Konsep Dasar Digital (Komputer)

Source: Dev.to

Logika Manual

• Analogi lampu dan saklar.
• Dua saklar seri membentuk logika AND (kedua saklar harus menyala agar lampu hidup).
• Saklar paralel membentuk logika OR (salah satu saklar menyala sudah cukup).
• Truth Table (Tabel Kebenaran) memetakan posisi saklar (input) ke status lampu (output). (02:25)

Relay

• Saklar manual diganti dengan relay yang beroperasi menggunakan sinyal listrik 5 V atau 0 V.
• Sinyal terkecil ini disebut bit. (03:52)

Vacuum Tubes (Tabung Vakum)

• Sebelum transistor, komputer menggunakan tabung vakum.
• Meskipun cepat, tabung vakum besar, boros listrik, dan sering rusak. (07:37)

Transistor

• Penemuan transistor memungkinkan miniaturisasi perangkat elektronik.
• Terbuat dari silikon; melalui proses doping (penambahan fosfor atau boron) tercipta material tipe‑N dan tipe‑P yang dapat mengontrol aliran listrik dengan presisi tinggi. (08:57)

Base 2 (Biner)

• Komputer menggunakan hanya dua simbol: 0 dan 1.
• Representasi angka: tiap posisi bit mewakili pangkat dua (1, 2, 4, 8, dst). Contoh, angka 13 dalam biner adalah 1101 (8 + 4 + 0 + 1). (15:34)
• Operasi penjumlahan: menggunakan gerbang logika XOR (Exclusive OR) untuk menjumlahkan dua bit dan menangani carry bit. (18:46)

Memori

Memori Jangka Panjang (Flash)

• Menggunakan Floating Gate MOSFET untuk menjebak elektron.
• Elektron yang terjebak tetap ada meski daya dimatikan, sehingga data tersimpan secara permanen. (28:02)

Memori Jangka Pendek (RAM)

• Menggunakan latch atau register.
• Sangat cepat tetapi data hilang ketika listrik mati; berfungsi menyimpan data sementara saat prosesor melakukan perhitungan. (30:34)

Otak Komputer

• Microprocessor menggabungkan miliaran transistor menjadi unit aritmetika (penjumlah) dan unit kontrol.
• Bahasa pemrograman: manusia menulis kode dalam bahasa tingkat tinggi (mis. C). Kode tersebut kemudian dikompilasi menjadi Assembly Language, dan akhirnya menjadi Machine Code (deretan 0 dan 1) yang dipahami oleh transistor. (34:13)

Analog to Digital Converter (ADC)

• Dunia nyata bersifat analog (mis. suhu).
• ADC mengubah tegangan dari sensor (mis. thermistor) menjadi angka biner agar dapat diproses oleh komputer. (43:56)

Protokol Komunikasi

• Perangkat berkomunikasi menggunakan aturan tertentu seperti USB atau Modbus.
• Protokol memungkinkan pengiriman banyak data hanya melalui beberapa kabel. (49:13)

Miniaturisasi

• Hukum Moore: jumlah transistor dalam sebuah chip berlipat ganda setiap dua tahun.
• Saat ini, satu prosesor kecil dapat melakukan sekitar 400 miliar operasi per detik. (38:33)

Alat Bantu Kecerdasan

• Kutipan Steve Jobs: komputer adalah “sepeda bagi pikiran”—alat untuk memperkuat kemampuan kreatif manusia dan membebaskan kita dari tugas‑tugas yang membosankan. (55:50)

Video lengkap dapat ditonton di sini: https://www.youtube.com/watch?v=pDELW2pIvWw