1. Tujuan [kembali]
- Mengetahui apa itu IEE/ANSI
- Menjelaskan prinsip kerja gerbang logika
- Mensimulasikan rangkaian gerbang logika
2. Komponen [kembali]
- Saklar
Sakelar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain untuk jaringan listrik arus kuat, saklar berbentuk kecil juga dipakai untuk alat komponen elektronika arus lemah.
- Resistor
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V = I.R).
- LED Red
LED merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai indikator pada rangkaian
- Gerbang NOT
Gerbang NOT sering juga disebut sebagai rangkaian inventer (pembalik). Tugas rangkaian NOT (pembalik) ialah memberikan suatu keluaran yang tidak sama dengan masukan.
- Gerbang AND
Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0.
- Gerbang OR
Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.
- Gerbang NOR
Arti NOR adalah NOT OR atau BUKAN OR, Gerbang NOR merupakan kombinasi dari Gerbang OR dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang OR.
- Gerbang NAND
Arti NAND adalah NOT AND atau BUKAN AND, Gerbang NAND merupakan kombinasi dari Gerbang AND dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang AND.
- Gerbang EX-OR
X-OR adalah singkatan dari Exclusive OR yang terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output) Logika. Gerbang X-OR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan-masukannya (Input) mempunyai nilai Logika yang berbeda. Jika nilai Logika Inputnya sama, maka akan memberikan hasil Keluaran Logika 0.
- Gerbang EX-NOR
Seperti Gerbang X-OR, Gerban X-NOR juga terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output). X-NOR adalah singkatan dari Exclusive NOR dan merupakan kombinasi dari Gerbang X-OR dan Gerbang NOT. Gerbang X-NOR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang sama dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang berbeda. Hal ini merupakan kebalikan dari Gerbang X-OR (Exclusive OR).
- Power
sebagai sumber tegangan
3. Dasar Teori [kembali]
Simbol yang digunakan dalam bab ini untuk mewakili berbagai jenis gerbang adalah simbol yang ada lebih dikenal oleh kita semua dan telah digunakan selama bertahun-tahun. Setiap gerbang logika memiliki simbol dengan bentuk yang berbeda. Namun, untuk perangkat logika yang lebih kompleks, misalnya perangkat logika berurutan seperti flip-flop, penghitung, register atau sirkuit aritmatika, seperti adders, subtractor, dll., simbol-simbol ini tidak dibawa informasi yang bermanfaat. Satu set simbol standar baru diperkenalkan pada tahun 1984 di bawah IEEE / ANSI Standard 91–1984. Simbol logika yang diberikan di bawah standar ini semakin banyak digunakan sekarang dan bahkan sudah mulai muncul dalam literatur yang diterbitkan oleh produsen sirkuit terintegrasi digital. Kegunaan standar baru ini akan lebih jelas dalam paragraf berikut saat kita membahasnya fitur yang menonjol dan menggambarkannya dengan contoh-contoh praktis.
4.12.1Standa
IEEE/ANSI – Fitur yang Menonjol
Standar ini menggunakan simbol persegi panjang untuk semua perangkat, bukan bentuk simbol yang berbeda untuk masing-masing perangkat alat. Misalnya, semua gerbang logika (OR, AND, NAND, NOR) akan diwakili oleh blok persegi panjang.
Segitiga kanan digunakan sebagai ganti gelembung untuk menunjukkan inversi tingkat logika. Segitiga kanan juga digunakan untuk menunjukkan apakah input atau output yang diberikan LOW aktif. Tidak adanya segitiga menunjukkan input atau output TINGGI aktif. Sejauh menyangkut gerbang logika, notasi khusus di dalam blok persegi panjang menggambarkan hubungan logika antara output dan input. Sebuah '1' di dalam blok menunjukkan bahwa perangkat hanya memiliki satu input. Operasi AND diekspresikan oleh ‘&’, dan OR operasi dinyatakan dengan simbol ‘≥1’. Gambar 4.43 menunjukkan rekan-rekan ANSI dari berbagai logika gerbang. Simbol ‘ ≥1’ menunjukkan bahwa outputnya TINGGI ketika satu atau lebih dari satu input TINGGI. Simbol ‘&’ menunjukkan bahwa output hanya TINGGI ketika semua input TINGGI. Dua input EX-OR diwakili oleh simbol ‘= 1’ yang menyiratkan bahwa output TINGGI hanya ketika salah satu inputnya TINGGI.
Sistem notasi dependensi khusus digunakan untuk menunjukkan bagaimana output bergantung pada input. Notasi ini berisi hampir seluruh informasi fungsional perangkat logika yang dimaksud. Ini akan lebih jelas karena kami menggambarkan standar baru ini dengan bantuan simbol ANSI untuk beberapa perangkat aktual yang termasuk dalam kategori flip-flop, penghitung, dll., dalam bab-bab berikut. Semua input kontrol yang mengontrol perubahan waktu pada status keluaran sesuai status logika input ditunjukan oleh huruf ‘C’. Ini adalah input AKTIF dalam latches atau input JAM dalam flip-flop.
Sebagian besar IC digital mengandung lebih dari satu fungsi yang serupa pada satu chip seperti IC 7400 (quad dua-input NAND), IC 7404 (hex inverter), IC 74112 (dual-edge triggered JK flip-flop), IC 7474 (dual latch tipe D), IC 7475 (latch tipe D quad) dan sebagainya. Masukan tersebut ke IC seperti itu yang umum untuk semua blok fungsional atau dengan kata lain sama mempengaruhi berbagai fungsi individu tetapi serupa diwakili oleh persegi panjang berlekuk terpisah di bagian atas persegi panjang utama.
4.12.2 Simbol ANSI untuk Logic Gate IC
Gambar 4.44 menunjukkan simbol ANSI untuk IC 7400, yang merupakan gerbang NAND quad dua-input. Gambar itu cukup jelas dengan latar belakang yang diberikan dalam paragraf sebelumnya. Perangkat serupa lainnya, yaitu gerbang NAND quad dua input lainnya milik keluarga logika lain, juga akan diwakili dengan simbol ANSI yang sama. Sebagai ilustrasi lain, Gambar 4.45 menunjukkan simbol ANSI untuk IC 7420, yang merupakan gerbang NAND empat input ganda.
rasi yang dihasilkan untuk konfigurasi bias tetap adalah
.png)
4. Example dan Problem [kembali]
Example 7.1
Untuk rangkaian setengah penambah pada Gambar 7.23(a), input yang diterapkan pada A dan B adalah seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.23(b). Plot output SUM dan CARRY yang sesuai pada skala yang sama.
Solusi :
Bentuk gelombang SUM dan CARRY dapat diplot dari pengetahuan kita tentang tabel kebenaran penjumlah setengah. Yang perlu kita ingat untuk menyelesaikan masalah ini adalah 0+0 menghasilkan '0' sebagai output SUM dan '0' sebagai CARRY. 0 +1 atau 1+0 menghasilkan '1' sebagai output SUM dan '0' sebagai CARRY. 1 +1 menghasilkan '0' sebagai output SUM dan '1' sebagai CARRY. Bentuk gelombang output seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.24.
(a)
(b)
Solusi untuk example 7.1
Example 7.2
Mengingat ekspresi Boolean yang relevan untuk sirkuit setengah-penambah dan setengah-pengurang, rancang sirkuit setengah-penambah-pengurang yang dapat digunakan untuk melakukan penjumlahan atau pengurangan pada dua bit satu angka. Operasi aritmatika yang diinginkan harus dapat dipilih dari input kontrol.
Solusi :
Ekspresi Boolean untuk setengah-penambah dan setengah-pengurang diberikan sebagai berikut
Jika kita menggunakan inverter terkontrol untuk melengkapi A dalam kasus rangkaian setengah-pengurang, maka perangkat keras yang sama juga dapat digunakan untuk menambahkan dua angka satu bit. Gambar 7.25 menunjukkan diagram rangkaian logika. Ketika input kontrol adalah '0', variabel input A dilewatkan tanpa pelengkap ke input gerbang NAND. Dalam hal ini, gerbang AND menghasilkan keluaran CARRY dari operasi penjumlahan. Gerbang EX-OR menghasilkan keluaran SUM. Di sisi lain, ketika input kontrol adalah '1', gerbang AND menghasilkan output BORROW dan gerbang EX-OR menghasilkan output DIFFERENCE. Jadi, '0' pada input kontrol menjadikannya setengah penambah, sedangkan '1' pada input kontrol menjadikannya setengah-pengurang.
1. Pada gambar rangkaian di atas menggunakan gerbang logika AND. Tuliskanlah tabel kebenaran dari gerbang logika yang dimaksud!
Jawab :
2. Apa yang dimaksud dengan berbang OR?
Jawab :
Gerbang OR atau disebut juga "OR GATE" adalah jenis gerbang logika yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Meskipun memiliki pengertian yang sama dengan gerbang OR tapi memiliki perbedaan pada simbol dan tabel kebenaran. Pada gerbang logika OR, simbol yang menandakan operasi gerbang logika OR adalah tanda tambah (+) , contohnya seperti Z = X + Y . Gerbang OR akan menghasilkan output (keluaran) logika 0 bila semua variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang OR akan menghasilkan keluaran logika 1 bila salah satu masukannya bernilai logika 1.
3. Berikut sebuah untai logika yang dibentuk dari gerbang AND dan OR.
Untuk dapat merealisasikan untai tersebut, dibutuhkan 2 buah IC digital. Pertama, IC yang mempunyai gerbang AND yaitu 7408. Kedua, IC yang mempunyai gerbang OR yaitu 7432. Gerbang pertama dan kedua menggunakan dua buah gerbang pada IC 7408, dan gerbang ketiga hanya menggunakan sebuah gerbang pada IC 7432. Dengan memanfaatkan sifat universal dari gerbang NAND, ubahlah untai di atas agar dapat direalisasikan menggunakan gerbang NAND saja! Berapa IC yang dibutuhkan ?
Jawab :
Berdasar universalitas gerbang NAND dan NOR, gerbang AND dapat diwakili oleh dua buah gerbang NAND; sedangkan gerbang OR dapat diwakili oleh tiga buah gerbang NAND. Sehingga terbentuk 7 buah gerbang NAND seperti pada Gambar dibawah
Kita misalkan gerbang AND bagian atas diberi nomor 1 dan yang bawah diberi nomor 2, sedangkan gerbang OR di sebelah kanan diberi nomor 3. Gerbang nomor 1 dapat diganti dengan NAND menjadi gerbang nomor 1A dan 1B. Demikian pula gerbang nomor 2 dapat diganti menjadi gerbang nomor 2A dan 2B. Sedangkan gerbang nomor 3 yaitu OR dapat diganti dengan tiga gerbang NAND menjadi gerbang nomor 3A, 3B dan 3C. Terdapat dua pasang NOT ganda, yaitu gerbang 1B-3A dan 2B-3B. Kedua pasang NOT tersebut dapat dihilangkan. Sehingga hasil akhir hanya dibentuk oleh tiga buah gerbang NAND. Untai hasil hanya menggunakan tiga gerbang NAND. Karena sebuah IC NAND 7400 mempunyai empat gerbang NAND, maka realisasi untai tersebut hanya membutuhkan sebuah IC.
5. Gambar Rangkaian dan Video [kembali]
Gerbang Logika
Gerbang NAND
6. Download File [kembali]
download file rangkaian gerbang logika
di sinidownload file rangkaian gerbang nand
di sinidownload datasheet IC7408 di sini
download datasheet IC7402 di sini
download datasheet IC7400 di sini
download datasheet IC4077 di sini
download datasheet IC7486 di sini
.png)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar