M3
MODUL 3
COMMUNICATION
1. Pendahuluan [Kembali]
Pada dasarnya, komunikasi merupakan suatu proses penyampaian informasi, pesan, atau data dari satu pihak (pengirim) kepada pihak lain (penerima) dengan tujuan agar informasi tersebut dapat dipahami dengan baik. Komunikasi dapat terjadi dalam berbagai bentuk, baik secara verbal (lisan), non-verbal (gestur), maupun melalui media tertentu seperti tulisan dan teknologi. Dalam proses komunikasi, terdapat beberapa unsur penting yaitu pengirim (sender), pesan (message), media (channel), penerima (receiver), dan umpan balik (feedback), yang semuanya saling berkaitan untuk menghasilkan komunikasi yang efektif.
Seiring dengan perkembangan teknologi, komunikasi tidak hanya dilakukan antar manusia secara langsung, tetapi juga melibatkan perangkat elektronik. Hal ini melahirkan konsep komunikasi data, yaitu proses pengiriman dan penerimaan data antara dua atau lebih perangkat seperti komputer, mikrokontroler, atau perangkat digital lainnya melalui suatu media transmisi, baik berupa kabel maupun nirkabel. Data yang dikirim dapat berupa teks, angka, gambar, suara, maupun video yang telah diubah ke dalam bentuk sinyal digital atau analog. Komunikasi data menjadi sangat penting dalam kehidupan modern karena menjadi dasar berbagai sistem teknologi seperti jaringan komputer, internet, sistem kendali industri, hingga perangkat Internet of Things (IoT).
Agar komunikasi data dapat berlangsung dengan baik, terdapat beberapa syarat yang harus dipenuhi, yaitu adanya pengirim (sender) sebagai pihak yang mengirimkan data, penerima (receiver) sebagai pihak yang menerima data, data (message) sebagai informasi yang dikirim, media transmisi sebagai jalur pengiriman data, serta protokol (protocol) sebagai aturan yang mengatur proses komunikasi agar berjalan dengan benar dan terstruktur.
Komunikasi data juga memiliki berbagai jenis yang dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa aspek. Berdasarkan arah komunikasinya, komunikasi data dibedakan menjadi simplex (satu arah), half duplex (dua arah tetapi tidak bersamaan), dan full duplex (dua arah secara bersamaan). Berdasarkan cara pengiriman data, komunikasi dibagi menjadi serial, yaitu pengiriman data satu bit per waktu melalui satu jalur, dan paralel, yaitu pengiriman beberapa bit sekaligus melalui banyak jalur. Berdasarkan sinkronisasi atau penggunaan clock, komunikasi data terdiri dari asynchronous, yang tidak menggunakan clock yang sama dan biasanya dilengkapi bit start dan stop, serta synchronous, yang menggunakan clock yang sama sehingga lebih cepat dan efisien.
Selain itu, komunikasi data juga dapat diklasifikasikan berdasarkan topologi jaringan yang digunakan, seperti topologi bus, star, ring, mesh, dan tree, yang masing-masing memiliki karakteristik tersendiri dalam menghubungkan perangkat. Dari sisi protokol, komunikasi data menggunakan berbagai standar seperti UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter), SPI (Serial Peripheral Interface), I2C (Inter-Integrated Circuit), serta TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) yang banyak digunakan dalam jaringan internet.
Dengan memahami konsep komunikasi dan komunikasi data beserta syarat serta jenis-jenisnya, dapat diketahui bagaimana proses pertukaran informasi berlangsung dalam sistem digital secara efektif dan efisien. Pemahaman ini sangat penting terutama dalam bidang teknik elektro, komputer, dan telekomunikasi, karena hampir seluruh sistem modern saat ini bergantung pada komunikasi data yang andal.
2. Tujuan [Kembali]
3. Alat dan Bahan [Kembali]
4. Dasar Teori [Kembali]
4.1 UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter)
UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) adalah bagian perangkat keras komputer yang menerjemahkan antara bit-bit paralel data dan bit-bit serial. UART biasanya berupa sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk komunikasi serial pada komputer atau port serial perangkat periperal.
Cara Kerja Komunikasi UART
Gambar 1. Cara Kerja Komunikasi UART
4.2 I2C (Inter-Intergrated Circuit)
Inter Integrated Circuit atau sering disebut I2C adalah standar komunikasi serial dua arah menggunakan dua saluran yang didisain khusus untuk mengirim maupun menerima data. Sistem I2C terdiri dari saluran SCL (Serial Clock) dan SDA (Serial Data) yang membawa informasi data antara I2C dengan pengontrolnya.
Cara Kerja Komunikasi I2C
Gambar 2. Cara Kerja Komunikasi I2C
Pada I2C, data ditransfer dalam bentuk message yang terdiri dari kondisi start, Address Frame, R/W bit, ACK/NACK bit, Data Frame 1, Data Frame 2, dan kondisi Stop. Kondisi start dimana saat pada SDA beralih dari logika high ke low sebelum SCL. Kondisi stop dimana saat pada SDA beralih dari logika low ke high sebelum SCL. R/W bit berfungsi untuk menentukan apakah master mengirim data ke slave atau meminta data dari slave. (logika 0 = mengirim data ke slave, logika 1 = meminta data dari slave) ACK/NACK bit berfungsi sebagai pemberi kabar jika data frame ataupun address frame telah diterima receiver.
4.3 SPI (Series Peripheral Interface)
Serial Peripheral Interface (SPI) merupakan salah satu mode komunikasi serial synchronous berkecepatan tinggi yang dimiliki oleh STM32F407VGT6 dan Raspberry Pi Pico. Komunikasi SPI membutuhkan 3 jalur utama yaitu MOSI, MISO, dan SCK, serta jalur tambahan SS/CS. Melalui komunikasi ini, data dapat saling dikirimkan baik antara mikrokontroler maupun antara mikrokontroler dengan perangkat periferal lainnya.
• MOSI (Master Output Slave Input)
Jika dikonfigurasi sebagai master, maka pin MOSI berfungsi sebagai output. Sebaliknya, jika dikonfigurasi sebagai slave, maka pin MOSI berfungsi sebagai input.
• MISO (Master Input Slave Output)
Jika dikonfigurasi sebagai master, maka pin MISO berfungsi sebagai input. Sebaliknya, jika dikonfigurasi sebagai slave, maka pin MISO berfungsi sebagai output.
• SCLK (Serial Clock)
Jika dikonfigurasi sebagai master, maka pin SCLK bertindak sebagai output untuk memberikan sinyal clock ke slave. Sebaliknya, jika dikonfigurasi sebagai slave, maka pin SCLK berfungsi sebagai input untuk menerima sinyal clock dari master.
• SS/CS (Slave Select/Chip Select)
Jalur ini digunakan oleh master untuk memilih slave yang akan dikomunikasikan. Pin SS/CS harus dalam keadaan aktif (umumnya logika rendah) agar komunikasi dengan slave dapat berlangsung.
Cara Kerja Komunikasi SPI
Gambar 3. Cara Kerja Komunikasi SPI
Sinyal clock dialirkan dari master ke slave yang berfungsi untuk sinkronisasi. Master dapat memilih slave mana yang akan dikirimkan data melalui slave select, kemudian data dikirimkan dari master ke slave melalui MOSI. Jika master butuh respon data maka slave akan mentransfer data ke master melalui MISO.
4.4. STM32 NUCLEO G474RE
STM32 NUCLEO-G474RE merupakan papan pengembangan (development board) berbasis mikrokontroler STM32G474RET6 yang dikembangkan oleh STMicroelectronics. Board ini dirancang untuk memudahkan proses pembelajaran, pengujian, dan pengembangan aplikasi sistem tertanam (embedded system), baik untuk pemula maupun tingkat lanjut. STM32 Nucleo-G474RE mengintegrasikan antarmuka ST-LINK debugger/programmer secara onboard sehingga pengguna dapat langsung melakukan pemrograman dan debugging tanpa perangkat tambahan.
Adapun spesifikasi dari STM32 NUCLEO-G474RE adalah sebagai berikut:
Gambar 2. STM32 Nucleo G474RE
Gambar 3. PinOut STM32 Nucleo G474RE
4.5 STM32F103C8
STM32F103C8 adalah mikrokontroler berbasis ARM Cortex-M3 yang dikembangkan oleh STMicroelectronics. Mikrokontroler ini sering digunakan dalam pengembangan sistem tertanam karena kinerjanya yang baik, konsumsi daya yang rendah, dan kompatibilitas dengan berbagai protokol komunikasi. Pada praktikum ini, kita menggunakan STM32F103C8 yang dapat diprogram menggunakan berbagai metode, termasuk komunikasi serial (USART), SWD (Serial Wire Debug), atau JTAG untuk berhubungan dengan komputer maupun perangkat lain. Adapun spesifikasi dari STM32F4 yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:
Gambar 4. STM32F103C8
Gambar 5. Pinout Stm32 F103C8T6
5. Percobaan [Kembali]
.jpg)
Komentar
Posting Komentar