Bab 2. Sistem Komputer
Kita tentu sudah memahami cara kerja komputer, dimana sebuah komputer bekerja dengan mengolah input menjadi output melalui pemrosesan informasi yang diterima. Pada lampu lalu lintas, pasti ada sebuah alat yang memerintahkan lampu untuk menyala bergantian. Jika kita perhatikan mainan remote control, sebenarnya terdapat perintah yang berfungsi untuk membaca gerakan dari controller kepada objek yang digerakkan. Namun, kita tidak pernah melihat sebuah komputer personal (PC, Personal Computer) untuk proses tersebut.
A. Single Board Computer
Single Board Computer atau yang biasa disingkat SBC adalah sebuah komputer yang dibangun pada sebuah papan sirkuit dengan mikroprosesor, memori, slot input/output (I/O) dan fitur lain yang dibutuhkan untuk menjalankan fungsi sebagai sebuah komputer”. (Winn L. Rosch, 1997). SBC berbeda dengan komputer personal yang memiliki slot untuk penambahan fitur seperti RAM dan VGA.
Secara garis besar terdapat tiga alasan orang menggunakan SBC, yaitu ketersediaan port I/O secara umum, konsumsi daya dan biaya. Penggunaan daya rata-rata pada SBC kurang dari 5 watt. Oleh karena itu, penggunaan baterai dapat dilakukan pada SBC. Apakah SBC sama dengan smartphone? Jawabannya adalah “tidak”. Perhatikan tabel perbedaan PC, Control Board (CB), smartphone dan SBC berdasarkan komponen yang dimiliki sebagai berikut:
| Komponen | PC | CB | Smartphone | SBC |
|---|---|---|---|---|
| CPU | DB | Ada | Ada | Ada |
| GPU | Ada, DB | Ada | Ada | Ada |
| Memori | DB | Ada | Ada | Ada |
| LAN | Ada, DB | Tidak Ada | Tidak Ada | Ada |
| Video Output | Ada, DB | Tidak Ada | Tidak Ada | Ada |
| Penyimpanan | ROM, RW-Ext | ROM | ROM, RW-Ext | ROM, RW-Ext |
| GPIO Header | Ada (USB) | Ada | Tidak Ada | Ada |
Keterangan : DB = *Daughter Board*
Pada tabel di atas terdapat sebuah komponen General Purpose Input Output (GPIO). Komponen tersebut merupakan pin I/O yang dapat dikonfigurasi untuk melakukan fungsi yang berbeda. Artinya pin-pin ini memiliki tujuan yang umum dimana pembuat program dapat memodifikasinya untuk tujuan tertentu. Lingkaran merah pada gambar berikut adalah GPIO pada salah satu perangkat SBC.
Pada dasarnya, skema GPIO sama pada perangkat SBC. Namun, untuk mengantisipasi kemungkinan adanya perbedaan skema GPIO pada perangkat dengan merk yang berbeda, sebaiknya kita memeriksa kembali dokumentasi yang tersedia pada situs penyedia SBC. Skema GPIO dari Raspberry Pi tersedia pada situs raspberrypi.com.
B. Single Board Controller
Single board controller adalah sebuah mikrokontroler yang berada pada Printed Circuit Board (PCB). Sederhananya mikrokontroler sendiri dapat diibaratkan sebuah “otak” komputer yang tertanam pada sebuah chip. Nah, pada single board controller ini terdapat beberapa perangkat yang menunjang kerja mikrokontroler seperti sirkuit input/output, RAM, ROM, tempat penyimpanan data dan program lainnya yang dapat menunjang kerja Integrated Circuit (IC).
Saat melakukan pengembangan aplikasi, seorang pengembang harus mempertimbangkan kinerja antar komponen. Hal ini yang biasanya memperlambat sebuah pengembangan aplikasi pada komputer personal karena memiliki banyak komponen penunjang didalamnya. Single board controller memiliki komponen yang sederhana untuk menjalankan kinerjanya sebagai komputer, sehingga pengembang aplikasi dapat melakukan sinkronisasi terhadap controller hardware lainnya tanpa menghabiskan banyak waktu.
Biasanya single board controller ini tergolong alat yang “cukup murah” sehingga biaya pengembangan aplikasi dapat ditekan. Alat ini juga cukup terkenal di kalangan pendidikan, karena kita dapat mempelajari bagaimana mengembangkan sebuah aplikasi sederhana dengan biaya yang relatif murah.
Sistem dari mikrokontroler ini menyediakan beberapa bentuk dari sinyal input dan output yang mengizinkan perangkat lunak aplikasi untuk mengendalikan sistem dari luar. Perangkat untuk komunikasi antar alat sangat bergantung pada usia dari sistem mikrokontroler tersebut.
Pada masa awal kemunculan dari single board microcontroller harus menyertakan “serial port” untuk menambahkan pembacaan sinyal antar perangkat. Berbeda dengan mikrokontroler masa kini, dimana sebuah single board controller dapat memiliki port USB, jaringan nirkabel (bluetooth, Wi-Fi, sinar infra merah dan lain-lain), bahkan memiliki port eternet untuk kabel jaringan berbasis UTP. Port yang dilingkari pada gambar berikut adalah contoh port eternet pada single board controller. Kalian juga dapat melihat beberapa port lainnya pada alat yang sama.