Komunikasi Serial

1 Komunikasi Serial

Komunikasi serial ialah pengiriman data secara serial (data dikirim satu persatu se-

cara berurutan), sehingga komunikasi serial lebih lambat daripada komunikasi par-

alel. Komunikasi Serial dapat digunakan untuk menggantikan Komunikasi Parallel

jalur data 8-bit dengan baik. Tidak saja memakan biaya yang lebih murah, namun

dapat digunakan untuk menghubungkan dua peralatan yang sangat jauh. Misalnya

menumpang pada kabel telpon.

Agar komunikasi serial dapat bekerja dengan baik, data byte harus diubah ke

dalam bit-bit serial menggunakan peralatan yang disebut shift register parallel-in

serial-out, kemudian data dikirimkan hanya dengan satu jalur data saja. Hal yang

serupa dikerjakan pada penerima, dimana penerima harus mengubah bit-bit serial

yang diterimanya menjadi data byte yang persis seperti data semula pada pengir-

im, dengan menggunakan shift register serial-in parallel-out. Tentu saja jika data

serial tersebut dikirim menumpang jalur telpon, maka dibutuhkan peralatan pen-

gubah status digital 0s atau 1s menjadi sinyal suara audio. Peralatan seperti ini

kemudian disebut modem (modulator/demudulator). Modulator sebagai pengubah

sinyal digital menjadi sinyal audio, sebaliknya Demodulator adalah sebagai mengu-

bah kembali sinyal audio menjadi sinyal digital. Pada jarak yang sangat dekat, kita

dapat menggunakan komunikasi serial sederhana dan tidak perlu modulasi. Seperti

yang dapat kita lihat pada hubungan komputer kita dengan keyboard atau mouse.

1.1 Komunikasi Serial Synchronous dan Asynchronous

Komunikasi data serial mengenal dua buah metode, yaitu synchronous dan asyn-

chronous. Metode sychronous mengirimkan datanya beberapa byte atau karakter

(atau disebut blok data atau frame) sebelum meminta kon_rmasi apakah data su-

dah diterima dengan baik atau tidak. Sementara metode asynchronous data dikirim

satu byte setiap pengiriman. Biasanya tidak dibutuhkan kon_rmasi menerimaan

data. Dari kedua jenis metode tersebut dapat dipilih dan dilakukan lewat program.

Tentu saja dibutuhkan program yang baik dan teliti untuk melakukannya. Namun

dewasa ini proses pengiriman data serial tersebut sudah dilakukan oleh sebuah chip

tersendiri (Hardware). Salah satu chip disebut UART (Universal Asynchronous Re-

ciever Transmiter) dan satunya lagi disebut USART (Universal Synchronous Asyn-

chronous Reciever Transmiter). Dalam protokol berbeda, sychronous memerlukan

sinyal tambahan yang digunakan untuk men-sychron-isasi setiap denyut dari proses

transfer.

 

Gambar 1: Sinyal Transmisi Sinkron

Komunikasi data serial Asynchronous sekarang sudah digunakan demikian luas

untuk transmisi yang berorientasi karakter, sementara metode Synchronous digu-

nakan untuk transmisi yang berorientasi blok. Pada mode Asynchronous, setiap

karakter ditempatkan berada diantara bit start dan bit stop. Bit start selalu satu

bit, tapi stop bit bisa satu bit atau dua bit. Start bit selalu 0 (low) dan stop bit

selalu 1 (high). Contohnya, pada gambar 2 di mana karakter A (01000001 biner)

dibingkai (dikurung) oleh start bit dan satu stop bit.

Gambar 2: Pembingkaian Karakter ASCII "A" (41h)

Pada komunikasi serial Asynchronous, peralatan dan modem dapat diprogram

untuk menggunakan lebar data 7 atau 8-bit. Tentu saja ditambah dengan Stop bit.

Dahulu, system karakter ASCII masih terbatas pada data 7-bit, namun sekarang

ASCII extended sudah lazim menggunakan lebar data 8-bit. Pada peralatan kuno,

dengan komponen-komponen yang lambat pula, dibutuhkan stop bit yang agak pan-

jang, hal ini dimaksudkan untuk memeberi kesempatan peralatan untuk menangani

data yang telah diterimanya, dan untuk mempersiapkan diri untuk menerima byte

berikutnya. Namun sekarang modem PC kita dewasa ini biasanya hanya menggu-

nakan satu bit stop. Jika kita hitung, dengan menggunakan satu bit stop total kita

memiliki 10-bit untuk setiap karakter 8-bit. Dengan kata lain setiap karakter 8-bit

dikirim bersama-sama start dan stop bit sehingga total menjadi 10-bit, yang artinya

ada proses transfer lebih panjang 20% setiap karakternya.

Pada system yang sangat mementingkan integritas data yang disimpan, maka

ditambahkanlah bit paritas kepada bingkai data tersebut. Maksudnya untuk setiap

karakter 8-bit kita masih menambahkan bit paritas disamping bit start dan bit stop.

Sehingga total adalah 11-bit. Adapun bit paritas adalah bit yang menunjukkan bah-

wa data yang dimaksud adalah memiliki jumlah bit 1s (high) ganjil atau genap. Bit

paritas adalah bit di luar data yang bersangkutan atau merupakan tambahan. Chip

UART khusus biasanya sudah dilengkapi dengan keperluan paritas tersebut secara

hardware. Bahkan ada beberapa pilihan untuk penanganan paritas ini, misalnya

odd-, even- dan no-parity.

1.2 Data Transfer Rate

Kecepatan tranfer data pada komunikasi data serial diukur dalam satuan BPS (bits

persecond). Sebutan terkenal lainnya adalah baud rate. Namun Baud dan bps tidak

serta merta adalah sama. Hal ini mengacu kepada fakta bahwa baud rate adalah

terminology modem dan diartikan sebagai perubahan signal dalam satuan bit signal

setiap detik. Sedang data tranfer rate penamaannya mengacu pada jumlah bit dari

byte data yang ditransfer setiap detik.

Sementara itu kecepatan transfer data (data transfer rate) pada komputer ter-

gantung pada jenis komunikasi yang diberlakukan atasnya. Seperti contoh, komput-

er PC-IBM model kuno dapat mentransfer data mulai dari 100 s/d 9600 bps. Namun

pada saat sekarang kecepatan komunikasi serial menjadi sangat pesat. 56.000 bps

kemudian menjadi standar kecepatan pada modem. Namun para perancang kom-

puter sepakat untuk membatasi kecepatan pada komunikasi serial Asynchronous

hanya setinggi 100.000 bps. Untuk kecepatan yang lebih tinggi mode Synchronous

kemudian menjadi pilihan.

 Referensi : Musbikhin, 2011, Komunikasi Serial pada 8051 (online),

http://www.musbikhin.com/komunikasi-serial-pada-8051, diakses 28 Maret

2012.