GERBANG LOGIKA


Gerbang Logika
            Gerbang Logika merupakan dasar pembentuk sistem digital. Gerbang Logika beroperasi dengan bilangan biner, karenanya disebut Gerbang Logika Biner. Tegangan yang digunakan dalam gerbang logika adalah High (berarti "1" atau"+5V") atau Low (berarti "0" atau " 0 V " ).
            Gerbang (gates) adalah suatu rangkaian logika dengan satu keluaran dan satu atau beberapa masukan, taraf tegangan keluaran tertentu; hanya terjadi untuk suatu kombinasi taraf tegangan dari masukan-masukannya yang sudah tertentu pula. Gerbang logika dasar terdiri dari tiga jenis, yaitu AND, OR, dan NOT. Sedangkan gerbang logika yang lain merupakan pengembangan dari ke tiga gerbang logika dasar tersebut, antara lain gerbang : NAND, NOR, dan XOR.

Gerbang AND
adalah gerbang yang memberikan keluaran hanya bila semua masukan ada. Dengan kata lain gerbang AND merupakan gerbang semua atau tidak ada ; keluaran hanya terjadi bila semua masukan ada.

Gerbang OR
adalah gerbang salah satu atau semua; keluaran terjadi bila salah satu atau semua
masukan ada. Gerbang OR memberikan keluaran 1 bila salah satu masukan atau ke dua masukan adalah 1.

Gerbang NOT
adalah gerbang logika yang memberikan keluaran tidak sama dengan masukannya. Gerbang NOT disebut juga inverter. Gerbang ini mempunyai sebuah masukan dan sebuah keluaran, yang dilakukannya hanyalah membalik sinyal masukan; jika masukan tinggi, keluaran adalah rendah, dan sebaliknya.

Gerbang NAND (NOT-AND)
adalah gerbang AND yang diikuti gerbang NOT.


Gerbang NOR (NOT-OR)
adalah gerbang OR yang diikuti gerbang NOT.

Gerbang XOR
Gerbang ini mempunyai dua masukan dan satu keluaran. XOR adalah nama lain dari OReksklusif. Disebut semikian sebab gerbang XOR memberikan keluaran 1 bila masukan pertama atau masukan kedua adalah 1, namun tidak kedua-duanya. Dengan kata lain, gerbang XOR mempunyai keluaran 1 hanya bila ke dua masukannya berbeda dan keluarannya 0 apabila ke dua masukannya sama.

            Semua sistem digital disusun dengan hanya menggunakan tiga gerbang logika dasar: gerbang AND,gerbang OR dan gerbang NOT .Empat gerbang logika lain dapat dibuat dari gerbang-gerbang dasar ini, yakni : gerbang NAND ,gerbang NOR ,gerbang eksklusif OR ,gerbang eksklusif NOR .
            Gerbang-gerbang logika tersebut disusun dengan menggunakan dioda dan resistor (Diode Logic), dengan menggunakan resistor dan transistor (Resistor Transistor Logic), atau dengan menggunakan kombinasi transistor (Transistor-Transistor Logic - TTL). Kelompok logika lain dinamakan berdasar konfigurasi rangkaiannya dan tersedia sebagai suatu IC (Integrated Circuit). Contohnya P-MOS (Positive-Metal Oxide Semiconductor), CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), ECL (Emitter-Coupled Logic), I2L (Integrated Injection Logic). Yang paling populer adalah keluarga TTL yang dikenal dengan seri 74/54 yang masih terbagi lagi dalam kelompok-kelompok: standar (74/54), High-speed TTL (74H/54H), Low-power TTL (74L/54 L), Schottky TTL (74S/54S), Low-power Schottky TTL (74LS/54LS). Selain itu juga cukup banyak dipakai keluarga CMOS yang ditandai dengan HC, HCT, AC atau ACT. Umumnya TTL dipilih karena mempertimbangkan kecepatannya, sedang CMOS disukai karena pemakaian dayanya yang relatif rendah.

Prosedur Percobaan
1.                                          Rakitlah rangkaian seperti pada Gambar 1.2,  hubungkan ke catu daya.
2.      Saklar A dan B digunakan sebagai masukan, keluaran menggunakan lampu LED
3.      Isi tabel kebenaran gerbang AND 2 masukan di bawah.
4.      Ulangi langkah-langkah 1-3 untuk menguji gerbang OR (IC TTL 74LS32-Gambar 1.3), INVERTER (IC TTL 74LS06), NAND (IC TTL 74LS08 dan 74LS06) dan OR (IC TTL 74LS32 dan 74LS06)
5.      Laksanakan langkah 4 dengan menggunakan bantuan DATASHEET I














 











Gambar 1.2   Gerbang Logika AND 2 Masukan

 









Gambar 1.3   Gerbang Logika OR 2 Masukan

Data Hasil Percobaan dan Analisa Data

    AND 2 masukan                       OR 2 masukan                       Inverter
Input
Output
 A
B
0
0

0
1

1
0

1
1

Input
Output
A
B
0
0

0
1

1
0

1
1

Input
Output
0

1


  

NAND 2 masukan                        NOR 2 masukan
Input
Output
 A
B
0
0

0
1

1
0

1
1

Input
Output
 A
B
0
0

0
1

1
0

1
1







Kesimpulan







Tugas
1.         Buat tabel kebenaran XOR dan XNOR, serta jabarkan gerbang tersebut     yang disusun oleh gerbang dasar (AND, OR, dan Inverter)














Rangkaian Logika Kombinasi
Rangkaian logika kombinasi merupakan kumpulan gerbang-gerbang logika dengan masukan dan keluaran tertentu.
 
Contoh:






Gambar 1.4   Rangkaian Logika Kombinasi  Y = 1.A + A.B

Tabel Kebenaran Gambar 1.4
Input
Y
 A
B
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1






Prosedur Percobaan
  1. Rakitlah rangkaian seperti pada Gambar 1.4,  hubungkan ke catu daya.
  2. Saklar A dan B digunakan sebagai masukan, keluaran menggunakan lampu LED
  3. Buktikan tabel kebenarannya Gambar 1.4
  4. Ulangi untuk merangkai persamaan
      a.         Y = A.B + A.B.C 
      b.         Y = C.B + B.A + A + B
      dan buat tabel  kebenarannya
5.   Laksanakan langkah 4 dengan menggunakan bantuan DATASHEET I



Data Hasil Percobaan dan Analisa Data
Input
Y
 A
B
C
0
0
0

0
0
1

0
1
0

0
1
1

1
0
0

1
0
1

1
1
0

1
1
1

a.









            Penyederhanaan:
      Y = A.B + A.B.C 
            Peta Karnaugh
















                       

b.
Input
Y
 A
B
C
0
0
0

0
0
1

0
1
0

0
1
1

1
0
0

1
0
1

1
1
0

1
1
1











            Penyederhanaan:
      Y = C.B + B.A + A + B
      Peta Karnaugh


















Kesimpulan











Tugas
1.         Sederhanakan dan buat tabel kebenarannya
      a.         Y = B.A  +   A 
      b.         Y = (C.B + B.A )+ C
2.         Jelaskan SOP dan POS, beri contohnya















Bab II
Dekoder, Enkoder, Multiplekser dan Demultiplekser


Tujuan  Percobaan
            Setelah melakukan praktikum ini, praktikan diharapkan telah memiliki kemampuan sebagai berikut :
  • Mengerti dan memahami dekoder, enkoder, multiplekser dan demultiplekser (bentuk, tabel kebenaran, sifat/karakteristik)
  • Mampu menganalisis dan merancang rangkaian Dekoder, Enkoder, Multiplekser dan Demultiplekser

Peralatan Percobaan
  • Logic Probe
  • Gerbang-gerbang logika TTL(Transistor-Transistor Logic)
  • generator sinyal
  • osiloskop
  • multimeter
  • kabel
  • catu daya

Dasar Teori
Multiplexer
            Multiplexer adalah suatu rangkaian yang mempunyai banyak input dan hanya mempunyai satu output. Dengan menggunakan selector, kita dapat memilih salah satu inputnya untuk dijadikan output. Sehingga dapat dikatakan bahwa multiplexer ini mempunyai n input, m selector , dan 1 output.
Biasanya jumlah inputnya adalah 2m selectornya. Adapun macam dari multiplexer ini adalah sebagai berikut:
·                      Multiplexer 4x1 atau 4 to 1 multiplexer
·                      Multiplexer 8x1 atau 8 to 1 multiplexer
·                      Multiplexer 16x1 atau 16 to 1 multiplexer dsb.
Gambar 2.1. berikut adalah symbol dari multiplexer 4x1 yang juga disebut sebagai “data selector” karena bit output tergantung pada input data yang dipilih oleh selector. Input data biasanya diberi label D0 s/d Dn. Pada multiplexer ini hanya ada satu input yang ditransmisikan sebagai output tergantung dari kombinasi nilai selectornya. Kita misalkan selectornya adalah S1 dan S0, maka jika nilai :
S1 S0 = 00
Maka outputnya (kita beri label Y) adalah :
Y = D0
Jika  D0   bernilai 0 maka Y akan bernilai 0, jika D0 bernilai 1 maka Y akan bernilai 1.








Gambar.2.1. Simbol Multiplexer


 
Adapun rangkaian multiplexer 4x1 dengan menggunakan strobe atau enable yaitu suatu jalur bit yang bertugas mengaktifkan atau menonaktifkan multiplexer, dapat kita lihat pada gambar 2.2 berikut ini.








Gambar.2.2. Rangkaian multiplexer 4x1
Tabel. 2.1. Tabel Kebenaran  Multiplexer 4x1
Strobe
S1
S0
Output
0
0
0
D0
0
0
1
D1
0
1
0
D2
0
1
1
D3
1
X
X
0


LOGIKA MULTIPLEXER DAN IMPLEMENTASI FUNGSI BOOLEAN

Suatu desain dari rangkaian logic biasanya dimulai dengan membuat tabel kebenaran. Seperti telah kita ketahui bahwa kita mengenal ada 2 macam metode yang diterapkan pada tabel kebenaran, yaitu metode sum of product (SOP) dan metode product of sum (POS). Nah pada bagian ini kita kenalkan dengan metode yang ketiga yaitu multiplexer solution.
Pada kenyataannya, kita dapat merancang suatu multiplexer 8x1 dari multiplexer 4x1 atau multiplexer 16x1 dari multiplexer 8x1 dan seterusnya. Jika kita anggap selector sebagai n, maka kita dapat membuat multiplexer 2nx1 dari multiplexer 2n-1x1. Dengan kata lain kita memfungsikan multiplexer 2n-1x1 sebagai multiplexer 2nx1.
Jika kita menterjemahkan suatu kasus sebagai suatu fungsi F :
F(A, B, C ) = ∑ (1, 3, 5, 6)
Dimana parameter fungsi tersebut A, B, C adalah merupakan selector dari multiplexer dan sisi sebelah kanan fungsi adalah output yang diinginkan dari multiplexer. Tanda ∑ beserta parameter berikutnya adalah merupakan bentuk SOP (sum of product

Leave a Reply