MODUL 3 GERBANG LOGIKA DASAR A. TEMA DAN TUJUAN KEGIATAN PEMBELAJARAN. Tema : Gerbang Logika Dasar 2. Fokus Pembahasan Materi Pokok :. Definisi Gerbang Logika Dasar 2. Gerbang-gerbang Logika Dasar 3. Tujuan Kegiatan Pembelajaran :. Mahasiswa memahami konsep gerbang logika dasar. 2. Mahasiswa mampu menggunakan gerbang NOT (Inverter), AND, dan OR 3. Mahasiswa mampu membuat Timing Diagram untuk semua gerbang logika dasar. B. URAIAN MATERI POKOK. DEFINISI GERBANG LOGIKA Komputer Digital merupakan sebuah sistem digital yang melaksanakan bermacam-macam tugas komputasional. Dalam komputer digital, manipulasi informasi biner dilakukan oleh rangkaian-rangkaian logika yang disebut gerbanggerbang (gates). Gerbang logika adalah blok bangunan dasar untuk membentuk rangkaian elektronika digital, yang digambarkan dengan simbol-simbol tertentu yang telah ditetapkan. Sebuah gerbang logika memiliki beberapa masukan tetapi hanya memiliki satu keluaran. Keluarannya akan HIGH () atau LOW () tergantung pada level digital pada terminal masukan. Dengan menggunakan gerbang-gerbang logika, kita dapat merancang dan mendesain suatu sistem digital yang akan dikendalikan level masukkan digital dan menghasilkan sebuah tanggapan keluaran tertentu berdasarkan rancangan rangkaian logika itu sendiri. Hubungan input dan output dari variabel biner untuk setiap gerbang dapat disajikan dalam sebuah tabel yang disebut tabel kebenaran (truth table).
2 Beberapa gerbang logika dasar yang akan dibahas adalah gerbang logika NOT (Inverter), AND, dan OR. Sedangkan gerbang-gerbang logika kombinasional adalah gerbang logika NOT AND (NAND), NOT OR (atau NOR), EKSKLUSIVE OR (atau XOR), dan EKSKLUSIVE NOT OR (atau XNOR). Gerbang-gerbang ini akan dibahas pada modul selanjutnya. 2. GERBANG-GERBANG LOGIKA DASAR 2.. GERBANG LOGIKA NOT (INVERTER) Gerbang logika inverter yang sering disebut gerbang logika NOT adalah sebuah gerbang logika yang memiliki hanya satu input dan hanya satu output, fungsinya sebagai pembalik. Prinsip kerja dari gerbang logika Inverter sangat sederhana, yaitu apapun keadaan isyarat yang diberikan pada bagian input akan dibalik oleh gerbang logika ini sehingga pada bagian keluarannya akan menjadi berlawanan, atau keadaannya terbalik. Gerbang ini mengubah logika sensor sebuah sinyal biner. Simbol inverter dinyatakan dengan sebuah segitiga dengan sebuah lingkaran kecil atau gelembung (bubble). Perhatikan Gambar 2.. A X Gambar 2.. Gerbang Inverter Persamaan Aljabar Boole untuk sebuah inverter ditulis : X = Ā Garis yang terdapat di atas huruf A disebut dengan garis pembalik (Bar inversion), yang digunakan untuk menunjukkan komplemen.
3 Truth Table Inverter A X Gerbang logika NOT tersedia dalam kemasan sebagai IC (Integrated Circuit). Tata letak pin IC, tipe gerbang logika dan spesifikasi teknik semuanya termuat dalam manual data logika yang disediakan oleh pabrik pembuat (manufacturer) dari IC tersebut. Salah satu IC untuk gerbang inverter adalah IC 744. Setiap kemasan IC di dalamnya memiliki 6 gerbang logika NOT. Perhatikan Gambar 2.2. Gambar 2.2. Diagram Blok IC 744 Sumber : http://bboypipo.blogspot.com/2/4/laporan-praktikum-sistem-digital-bab2.html 2.2. GERBANG LOGIKA AND Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang AND mempunyai sifat bila sinyal keluaran ingin HIGH () maka semua sinyal masukan harus dalam keadaan HIGH (). Selain keadaan tersebut, keluarannya bernilai LOW (). Simbol untuk gerbang AND terdapat pada Gambar 2.3.
4 A B X Gambar 2.3. Gerbang Logika AND Persamaan Aljabar Boole untuk gerbang AND ditulis : Truth Table AND A B X X = A. B IC untuk gerbang logika AND, salah satunya adalah IC 748. Setiap kemasan IC berisi empat gerbang logika AND, masing-masing memiliki dua input. Perhatikan Gambar 2.4. Gambar 2.4. Diagram Blok IC 748 Sumber : http://bblberbagielektronika.blogspot.com/
5 2.3. GERBANG LOGIKA OR Gerbang OR mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang OR mempunyai sifat bila salah satu dari sinyal masukan HIGH (), maka sinyal keluaran akan menjadi HIGH () juga. Pada gerbang ini, keluaran akan bernilai LOW (), jika semua masukkan bernilai LOW (). Simbol untuk gerbang AND terdapat pada Gambar 2.5 A B X Gambar 2.5. Gerbang Logika OR Truth Table OR A B X IC untuk gerbang logika OR, salah satunya adalah IC 7432. Setiap kemasan IC berisi empat gerbang logika OR, masing-masing memiliki dua input. Perhatikan Gambar 2.6.
6 Gambar 2.6. Diagram Blok IC 7432 ANALISA PEWAKTUAN Cara penganalisaan respon output terhadap kombinasi input-inputnya pada periode waktu tertentu. Cara penganalisaan yang lain adalah dengan Tabel Kebenaran. Peralatan yang digunakan : Timing Diagram (Diagram pewaktuan). Timing Diagram untuk gerbang logika dasar dapat dilihat pada Gambar 2.7.
7 Gambar 2.7. Timing Diagram untuk gerbang AND, OR, dan NOT Sumber : http://www.adityarizki.net/2/6/tutorial-teknik-digital-dengan-xilinxfungsi-dan-simbol-logika-dasar/ Latihan. Sebuah input data mempunyai urutan :. Gambarkan bentuk gelombang dari data input tersebut dalam representasi sinyal digital! 2. Buat Tabel Kebenaran untuk gerbang AND-3 input berikut ini :
8 3. Buat Timing Diagram untuk output X dari gerbang OR-3 input berikut ini : 4. Suatu rangkaian digital nampak seperti pada gambar dibawah ini. Logika masukan dan keluaran telah diketahui, tetapi gerbang logikanya belum diketahui. Berdasarkan logika masukan dan keluaran yang telah diketahui level logikanya, tentukan gerbang logika masing-masing kotak!