KOMUNIKASI DATA

1
KOMUNIKASI DATA ST014EnKODING DAN DEKODING
S1 Teknik Informatika
DOSEN PENGAMPU Ferry Wahyu Wibowo, S.Si.,
M.Cs Joko Dwi Santoso, M.Kom Naskan, S.Kom Rico
Agung D., S.Kom Rikie Kartadie, S.T., M.Kom
2
Outlines

• Definisi Enkoding
• Definisi Dekoding
• Prinsip Konversi Data/Sinyal Analog ke Digital
• Prinsip Konversi Data/Sinyal Digital ke Analog

3
Definisi Enkoding

• Enkoder adalah rangkaian logik yang mengaktivasi
  jumlah masukan dan mengirimkan serangkaian
  keluaran yang merepresentasikan bilangan biner

D
I0
Z
Out0
C
I1
Out1
Y
B
I2
A
I3
4
Definisi Enkoding
5
Definisi Enkoding
6
Definisi Enkoding
7
Definisi Enkoding

• Modulasi melibatkan operasi salah satu dari tiga
  karakteristik sinyal pembawa
• Amplitude Shift Keying (ASK)
• Frequency Shift Keying (FSK)
• Binary FSK (BFSK)
• Multiple FSK (MFSK)
• Phase Shify Keying (PSK)
• Binary PSK (BPSK)
• Four-level PSK (QPSK)
• Multilevel PSK (MPSK)
• QAM Kombinasi ASK dan PSK

8
Definisi Enkoding
9
Definisi Enkoding

• Prinsip enkoder dan dekoder

10
Definisi Enkoding

• Data analog dan digital dapat dienkode menjadi
  sinyal digital atau analog. Ada 4 kombinasi
  sinyal yang mungkin, yaitu
• Data digital, sinyal digital
• Data analog, sinyal digital
• Data digital, sinyal analog
• Data analog, sinyal analog

11
Definisi Enkoding

• Data Digital, Sinyal Digital
• Data biner ditransmisikan oleh enkoding setiap
  bit data menjadi unsur sinyal
• Faktor yang menentukan bagaimana penerima akan
  menginterpretasikan sinyal yang datang
• Peningkatan data rate meningkatkan bit error rate
• Peningkatan derau (gangguan) sinyal menurunkan
  bit error rate.
• Peningkatan bandwidth mampu meningkatkan data
  rate

12
Definisi Enkoding

• Data Digital, Sinyal Digital

13
Definisi Dekoding

• Dekoder adalah rangkaian logik yang menerima
  serangkaian masukan yang merepresentasikan
  bilangan biner dan hanya mengaktifkan keluaran
  terkait dengan jumlah masukan

14
Definisi Dekoding
15
Definisi Dekoding
16
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Sistem Perancangan Antarmuka

17
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Mencuplik sinyal analog dan mengubahnya menjadi
  sinyal digital kemudian diproses sistem
  komputasinya
• DAC digunakan sebagai keluaran hasil komputasinya
  yang berupa sinyal analog

18
Prinsip Konversi Analog ke Digital
19
Prinsip Konversi Analog ke Digital
Contoh PCM
20
Prinsip Konversi Analog ke Digital
21
Prinsip Konversi Analog ke Digital
22
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Analog capture circuit pada FPGA Spartan-3E
  Starter Kit terdiri dari programmable scaling
  pre-amplifier dan ADC

23
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Analog capture circuit terdiri dari Linear
  Technology LTC6912-1 pre-amplifier yang dapat
  diprogram dengan menskala sinyal analog pada
  header J7
• Keluaran pre-amplifier terhubung ke Linear
  Technology LTC1407A-1 ADC
• Pre-amplifier dan ADC diprogram secara serial
  atau dikendalikan oleh FPGA.

24
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Mengubah tegangan analog pada VINA atau VINB dan
  mengubahnya menjadi representasi digital 14-bit,
  D130

25
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Gain merupakan pengaturan bati yang diisikan ke
  programmable pre-amplifier

26
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Tegangan referensi untuk amplifier dan ADC adalah
  1,65V yang dibangkitkan melalui tegangan pembagi
• Jangkah maksimum ADC adalah 1,25V dari tegangan
  referensi 1,65V
• Keluaran ADC merupakan 14-bit keluaran digital
  dua komplemen, sehingga nilainya diskala oleh
  8192 atau 213.

27
Prinsip Konversi Analog ke Digital
28
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Nilai digital merupakan representasi signed
  14-bit dua komplemen dari jangkah masukan -1,25v
  sampai 1,25v
• Jika ingin menghubungkan sinyal alternating
  current (AC) ke pin masukan VINA atau VINB pada
  FPGA Spartan-3E harus melalui kapasitor untuk
  menyaring sinyal direct current (DC), sehingga
  hanya sinyal AC saja yang akan dilewatkan

29
Prinsip Konversi Analog ke Digital
30
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Top level dari amplifier dan ADC

31
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• LTC6912-1 mempunyai dua inverting amplifier
  dengan gain yang dapat diprogram
• Tujuan amplifier adalah untuk menskala tegangan
  pada VINA dan arus pada VINB

32
Prinsip Konversi Analog ke Digital
33
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Pengaturan gain untuk pre-amplifier

34
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Komunikasi berbasis SPI antarmuka dengan
  amplifier
• Keluaran AMP_DOUT dari amplifier berulang-ulang
  mengatur gain sebelumnya, dalam beberapa aplikasi
  dapat diabaikan
• Antarmuka amplifier relatif lamban dan hanya
  mendukung sekitar 10 MHz frekuensi clock

35
Prinsip Konversi Analog ke Digital
36
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• AMP_DOUT selalu aktif sehingga tidak dapat
  membagi sinyal SDO yang sama sebagaimana piranti
  lainnya
• FPGA perlu mentransmisikan masing-masing byte MSB
  yang pertama
• VHDL untuk memilih gain slave LTC 2624-1
• constant gain std_logic_vector(7 downto 0)
  "00010001"

37
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Deskripsi rangkaian untuk mengendalikan Amplifier
  ini menggunakan bahasa VHDL dengan metode Finite
  State Machine (FSM) Moore

38
Prinsip Konversi Analog ke Digital

• Analog Digital Converter (ADC) yang digunakan
  adalah LTC 1407A-1 yang mempunyai dua masukan
  sinyal, masukan keduanya berupa sinyal analog
  yang di-sampling secara simultan ketika sinyal
  ad_conv diaplikasikan
• ADC ini men-sampling data analog menggunakan
  serial peripheral interface (SPI).

39
Prinsip Konversi Analog ke Digital
40
Prinsip Konversi Analog ke Digital
41
Prinsip Konversi Analog ke Digital
42
Prinsip Konversi Digital ke Analog
43
Prinsip Konversi Digital ke Analog

• Spartan 3E starter kit mempunyai piranti
  kompatibel dengan SPI, empat channel,
  Digital-to-Analog Converter (DAC) serial
• Piranti DAC yang digunakan adalah Linear
  Technology LTC2624 quad DAC dengan resolusi
  unsigned 12-bit
• Empat keluaran dari DAC diperlihatkan pada J5
  header yang menggunakan format Digilent 6-pin
  peripheral module.

44
Prinsip Konversi Digital ke Analog
45
Prinsip Konversi Digital ke Analog
46
Prinsip Konversi Digital ke Analog
47
Prinsip Konversi Digital ke Analog
48
Prinsip Konversi Digital ke Analog
49
Prinsip Konversi Digital ke Analog

• Channel A dan B menggunakan tegangan referensi
  3,3V sedangkan channel C dan D menggunakan
  referensi 2,5V. Tegangan referensi itu sendiri
  mempunyai toleransi 5, sehingga akan ada kaitan
  variansi (perbedaan) pada tegangan keluaran

50
Prinsip Konversi Digital ke Analog

• Tegangan referensi terkait dengan keluaran DAC A
  dan B sekitar 3,3V5
• Tegangan referensi terkait dengan keluaran DAC C
  dan D sekitar 2,5V5

51
Prinsip Konversi Digital ke Analog

• Pengendali DAC

52
Terima Kasih