Page 1

Pertemuan 5 : Prinsip dan Perancangan Gerbang Logika

PRINSIP DAN PERANCANGAN GERBANG LOGIKA C.Gerbang Logika Gerbang logika adalah : 1. elemen rangkaian digital dan rangkaian digital merupakan kesatuan dari gerbang-gerbang logika dasar yang membentuk fungsi pemrosesan sinyal digital. 2. piranti dua keadaan, yaitu mempunyai keluaran dua keadaan: keluaran dengan nol volt yang menyatakan logika 0 (atau rendah) dan keluaran dengan tegangan tetap yang menyatakan logika 1 (atau tinggi).

Gerbang Logika, secara umum dibagi menjadi : 1. Gerbang Logika Dasar (standard) No

Fungsi a. Gerbang And (Chip 7408)

Simbol

Tabel Kebenaran

F.Persamaan F=A.B F=A and B F=Aďƒ™B

Keterangan memiliki 2 buah saluran masukan (input) atau lebih dan sebuah saluran keluaran (output).

b. Gerbang Or (Chip 7432)

F=A+B F=A or B F =A v B

memiliki 2 buah saluran masukan (input) atau lebih dan sebuah saluran keluaran (output).

c. Gerbang Not (Chip 7404)

_ F=A F = not A

memiliki saluran (input) buah keluaran

M.K Organisasi & Arsitektur Komputer : Bambang Suhartono, S.Kom, MM Page 1 of 7

1 buah masukan dan 1 saluran (output)


Pertemuan 5 : Prinsip dan Perancangan Gerbang Logika

2. Gerbang Logika Kombinasional Rangkaian logika kombinasional adalah rangkaian dimana keadaan keluarannya setiap saat hanya ditentukan oleh kombinasi masukan yang diberikan pada saat itu. No

Fungsi a.Gerbang Nand (Chip 7400)

Simbol

Tabel Kebenaran

b.Gerbang Nor (Chip 7402)

c.Gerbang Exor (chip 7486)

d.Gerbang ExNor

F.Persamaan ____ F=A.B _______ F=A and B ______ F=AB

____ F=A+B ______ F=A or B _____ F =A v B

Keterangan kombinasi dari gerbang AND dengan gerbang NOT dimana keluaran gerbang AND dihubungkan ke saluran masukan dari gerbang NOT kombinasi dari gerbang OR dengan gerbang NOT dimana keluaran gerbang OR dihubungkan ke saluran masukan dari gerbang NOT.

jika input berlogic sama maka output akan berlogic 0 dan F =A’B + AB’ sebaliknya jika input berlogic beda maka output akan berlogic 1. ______ jika input berlogic sama F=AB output ________ maka F = A’B + AB’ akan berlogic 1 dan sebaliknya jika input berlogic beda maka output akan berlogic 0. F=AB _ _ F = AB + AB

Gerbang Logika dibuat pabrik dalam chipset. Biasanya dalam satu chip terdiri dari beberapa buah gerbang logika.

M.K Organisasi & Arsitektur Komputer : Bambang Suhartono, S.Kom, MM Page 2 of 7


Pertemuan 5 : Prinsip dan Perancangan Gerbang Logika

Contoh : Chip 7400, mengandung empat gerbang NAND dengan tambahan jalur catu daya (+5 V) dan satu ground. Dan gerbang AND (Chip 7408)

a. Half Adder (Rangkaian penjumlah setengah) Sebuah rangkaian kombinasional yang melaksanakan penjumlahan 2 digit biner disebut dengan half adder. Penjumlah atau Adder adalah komponen elektronika digital yang dipakai untuk menjumlahkan dua buah angka dalam sistem bilangan biner Dalam komputer dan mikroprosesor, Adder biasanya berada di bagian ALU (Arithmetic & Logic Unit). Sistem bilangan yang dipakai dalam proses penjumlahan, selain bilangan biner, juga bilangan BCD (binary-coded decimal).

ď “ = A’B + AB’ Co = ( A. B)

M.K Organisasi & Arsitektur Komputer : Bambang Suhartono, S.Kom, MM Page 3 of 7


Pertemuan 5 : Prinsip dan Perancangan Gerbang Logika

Pada Half-Adder, berdasarkan dua input A dan B, maka output Sum (ď “), Sum dari Adder ini akan dihitung berdasarkan operasi XOR dari A dan B. Selain output S, ada satu output yang lain yang dikenal sebagai atau Carry, dan Co ini dihitung berdasarkan operasi AND dari A dan B. Pada prinsipnya output Sum menyatakan penjumlahan bilangan pada input A dan B, sedangkan output C menyatakan MSB (most significant bit atau carry bit) dari hasil jumlah itu. b. Full Adder (Rangkaian penjumlah penuh) Rangkaian yang melaksanakan penjumlahan 3 bit . Rangkaian full adder dapat tersusun dari dua buah half adder. Di pasaran rangkaian full adder sudah ada yang berbentuk IC, seperti 74LS83 (4-bit full adder), dimana mampu menampung bilangan Carry dari hasil penjumlahan sebelumnya. Jadi jumlah inputnya ada 3: A, B dan Ci, sementara bagian output ada 2 yaitu S dan Co. Ci ini dipakai untuk menampung bit Carry dari penjumlahan sebelumnya.

3. Gerbang Logika Sekuensial Rangkaian logika Sekuensial adalah rangkaian dimana keadaan keluarannya tidak hanya bergantung pada nilai input saat itu, tetapi juga input-input sebelumnya (karakteristik memori).

M.K Organisasi & Arsitektur Komputer : Bambang Suhartono, S.Kom, MM Page 4 of 7


Pertemuan 5 : Prinsip dan Perancangan Gerbang Logika

Berdasarkan waktu sinyal, dibedakan menjadi : • Rangkaian sekuensial sinkron Operasinya disinkronkan dengan pulsa waktu yang dihasilkan oleh pembangkit pulsa yang merupakan masukan bagi rangkaian. Keluaran akan berubah hanya setiap adanya masukan pulsa waktu, meskipun inputnya tidak berubah. • Rangkaian sekuensial asinkron: Operasinya hanya bergantung pada input, dan dapat dipengaruhi setiap waktu

a. Flip-flop (FF) Unsur pengingat (memory) yang paling umum dipakai pada rangkaian ber-urut serempak. Setiap flip-flop dapat menyimpan satu bit (binary digit) informasi, baik dalam bentuk sebenarnya maupun bentuk komplemennya. Jadi, flip-flop, pada umumnya mempunyai dua keluaran, yang satu merupakan komplemen dari yang lainnya. Tergantung atas cara bagaimana informasi disimpan ke dalamnya, Jenis-jenis Flip-flop : 1. FF – RS 2. FF – RS berdetak (FF – T) 3. FF – D 4. FF – JK a.1. Flip-flop – RS (Reset Set) (FF- RS) Flip-flop RS atau SR (Set-Reset) merupakan dasar dari flip-flop jenis lain. Flip-flop ini mempunyai 2 masukan: satu disebut S (SET) yang dipakai untuk menyetel (membuat keluaran flip-flop berkeadaan 1) dan yang lain disebut R (RESET) yang dipakai untuk me-reset (membuat keluaran berkeadaan 0).

M.K Organisasi & Arsitektur Komputer : Bambang Suhartono, S.Kom, MM Page 5 of 7


Pertemuan 5 : Prinsip dan Perancangan Gerbang Logika

a.2 Flip Flop RS berdetak (Flip flop T) Nama flip-flop T diambil dari sifatnya yang selalu berubah keadaan setiap ada sinyal pemicu (trigger) pada masukannya. Input T merupakan satu-satunya masukan yang ada pada flip-flop jenis ini sedangkan keluarannya tetap dua, seperti semua flip-flop pada umumnya. Kalau keadaan keluaran flip-flop 0, maka setelah adanya sinyal pemicu keadaan-berikut menjadi 1 dan bila keadaannya 1, maka setelah adanya pemicuan keadaannya berubah menjadi 0. Flip-flop T dapat disusun dari satu flip-flop RS dan dua gerbang AND

a.3 Flip flop D Nama flip-flop ini berasal dari Delay. Flip-flop ini mempunyai hanya satu masukan, yaitu D. Jenis flip-flop ini sangat banyak dipakai sebagai sel memori dalam komputer. Keluaran flip-flop D akan mengikuti apapun keadaan D pada saat penabuh aktif, Flip flop yang digunakan untuk mengatasi masalah pada Flip flop RS ( dimana R=S=1) adalah dengan mengizinkan hanya sebuah input saja. FF-D mampu mengatasi masalah tersebut.

M.K Organisasi & Arsitektur Komputer : Bambang Suhartono, S.Kom, MM Page 6 of 7


Pertemuan 5 : Prinsip dan Perancangan Gerbang Logika

Dari gambar rangkaian gerbang FF_D di atas, maka simbol logika FF-D yang dirangkai dari FF_RS menjadi

a.4 Flip flop JK Flip-flop JK yang diberi nama berdasarkan nama masukannya, yaitu J dan K. Flip-flop ini mengatasi kelemahan flip-flop RS, yang tidak mengizinkan pem-berian masukan R=S= 1, dengan mengAND-kan masukan dari luar dengan keluaran seperti dilakukan pada flip-flop T

Tabel kebenaran FF- JK Mode Operasi Masukan CK J Tetap  0 Reset  0 Set  1 Togel  1

K 0 1 0 1

Keluaran Q Q’ Tidak berubah 0 1 1 0 Kondisi berlawanan

M.K Organisasi & Arsitektur Komputer : Bambang Suhartono, S.Kom, MM Page 7 of 7

Mk organisasi komputer 5 gerbang logika  
Advertisement