Identifikasi: kartu menjadi alat yang aman untuk mengidentifikasi sipemegang

kartu dan memberi akses tertentu kepada pemegang kartu (misal, otorisasi akses

PC).

3. Keuangan: Kartu dapat digunakan untuk transaksi sebagai pengganti cek,

misalnya. Dalam praktik, smart card dapat diaplikasikan pada berbagai macam

industri dan keperluan. Inilah beberapa diantaranya:

A. Transportasi

Dengan berjuta – juta transaksi transportasi yang berlangsung setiap hari,

smart card dengan mudah mendapatkan tempat pada pasar yang berkembang

dengan pesat ini. Smart card dapat digunakan dalam transaksi transportasi

umum, misalnya penumpang bus di London tidak perlu memberi karcis bus,

tetapi menggunakan contactless smart card dengan melewatkan kartunya di

depan sebuah pembaca kartu yang kemudian akan mengurangi biaya yang harus

dibayar si penumpang dari nilai yang tersimpan di dalam kartu itu.

Mereka yang tinggal di Johor, Malaysia dan bekerja di Singapura setiap

hari berangkat dari Johor ke Singapura. Ada sekitar 400.000 orang yang

berangkat seperti ini baik dengan menggunakan mobil maupun motor.

11

Kendaraan yang keluar masuk itu harus membayar sejumlah uang dengan kartu

Touch N'Go, yaitu sejenis cash card contactless.

Pembayaran tol jalan raya adalah contoh lain dari penggunaan smart card

di bidang transportasi. Seperti telah disinggung di atas, di Singapura system

ERP mengharuskan pengemudi mobil menggunakan smart card. Pengguna

jalan raya yang smart card – nya menyimpan nilai yang kurang dari besarnya

biaya memasuki daerah ERP akan difoto oleh kamera di pintu gerbang ERP dan

didenda. Di mana pengamanan pembaca kartu terdapat dalam pemrosesan data

dan ideal untuk penggunaan yang tidak memerlukan tingkat keamanan yang

terlalu tinggi.

Chip mikroprosesor dapat menambahkan, menghapus atau memanipulasi

informasi dalam memorinya. Chip ini dapat dianggap sebagai sebuah komputer

mini dengan sebuah port input/output, sistem operasi, dan hard disk. Chip

mikroprosesor tersedia dengan arsitektur 8, 16, dan 32 bit. Kapasitas

penyimpanan datanya berkisar mulai dari 300 byte sampai 32.000 byte dengan

harapan akan makin besar dengan berkembangnya teknologi semikonduktor.

Kemampuannya untuk men – download bukan saja data tetapi juga program

telah meningkat dengan diperkenalkannya teknologi javaCard oleh Sun dan

Multos oleh Mondex.

B. Kartu Telepon

Pengoperasian telepon umum yang menggunakan kartu telepon pra –

bayar dengan aplikasi smart card, seperti Kartu Telepon Chip, jauh lebih murah

bagi operatornya dibandingkan telepon umum yang menggunakan uang koin.

12

Penggunaan kartu pra – bayar membuat pengelola tidak perlu mengeluarkan

biaya untuk melindungi teleponnya dari pencurian uang, atau membayar tabung

uang.

Dewasa ini telah lebih dari 80 negara di seluruh dunia yang menggunakan

smart card pada kartu telepon prabayar. Pasar dunia untuk kartu telepon pintar

diharapkan akan menjadi lebih dari satu milyar pada tahun 2000. Bukan hanya

untuk telepon umum, sebagaimana telah banyak digunakan di Indonesia, kartu

telepon pra maupun pasca – bayar juga digunakan untuk telepon genggam.

Sistem telepon radio yang dikembangkan dewasa ini bukan hanya

memungkinkan operator telepon mengontrol aspek pengamanan dan

pembayaran, tetapi juga memungkinkan penggunaan telepon lintas batas negara

(dikenal sebagai roaming).

Smart card pada kartu telepon genggam dapat menyimpan semua

informasi pribadi pelanggan. Smart card dimasukkan ke dalam telepon

genggam dan semua telepon masuk ke nomor pelanggan akan diarahkan ke

nomor bersangkutan dan biaya telepon akan dikenakan pada rekening pribadi si

pelanggan. Data yang aman yang berkaitan dengan langganan telepon tersebut

disimpan di dalam smart card, bukan di teleponnya. Sebuah kode rahasia yang

dikenal sebagai PIN (Personal Identification Number) juga disertakan untuk

melindungi sang pelanggan dari penyalahgunaan kartu teleponnya.

Inilah contoh penggunaan smart card ada beberapa industri. Gemplus

(www.gemplus.com/app/health/references.htm) mengembangkan proyek

dengan beberapa penyedia layanan perawatan kesehatan di seluruh dunia, mulai

13

dari Amerika, Belgia, sampai Slovenia, terutama di bidang asuransi kesehatan.

Sementara itu pada gambar tengah tampak Florida State University (FSU)

(www.fsucard.fsu.edu) memanfaatkan smart card sebagai alat identifikasi para

mahasiswanya atau yang lebih dikenal sebagai kartu mahasiswa. Sedangkan

Shell Inggris (www.shell.co.uk/uken/content/0,4011,23884-50658,00.html)

menyelenggarakan program loyalti bagi para pemakai produknya dengan nama

“Shell SMART customer reward programme”. Setiap membeli 5 liter bensin,

pemegang kartu Shell Visa Card yang dilengkapi dengan smart card akan

memperoleh 3 point yang kemudian dapat ditukarkan dengan beragam hadiah.

C. Layanan Umum

Perusahaan layanan umum di Inggris, Perancis dan beberapa negara lain

menggunakan smart card untuk cara langganan pra – bayar dan pembacaan

meteran listrik. Pelanggan membeli listrik sejumlah tertentu pada tempat

pembayaran yang ditunjuk dan mendapat kartu yang telah diisi ulang dengan

meteran listrik. Pembeli juga dapat menggunakan kartu untuk mengakses

informasi seperti jumlah sisa meteran listrik, jumlah yang dipakai kemarin atau

bulan lalu, jumlah meteran yang tersisa. Suatu sistem darurat memungkinkan

pelanggan menambah meteran listrik sampai jumlah tertentu dan membayarnya

kemudian. Setelah jumlah yang ditetapkan terlewati, listrik akan otomatis

padam.

D. Keamanan Komputer

Orang mengembangkan Boot Integrity Token System (BITS) untuk

melindungi komputer dari sejumlah virus yang menyerang sistem booting dan

14

menerapkan pembatasan atas akses terhadap komputer. BITS dirancang agar

komputer melakukan boot dari boot sector yang disimpan pada smart card

dengan cara mem-bypass boot sector komputer itu yang mudah terinfeksi virus.

Smart card juga dapat dikonfigurasikan agar komputer hanya dapat diakses oleh

orang yang mempunyai otorisasi.

E. Medis / Kesehatan

Smart card juga dapat menyimpan informasi medis seperti rincian pada

asuransi medis, sensitivitas pada obat tertentu, rekam medis, nama dan nomor

telepon dokter, serta informasi lain yang vital dalam keadaan darurat. Jerman

telah mengeluarkan kartu bagi semua warga negaranya yang berisi informasi

asuransi kesehatan yang mendasar.

Di Perancis dan Jepang, pasien penyakit ginjal mempunyai akses terhadap

kartu yang berisi catatan mengenai dialysis dan resep obat mereka. Kartu –

kartu itu dirancang dengan fitur pengaman untuk mengontrol akses terhadap

informasi hanya bagi pihak yang berwenang dan dokter.

Di Amerika Serikat, Oklahoma City mempunyai sistem smart card yang

disebut MediCard sejak tahun 1994. Dirancang oleh para profesional di bidang

pemeliharaan kesehatan, smart card ini secara selektif dapat mengontrol akses

terhadap riwayat medis pasien yang direkam pada MediCard mereka. Walaupun

demikian, informasi mendasar, termasuk dokter keluarga dan kerabat dekat

yang perlu dihubungi, tersedia bagi staf gawat darurat untuk situasi – situasi

yang mendesak. Pembaca (reader) smart card dipasang di rumah sakit, apotek,

layanan ambulans, kamar praktek dokter dan bahkan di kantor pemadam

15

kebakaran sehingga MediCard dapat digunakan baik untuk keadaan darurat

maupun tidak.

F. Identifikasi Pribadi

Beberapa negara, termasuk Spanyol dan Korea Selatan telah mulai

mencoba smart card yang dapat digunakan sebagai kartu penduduk bagi warga

negaranya. Di Spanyol, kartu identitas dengan nomor social security telah

dikeluarkan bagi 7.500.000 penduduk dengan akses terhadap tunjangan

kesehatan.

Direncanakan pada tahun 2001 jumlah itu telah mencapai 40 juta.

Identifikasi diverifikasi lewat cap jari. Korea Selatan pun tengah merintis kartu

identifikasi yang berisi informasi identitas diri, SIM, asuransi kesehatan dan

tunjangan pensiun.

G. Smart Card Multi-Aplikasi

Kebanyakan sistem smart card yang digunakan dewasa ini mempunyai

satu tujuan dan dihubungkan dengan hanya satu proses. Misalnya, kartu telepon

pintar yang membuat orang nyaman dalam menggunakan telepon umum, kartu

kesehatan yang menyimpan riwayat medis dan informasi asuransi.

Semua aplikasi ini disimpan dalam sistem smart card berbeda dan

terpisah-pisah sehingga dapat menimbulkan situasi serta masalah yang sama

dengan sistem kartu magnetik tradisional yang mengharuskan pengguna

membawa beberapa kartu untuk berbagai keperluan.

Sebenarnya, smart card mempunyai kemampuan untuk menyatukan

semua aplikasi tersebut sehingga didapat satu kartu untuk berbagai fungsi.

16

Walaupun demikian, penyatuan semacam ini selalu terhalang oleh unsur-unsur

logis eksternal ketimbang masalah teknis. Misalnya, pada sistem kartu aplikasi

tunggal, data yang disimpan di dalam kartu atau kartunya itu sendiri selalu

dikeluarkan oleh penerbit kartu. Untuk kasus lebih dari satu aplikasi yang

dimasukkan pada satu kartu, hal ini menjadi tidak praktis. akan membahas

penggunaan CashCard bersama-sama CashCard Reader dan suatu aplikasi Java

yang dinamakan NETS E-Wallet menjadi sarana bertransaksi lewat Internet.

Teknologi yang mulai dipopulerkan di Singapura ini tidak lama lagi akan

menyebrang selat ke Indonesia, yang kiranya akan dimulai oleh salah satu bank

di Indonesia yang semakin giat dengan Internet Banking. NT Beberapa jenis

smart card reader yang tersedia di toko-toko kumputer di Singapura: Chip Drive

Micro, smart card reader yang paling kecil yang cocok untuk dibawa-bawa

bersama komputer laptop

2.3 Keuntungan Menggunakan Smart Card

Menurut Bambang Dwi Cahyo Margoselo (2003, p14) Artikel Tinjauan Smart

Card untuk Pengamanan Database Berbasis Komputer.

1. Lebih handal daripada kartu magnetik

Kehandalan dari smart card disebabkan oleh proteksi terhadap keamanan

data yang disimpan. Keamanannya tidak hanya tergantung pada chip, namun

juga keseluruhan system termasuk aplikasi serta proses pembuatan dari smart

card itu sendiri. Chip menjamin keamanan data yang disimpan di dalam smart

card disebabkan adanya mekanisme enkripsi sehingga tidak mudah dibaca oleh

17

pihak yang tidak berwenang. Untuk membuat aplikasi smart card juga perlu

rancangan security terhadap aplikasi itu sendiri, misalnya aplikasi dibuat agar

hanya pihak yang berwenang yang dapat menggunakan smart card dan aplikasi

yang ada di dalamnya.

Selain keamanan chip dan aplikasi, keamanan terhadap proses pembuatan

smart card, terutama pembuatan Mikroprosesor juga perlu dipertimbangkan.

Kebanyakan dari perusahaan pembuat chip menyembunyikan detail dari

rangkaian mikroprosesor, tidak terkecuali pada customer-nya.Dalam hal ini ada

3 fase, yaitu designed-in security, kontrol terhadap informasi dan proses

pembuatan dan pemasaran. Designed-in security meliputi perancangan dari chip

mikroprosesor. Kontrol terhadap informasi meliputi bagaimana informasi yang

rahasia disimpan. Sedangkan proses pembuatan dan pemasaran lebih banyak

memperhatikan aspek keamanan dari chip tersebut, misalnya tempat

penyimpanan yang aman.

2. Lebih banyak menyimpan informasi daripada kartu magnetik.

Kapasitas memori dari smart card lebih besar dibanding kartu magnetik.

Kartu magnetik hanya memiliki memori sebesar 140 byte yang hanya cukup

untuk menyimpan kode PIN dan data untuk login ke dalam server-based system.

Oleh karena itu, transaksi lebih banyak dilakukan secara on-line. Sedangkan

smartcard mempunyai ukuran memory bermacam – macam, misalnya dari 1

Kbyte (CP1 dari ASE (Alladin Smartcard Environment)), 2 Kbyte (CC1 dari

ASE(Alladin Smartcard Environment)), 22 Kbyte (JavaCard) dan 31

18

Kbyte(MSC0402 dari Motorola). Selain berisi informasi, smart card juga berisi

sistem operasi yang mengendalikan seluruh proses yang terjadi di smart card.

3. Lebih sulit untuk ditiru daripada kartu magnetik

Kartu magnetik mempunyai pita magnetik pada permukaaannya. Peng-

copy-an terhadap kartu magnetik dilakukan dengan meng-copy pita magnetik

tersebut ke kartu lain. Pada smart card peng-copy-an terhadap kartu sulit

dilakukan, ini disebabkan karena setiap kartu memiliki nomor seri yang unik,

tidak ada 2 buah kartu yang memiliki nomor seri yang sama. Jika pengaman

dari kartu dilakukan dengan menghitung hash dari nomor seri kartu, maka peng-

copy-an kartu tidak mungkin dilakukan. Selain itu juga disebabkan karena

proteksi terhadap data dengan menggunakan secret code, sehingga data tidak

dapat dibaca tanpa mengetahui secret code-nya.

4. Dapat digunakan kembali

Setelah nilai yang tertulis di dalam smart card, misalnya jumlah

pulsa/uang habis, smart card dapat diisi ulang dengan menuliskan nilai tertentu

ke dalamnya. Ini bisa dilakukan selama kondisi smart card masih baik,

misalnya tidak terdapat kerusakan pada chip. Berbeda dengan kartu magnetik,

setelah nilai yang ada di dalamnya habis, maka kartu tersebut tidak dapat

digunakan kembali.

5. Dapat melakukan banyak fungsi di berbagai area industri

Walapun kartu magnetik telah banyak dimanfaatkan di berbagai sektor,

misalnya sektor perbankan dan sektor telekomunikasi, tetapi fungsi yang dapat

dilakukan terbatas atau disebut single function. Misalnya sebagai kartu kredit

19

untuk melakukan fungsi kredit. Karena keistimewaan yang dimiliki oleh smart

card, yaitu dalam hal kapasitas simpan dan kemampuan untuk melakukan

proses, smart card menawarkan skema multi-function, yaitu satu kartu untuk

berbagai layanan. Smart card banyak dimanfaatkan misalnya di sektor

telekomunikasi, misalnya SIM card pada layanan GSM. SIM selain sebagai

kartu telepon dengan sistem Pre-paid juga akan dikembangkan layanan untuk

kredit, jadi semacam ATM pribadi. Di samping itu smart card telah

dimanfaatkan di sektor lain, seperti sektor keuangan, transportasi, dan

kesehatan.

6. Selalu mengalami evolusi (sesuai dengan perkembangan chip komputer dan

memori).

Smart card mempunyai standar mikroprosesor 8-bit, namun saat ini mulai

dikembangkan mikroprosesor 32-bit yang mempunyai keuntungan, yaitu

memungkinkan melakukan pemrograman dengan menggunakan bahasa tingkat

tinggi dan meningkatkan kekuatan komputasi untuk fungsi matematika yang

kompleks yang tidak mungkin dilakukan pada mikroprosesor 8-bit.

Peningkatan kekuatan komputasi ini akan mempercepat jalannya program

dan waktu transaksi. Dan yang paling penting, peningkatan MIPS (million

instruction per second) memungkinkan industri smart card memanfaatkan

kemajuan teknologi biometri dan kriptografi. Selain perkembangan

mikroprosesor, perkembangan memori merupakan faktor penting dalam

perkembangan smartcard. Misalnya proses pembuatan memori menggunakan

0.8 micron menghasilkan memori dengan ukuran 23K ROM, 8K EEPROM dan

20

384 byte RAM. Dengan makin kecilnya satuan yang digunakan, misal 0.28

microm, makin kecil pula ukuran die (unit terkecil di dalam memori). Ini

menyebabkan kapasitas memori di dalam chip tersebut menjadi semakin besar.

2.4 Transmisi Data

Menurut http://en.wikipedia.org/wiki/Data_transmission, transmisi data

adalah pengantar dari segala jenis informasi dari suatu tempat ke tempat yang lain.

Dalam istilah komputer, transmisi data berarti pengiriman bit atau byte data dari

satu tempat ke tempat lain menggunakan sejumlah teknologi, seperti : copper wire,

fiber optic, laser, radio, infra red light, bluetooth.

Jenis – jenis transmisi data adalah sebagai berikut :

• Transmisi serial

Pada transmisi ini, bit per bit dikirimkan melalui wire tunggal. Di mana hanya

satu bit yang dapat dikirimkan pada suatu waktu. Transmisi ini dapat

digunakan pada jarak jauh sebagai check digit atau parity bit.

• Transmisi paralel

Pada transmisi ini, menggunakan beberapa wire sekaligus untuk

mengirimkan data secara bersamaan dan transmisi ini lebih cepat

dibandingkan dengan transmisi serial, di mana pada transmisi paralel dapat

mengirim data sebesar 1 byte (8 bit), sedangkan pada transmisi serial hanya

dapat mengirimkan data sebesar 1 bit saja. Selain itu, pada transmisi serial

21

terdapat protocol yang memungkinkan pengiriman data yang lebih jauh bila

dibandingkan dengan transmisi paralel yang tidak mempunyai protocol.

Menurut Stallings (2001, pp 427 - 437), jenis – jenis sinkronisasi data adalah

sebagai berikut :

• Transmisi asinkronous

Merupakan transmisi di mana masing – masing karakter informasi

disinkronisasikan secara tersendiri (biasanya menggunakan start bit dan stop

bit).

• Transmisi sinkronous

Merupakan transmisi data di mana waktu kehadiran setiap sinyal

menampilkan bit yang sesuai dengan frame waktu tertentu. Dimana trasmisi

ini tidak menggunakan start bit dan stop bit, melainkan menggunakan sinyal

clock.

Menurut Stallings (2001,p69) transmisi data dapat berupa :

• Simplex

Sinyal ditransmisikan hanya pada satu direction (arah). Di mana satu station

sebagai transmitter dan lainnya sebagai receiver.

Contoh : televisi.

• Half duplex

Transmisi data terjadi dua arah secara bergantian.

Contoh : walkie talkie.

22

• Full duplex

Transmisi data terjadi dua arah secara bersamaan.

Contoh : telepon.

2.4.1 Komunikasi serial

Menurut Tanutama (1995, p62 – p113), RS-232 adalah singkatan dari

Recommended Standard number 232, yang berfungsi sebagai antarmuka

proses pengiriman data antar komputer dalam bentuk serial. RS-232 dibuat

oleh Electronic Industry Association ( EIA ) yang digunakan sebagai

interface antara terminal data ( komputer ) dengan peralatan komunikasi

data lainnya ( modem ).

Proses pengiriman (transfer) secara serial yang menggunakan RS-232 antar

2 terminal biasanya diperlukan sebuah DTE (Data Terminal Equipment)

untuk masing – masing terminal. Juga seperangkat peralatan yang

memerlukan komunikasi yang begitu kompleks, yang sering disebut dengan

DCE (Data Comunication Equipment)

Proses transfer data dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

a. Transfer data antar DTE dengan DTE

b. Transfer data antar DCE dengan DTE

23

Gambar 2.4 Proses transfer data RS-232

Setelah melihat gambar masing – masing diatas maka secara sederhana

dapat dijelaskan konsep dari antarmuka antara DTE dengan DCE adalah :

• Ketika DTE akan mengirimkan data maka sebuah protocol yaitu

RTS akan dikirimkan untuk memberitahu DCE.

• Pada saat itu, input RTS pada DCE akan aktif.

• Apabila DCE menerima data, maka akan membalasnya dengan

kirimkan CTS.

• Begitu DTE diterima balasan maka masukkan CTSnya akan

diaktifkan.

• Melalui TxD akan lakukan pengiriman data.

• Melalui RxD akan melakukan penerimaan data.

Proses diatas akan dilakukan berulang – ulang hingga semua data selesai

ditransfer.

RS-232 membutuhkan konektor untuk dapat melakukan komunikasi

serial. Dimana konektor yang digunakan jumlah pinnya sebanyak 25 buah

yang bisa disebut DB-25 Connector. RS-232 mempunyai tegangan standart

yaitu logika 1 : -12V dan untuk logika 0 : +12V.

Pin pada RS-232

24

Gambar 2.5 Konfigurasi pin RS-232

Konfigurasi Pinnya adalah sebagai berikut :

• Pin 1 : Protektif Ground yang berfungsi untuk menghindari kejutan

listrik akibat kegagalan catu daya.

• Pin 2 : Received Data berfungsi sebagai jalur penerima data dari DCE

ke DTE.

• Pin 3 :Transmitted Data berfungsi untuk mengirimkan data dari DTE ke

DCE.

• Pin 4 : data Terminal Ready berfungsi untuk memberitahukan DCE

bahwa DTE sudah siap untuk bekerja.

• Pin 5 : Signal Ground berfungsi untuk referensi tegangan antar muka.

• Pin 6 : data Set Ready berfungsi untuk memberitahukan DTE bahwa

DCE akan bekerja.

25

• Pin 7 : Request to Send berfungsi untuk memberitahukan DTE bahwa

DCE akan mengirimkan data. RTS ini merupakan protocol perangkat

keras yang mendahului pengiriman dari DTE ke DCE.

• Pin 8 :Clear to Send berfungsi untuk memberitahukan DTE bahwa DCE

siap menerima data. CTS merupakan protocol yang mendahului

pengiriman DTE ke DCE.

2.5 LCD

LCD adalah lapisan-lapisan tipis (10 – 12mikrometer) cairan liquid cristal di antara

dua plat kaca.

Ada beberapa keuntungan dari LCD ( berdasarkan BGC-8088 micro engineer V3.0,

p86) adalah:

• semua karakter ASCII dapat di tampilkan dengan 5 x 7 dot matrix

• interfacenya simple

• ukurannya 18 x 3 cm2

• 20 karakter dapat ditampilkan dalam baris – baris

Antar muka modul LCD terdiri dari 14 pin. LCD hanyalah suatu komponen

optoelektronik yang berfungsi sebagai alat penampil informasi ( mirip dengan

monitor ).

Modul LCD dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis berdasarkan model

tampilannya. Pembagian jenis – jenis LCD module adalah sebagai berukut :

26

- Segmented LCD

- Graphic LCD

- Dot matrix LCD

Perhatikan tabel 2.1 bahwa untuk catu daya LCD dihubungkan pada pin 1 dan pin

2 ( Vss dan Vdd ) yang berfungsi sebagai pengatur kecerahan tampilan LCD. Pin

4 (reset/RS) digunakan untuk memilih instruction register atau data register pada

LCD. Pin 5 ( sinyal R/W ) digunakan untuk menentukan apakah melakukan

operasi baca atau tulis pada internal LCD. Pin 6 (Enable/ E) untuk mengaktivkan

LCD. DB0 – DB7 digunakan sebagai jalur data 8 bit bidirectional.

Gambar 2.6 LCD 20 x 4

Tabel 2.1 Pin Function

No Symbol Function

1 Vss GND pin, 0V

2 Vdd Positive power pin, +5V

3 Vo LCD drive voltage input pin

4 Rs Data / Instruction select input pin

5 R/W Read / Write select input pin

6 E Enable Input pin

7 – 14 D0 – D7 Data Bus Line

27

15 Led A LED Power Supply

16 Led K LED Power Supply

Di dalam LCD module terdapat beberapa jenis bagian yang saling mendukung

untuk menampilkan output, antara lain :

• Instruction Register (IR)

Instruction Regiter (IR) function code merupakan instruksi yang harus ditulis

dahulu ke Instruction Register LCD. Dimana hal ini bertujuan untuk

mengidentifikasikan fungsi yang harus dikerjakan oleh LCD. Hal lain yang

juga dapat dilakukan oleh IR adalah juga dapat digunakan untuk memasukkan

alamat DDRAM dan CGRAM.

• Data Register (DR)

merupakan register yang digunakan untuk membaca data dari DDRAM atau

CGRAM oleh komputer . Pada saat terjadi proses read (membaca), DR

memasukkan data dalam DDRAM atau CGRAM yang akan dibaca (read).

• Busy Flag (BF)

Jika modul LCD menjalankan operasi, maka busy flag akan di – set – 1. Pada

saat BF = 1, maka modul LCD tidak akan dapat menerima perintah atau

instruksi eksternal apapun. Oleh karena itu, harus diperhatikan terlebih dahulu

pada saat akan menulis ke LCD besarnya BF = 0. Status dari BF dapat dibaca

dari DB7 pada saat RS = 0, R/W = 1.

• Address Counter (AC)

Address Counter menunjuk ke alamat dari DDRAM dan CGRAM yang dapat

diprogram melalui address command.

28

• Display Data RAM (DDRAM)

DDRAM adalah suatu tempat yang bertujuan untuk menampung data sebesar

80 byte yang akan ditampilkan oleh LCD. Address Counter (AC) menunjuk

ke alamat yang sedang ditampilkan. Setiap DDRAM memiliki alamat masing-

masing.

• Character Generator (CG) ROM

Di dalam modul LCD telah tersedia CGROM, sehingga user hanya perlu

memberikan kode ASCII yang akan ditampilkan.

• Character Generator (CG) RAM

CGRAM berfungsi agar user dapat menambahkan karakter khusus selain

karakter yang telah ada atau disediakan oleh CGROM. Dalam CGRAM telah

disediakan sebanyak 8 posisi untuk 8 buah karakter . Selain itu juga terdapat

kode ASCII yang disediakan untuk CGRAM, kode ASCII yang disediakan

dari 00h – 15h. ASCII 0 dan 8,2 dan 9,...7 dan 15 menunjuk ke pola karakter

yang sama.

• Cursor and Blink Control Circuit

Berfungsi untuk membuat kursor dan berkedip.

2.6 Atmel 89S52

Atmel 89S52 merupakan mikrokontroller CMOS 8-bit yang menggunakan daya

rendah namun performance nya tinggi dengan programmable flash memori yang

terdapat dalam sistem sebesar 8Kb.

29

Atmel 89S52 menyediakan fasilitas standar seperti : 8Kb flash memori, 256 byte

RAM, 32 jalur I/O, watchdog timer, 2 data pointer, 3 buah counter / timer 16-bit,

serial port yang bersifat full duplex, on – chip oscillator.

Gambar 2.7 Konfigurasi MCS AT89S52

30

2.5.1 Fitur Atmel 89S52

Atmel 89S52 mempunyai spesifikasi sebagai berikut :

• Compatible with MCS-51 products

• 8K bytes of In – System Programmable (ISP) Flash Memory

- Endurance : 1000 write / erase cycle

• 4.0V to 5.5V Operating Range

• Fully Static Operation : 0 Hz to 33 MHz

• Three – level Program Memory Lock

• 256 x 8-bit Internal RAM

• 32 Programmable I/O Lines

• Three 16-bit Timers / Counters

• Eight Interrupt Sources

• Full Duplex UART Serial Channel

• Low – power Idle and Power – down Mode

• Watchdog Timer

• Dual Data Pointer

• Power – off Flag

31

2.5.2 Konfigurasi Pin

Gambar 2.8 Konfigurasi Pin 89S52

Keterangan fungsi pin 89S52 :

• Vcc

Suplai Vcc.

• GND

Ground

• Port 0

Port 0 terdiri dari 8 buah tingkah penyangga yang dapat menarik 8 buah

masukan gerbang bertipe LS TTL.

• Port 1

Port 1 adalah merupakan 8 bit jalur I/O yang mempunyai rangkaian pull up

internal. Di mana tiap pin pada port dapat mengendalikan 4 masukan

gerbang LS TTL.

32

Tabel 2.2 Port 1

• Port 2

Fungsi port 2 sama dengan port 1, merupakan 8 bit jalur I/O yang

mempunyai rangkaian pull up internal. Di mana tiap pin pada port dapat

mengendalikan 4 masukan gerbang LS TTL.

• Port 3

Port 3 mampu mengendalikan 4 masukan LS TTL dan mempunyai fungsi

khusus untuk mengendalikan kontrol signal sebagai berikut :

Tabel 2.3 Port 3

33

• RST

Reset input. Pin reset berfungsi untuk mereset prosesor bila diberi logika

“1”. Reset diperlukan prosesor untuk inisialisasi internal, seperti mengisi

register dengan nilai tertentu dan melakukan instruksi JUMP ke alamat awal

program yaitu 0000.

• ALE/_________PROG

ALE (Address Latch Enable) berguna untuk mengeluarkan pulsa untuk

menahan (latch) selama pengaksesan memori eksternal. Pulsa ini diberikan

sebagai pulsa strobe pada IC latch.

• _________PSEN (Program Store Enable)

Berguna untuk mengeluarkan pulsa dalam proses pengambilan data dari

ROM / EPROM eksternal. Ini terjadi pada saat pengambilan instruksi

(fetching) atau mencari data dalam tabel (look – up table).

• ____EA / VPP

Berguna untuk memilih program yang akan diambil dari EPROM eksternal

atau EEPROM internal IC.

• XTAL1

Pin masukan ke rangkaian osilator internal dalam IC.

• XTAL2

Pin keluaran ke rangkaian osilator internal dalam IC.

34

2.5.3 Mode Pengalamatan

• Pengalamatan langsung (direct addresing)

Contoh : mov ax,[0100h]

• Pengalamatan tidak langsung (indirect addressing)

Contoh : mov ax,[bx]

• Pengalamatan segera (immediate addressing)

Contoh : mov ax,100h

• Pengalamatan index (indexed addressing)

Contoh : mov bh,[si]+20h

2.5.4 Instruksi pada MCS – 52

• Operasi aritmetika

• Untuk transfer data

• Operasi percabangan

- percabangan tidak bersyarat

- percabangan bersyarat

• Operasi logika