68298825-Modul-Edited-3

ASCII Char

Keyboard Char

Decimal Hexadecimal Binary Graphic Symbol

LOGICAL COMMUNICATION CONTROLSOH Control A 1 01 0000001 STX Control B 2 02 0000010 ETX Control C 3 03 0000011 ACK Control F 6 06 0000110

ASCII Char

Keyboard Char

Decimal Hexadecimal Binary Graphic Symbol

PHYSICAL COMMUNICATIONNUL Control @ 0 00 0000000 CAN Control x 24 18 0011000 EM Control y 25 19 0011001 SUB Control z 26 1A 0011010

DEVICE CONTROLBEL Control G 7 07 0000111BS Control H 8 08 0001000HT Control I 9 09 0001001 VT Control K 11 0B 0001011

INFORMATION SEPARATORFS Control \ 28 1C 0011100GS Control | 29 1D 0011101RS Control ^ 30 1E 0011110US Control - 31 1F 0011111

CODE EXTENTIONSO Control N 14 0E 0001110SI Control O 15 0F 0001111

ESC ESC 7 0B 0011011

Keseimbangan (Parity)

Saat adanya ke tidak tepatan penempatan ASCII disimpan 8 bit

dengan menambahkan angka 0 sebagai bit bersignifikasi paling

tinggi (diletakkan pada pada bit paling kiri). Sebagai contoh

karakter R akan tersimpan sebagai 0101000, dan seterusnya. Bit

tambahan ini sering digunakan untuk uji paritas. Penambahan ini

mungkin untuk pemeriksaan keseimbangan/sama rata. Untuk

Modul ELKA.MR.UM.004.A 13

membedakan data komunikasi dan pengertian parity dapat juga

mengamankan data komunikasi.

Code Tambahan (Code Extention)

Dengan tambahan parity menjadi 8 bit, dapat digunakan sebagai

balas tingkat code character. Pekerjaan yang sekarang dijalani

untuk menghasilkan standar internasional dalam batas tingkat

kumpulan code character. Untuk komunikasi teks yang akan

memberikan sekumpulan tambahan karakter grafik.

ASCII SERIAL TRANSMISSION

Serial transmission dari karakter ASCII dapat menjadi penurunan

bit pertama ke kenaikan bit yang paling penting (MSB) atau b0

menjadi b6 ditambah dengan keseimbangan bit parity jika

diperlukan.

Tabel berikut ini merupakan tampilan kelengkapan perangkat

karakter ASCII untuk melengkapai tabel diatas.

ASCII Karakter ASCII Karakter ASCII Karakter ASCII Karakter000 NUL 032 Blank 064 @ 096001 SOH 033 ! 065 A 097 a002 STX 034 “ 066 B 098 b003 ETX 035 # 067 C 099 c

004 EOT 036 $ 068 D 100 d

005 ENQ 037 % 069 E 101 e006 ACK 038 & 070 F 102 f007 BEL 039 ‘ 071 G 103 g008 BS 040 ( 072 H 104 h009 HT 041 ) 073 I 105 i010 LF 042 * 074 J 106 j011 VT 043 + 075 K 107 k012 FF 044 ‘ 076 L 108 l013 CR 045 - 077 M 109 m014 SO 046 ‘ 078 N 110 n


ASCII Karakter ASCII Karakter ASCII Karakter ASCII Karakter015 SI 047 / 079 O 111 o016 DLE 048 0 080 P 112 p017 DC1 049 1 081 Q 113 q018 DC2 050 2 082 R 114 r019 DC3 051 3 083 S 115 s020 DC4 052 4 084 T 116 t021 NAK 053 5 085 U 117 u022 SYN 054 6 086 V 118 v023 ETB 055 7 087 W 119 w024 CAN 056 8 088 X 120 x025 EM 057 9 089 Y 121 y026 SUB 058 : 090 Z 122 z027 ESC 059 ; 091 [ 123 {028 FS 060 < 092 \ 124 |029 GS 061 = 093 ] 125 }030 RS 062 > 094 126 ~031 US 063 ? 095 _ 127 DEL

Catatan:

Karakter pertama dan terakhir adalah karakter control. Mereka

tidak boleh dicetak.

c. Rangkuman

Code ASCII merupakan sandi yang paling penting. ASCII

menyajikan 7 bit bilangan biner, yang memungkinkan kombinasi

128 karakter yang berbeda. Dari 128 karakter yang berbeda ini

96 karakter diantaranya berupa printable character, dan 32

karakter pertama dan terakhir adalah control character. Pada

tabel 1 diatas menunjukkan sandi ASCII lengkap yang disusun

dalam sejumlah kolom dan baris. Sebagai contoh, karakter R

terdapat pada kolom 101 dan baris 0010 sehingga sandi ASCII

dari karakter R adalah 1010010. Dengan cara yang sama karakter

carriage return (CR) mempunyai sandi 0001101. ASCII disimpan

sebagai sandi 8 bit dengan menambakan satu angka 0 sebagai bit

significant paling tinggi. Bit tambahan ini sering dgunakan untuk


uji prioritas. Karakter control pada ASCII dibedakan menjadi 5

kelompok sesuai dengan penggunaan yaitu berturut-turut

meliputi logical communication, Device control, Information

separator, Code extention, dan physical communication. Code

ASCII ini banyak dijumpai pada papan ketik (keyboard) computer

atau instrument-instrument digital. Di pasaran terdapat sejumlah

papan ketik yang keypad hexadecimal terdiri atas 16 kunci untuk

16 karakter hexadecimal yang sering digunakan pada sistem-

sistem sederhana.

d. Tugas

Dari pembacaan pada tabel, buatlah daftar table yang terdiri atas:

Kolom 1: Bilangan decimal 0 sampai dengan 64

Kolom 2: Character ASCII

Kolom 3: Bilangan Decimal

Kolom 4: Bilangan binernya

e. Test Formatif

1. Sebutkan kegunaan dari kode ASCII!

2. Kharakter control dalam kode ASCII dibedakan menjadi 5

kelompok. Sebutkan!

3. Konversikan kode ASCII berikut menjadi bilangan biner!

a. (127)10 = (7F)16 = 2

b. (0E)16 = 2 = 10

c. (1A)16 = 2 = 10

f. Kunci Jawaban


1. Kegunaan kode ASCII untuk memproses system informasi,

komunikasi dan peralatan yang saling berhubungan yang

biasanya berupa keyboard dan keypad.

2. Karakter Control pada ASCII dibedakan menjadi:

a. Logical communication

b. Device control

c. Information separator

d. Code extention

e. Physical communication

3. a. (127)10 = (7F)16 = (1111111)2

b. (0E)16 = (0001110)2 = 1410

c. (1A)16 = (0011010)2 = 2610

g. Lembar Kerja

Jika ditentukan:

Perangkat character code ASCII seperti pada tabel dibawah ini.

Lengkapilah tabel dibawah ini:

ASCII character

Decimal Hexa DecimalBiner

Keterangan6 5 4 3 2 1 0

49GPRXM

NulACKBELFFCR

CANESC


KEGIATAN BELAJAR 2: GERBANG LOGIKA DASAR

a. Tujuan Pemelajaran

1. Menjelaskan konsep dasar dan fungsi berbagai gerbang logika

dasar dengan benar.


2. Menjelaskan hukum-hukum penjalinan (Aljabar Boo lean)

dengan bemar.

3. Mengkombinasikan beberapa gerbang logika dasar dengan

benar.

4. Menjelaskan jenis-jenis IC untuk implementasi gerbang logika

dengan benar.

b. Uraian Materi

Gerbang logika merupakan dasar pembentuk system digital.

Gerbang logika beroperasi pada bilangan biner 1 dan 0. Gerbang

logika digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik dengan

system digital. Berkaitan dengan tegangan yang digunakan maka

tegangan tinggi berarti 1 dan tegangan rendah adalah 0.

Semua sistem digital disusun hanya menggunakan tiga gerbang

yaitu: NOT, AND dan OR.

1. Fungsi AND gate

Fungsi AND dapat digambarkan dengan rangkaian listrik

menggunakan saklar seperti dibawah ini:

Keterangan:

A & B adalah saklar

Y adalah lampu

Jika saklar dibuka maka berlogika 0, jika saklar ditutup disebut

berlogika 1. Fungsi logika yang dijalankan rangkaian AND

adalah sebagai berikut:

1. Jika kedua saklar A & B dibuka maka lampu padam


2. Jika salah satu dalam keadaan tertutup maka lampu padam

3. Jika kedua saklar tertutup maka lampu nyala

Simbol Gerbang AND Tabel Kebenaran

INPUTOUTPU

TA B Y0 0 00 1 01 0 01 1 1

Karakteristik: Jika A da B adalah input, sedangkan Y adalah

Output, maka output gerbangnya AND berlogika 1 jika semua

inputnya berlogika 1. Dan output berlogika 0 jika kedua atau

salah satu inputnya berlogika 0.

2. Fungsi OR gate

Funsi OR dapat digambarkan dengan rangkaian seperti

dibawah ini.

Keterangan:

A dan B =Saklar

Y= lampu

Jika saklar dibuka maka berlogika 0, jika saklar ditutup disebur

berlogika 1.

Simbol Gerbang OR Tabel kebenaran

INPUTOUTPU

TA B Y


0 0 00 1 11 0 11 1 1

Karakteristik: Jika A dan B adalah input sedangkan Y output

maka output gerbang OR akan berlogika 1 jika salah satu atau

kedua input adalah berlogika 1.

3. Fungsi NOT gate

Fungsi NOT dapat digambarkan dengan rangkaian seperti

gambar dibawah ini:

Jika saklar dibuka maka berlogika 0,

jika saklar ditutup disebut berlogika

1.

Simbol Fungsi NOT Tabel Kebenaran

INPUT OUTPUTA Y0 11 0

Karakteristik: Jika adalah input, output adalah kebalikan dari

input. Artinya Jika input berlogika 1 maka output akan

berlogika 0 dan sebaliknya.

4. Fungsi NAND gate


NAND adalah rangkaian dari NOT AND. Gerbang NAND

merupakan gabungan dari NOR dan AND digambarkan sebagai

berikut:

Menjadi:

NAND sebagai sakelar

Dari Gambar diatas dapat dibuat tabel kebenaran sebagai berikut:

C OutputA B Y0 0 10 1 11 0 11 1 0

Karakteristiknya: Jika A dan B input sedangkan Y adalah output

maka output gerbang NAND akan berlogika 1 jika salah satu


inputnya berlogika 0. Dan output akan berlogika 0 jika kedua

inputnya berlogika 1. Atau output gerbang NAND adalah

komplemen output gerbang AND.

5. Fungsi NOR gate

NOR adalah singkatan dari NOT OR. Gerbang NOR merupakan

gabungan dari gerbang NOT dan OR. Digambarkan sebagai

berikut:

menjadi:

NOR dengan saklar

Dari rangkaian diatas dapat dibuat tabel kebenaran sebagai berikut:

Input OutputA B Y0 0 0


0 1 01 0 01 1 1

Karakteristik: jika A dan B adalah input dan Y adalah output

maka output gerbang NOR berlogika 1 jika semua input

berlogika 1 dan output akan berlogika 0 jika salah satu atau

semua inputnya berlogika 0. Atau output gerbang NOR

merupakan output gerbang OR

6. Fungsi EX-OR (Exlusive OR)

Gerbang X-OR akan memberikan output berlogika 1 jika jumlah

logika jumlah logika 1 pada inputnya ganjil. Rangkaian EX-OR

disusun dengan menggunkan gerbang AND, OR, NOT seperti

dibawah ini.

Simbol Gerbang EX-OR

Dari gambar diatas dapat dibuat tabel kebenaran sebagai berikut:

Input OutputA B Y0 0 00 1 11 0 11 1 0

7. Fungsi EX-NOR


Y= A.B + A.B

= A + B

Gerbang X-NOR akan memberikan output berlogika 0 jika

jumlah logika 1 pada inputnya ganjil. Dan akan berlogika 1 jika

kedua inputnya sama. Rangkaian EX-NOR disusun dengan

menggunka gerbang AND, OR, NOT seperti dibawah ini.

Simbol Gerbang EX-NOR

Dari gambar diatas dapat dibuat tabel kebenaran sebagai berikut:

Input OutputA B Y0 0 10 1 01 0 01 1 1

8. Sifat-Sifat Aljabar Boolean

Aljabar Boolean memuat variable dan simbul operasi untuk

gerbang logika. Simbol yang digunakan pada aljabar Boolean

adalah: (.) untuk AND, (+) untuk OR, dan ( ) untuk NOT.

Rangkaian logika merupakan gabungan beberapa gerbang,

untuk mempermudah penyeleseian perhitungan secara aljabar

dan pengisian tabel kebenaran digunakan sifat-sifat aljabar

Boolean:

a. Teori IDENTITAS

A.1 = A A+1 = 1

A.0 = 0 A+0 = A


A.A = A A+A = A

A.A = A A+A = 1

b. Teori KOMUTATIF

A.B.C = C.B.A

A+B+C = C+B+A

c. Teori ASOSIATIF

A.(B.C) = (A.B).C = A.B.C

A + ( B + C ) = ( A + B ) + C = A + B + C

d. Teori DISTRIBUTIF

A.B + A.C = A (B+C)

e. Teori DE MORGAN

A . B = A + B

A + B = A . B

9. Kombinasi Gerbang Logika

Untuk memenuhi kebutuhan akan input yang lebih dari 2 di

dalam suatu rangkaian logika, maka digabungkan beberapa

gerbang logika . Hal ini biasa dilakukan jika faktor delay tidak

diperhitungkan.

Contoh:

a) Gerbang logika AND 3 input

Kemungkkinan tabel kebenaran untuk inputnya yaitu 2 dimana

n adalah banyaknya input.


Jadi 2 = 8

Tabel kebenaran AND 3 input

INPUT OUTPUTA B C Y00001111

00110011

01010101

00000001

b) Gerbang NAND sebagai gerbang

universal

Gerbang NAND disebut gerbang logika universal karena

dapat digunakan untuk membuat gerbang logika yang lain,

sehingga dapat meminimalkan penggunaan gerbang dasar

untuk membentuk suatu gerbang logika tertentu.

Rangkaian Ekivalen gerbang NAND

JENIS GERBANG EKIVALENNOT

AND


JENIS GERBANG EKIVALEN

OR

NOR

EX-OR

EX-NOR

10. TEORI DE MORGAN

Digunakan untuk mengubah bolak–balik dari bentuk minterm

(bentuk penjumlahan dari pada hasil kali/SOP) ke maksterm

(bentuk perkallian dari pada penjumlahan/POS) dari

pernyataan Boolean.


Teori De Morgan dapat ditulis:

a. A + B = A . B

Mengubah keadaan OR dasar menjadi AND dasar

b. A . B = A + B

Mengubah keadaan OR dasar menjadi AND dasar

Penyederhanaan fungsi logika dengan aljabar Boolean

contoh:

1. Y = A.B …………………………..Y = A + B = A + B

2. Y = A + B ……………………….Y = A.B

3. Y = AB + A.B + A.B

Y = A + B + A.B + A.B

Y = A + A.B + B + A.B

Y = A(1+B) + B(1 + A)

Y = A + B = A.B

Penyederhanaan fungsi logika dengan sistem Sum Of Product

(SOP) dan Product Of Sum (POS)

1. Penyederhanaan dengan sistem SOP/penjumlahan dari pada

hasil kali.

Sifat: Untuk sistem SOP digunakan output 1

Contoh:


=

=

INPUT OUTPUT

A B C Y00001111

00110011

01010101

10010011

Gambar rangkaian:

Penyederhanaan dengan aljabar Boolean

Y = A.B.C + A.B.C + A.B.C + A.B.C

Y = A.B.C + A.B.C + A.B.C + A.B.C

Y = A.B (C+C) + A.B.C + A.B.C

Y = A.B + A.B.C + A.B.C

Penyederhanaan dengan POS/perkalian dari pada

penjumlahan

Sifat: Untuk sistem POS digunakan output 0


Persamaan SOP Y = A.B.C + A.B.C + A.B.C + A.B.C

A

B

C

Y

Contoh:

InputOutp

utA B Y0 0 10 1 11 0 01 1 0

Persamaan POS: Y = ( A + B ) . ( A + B )

11. Penyederhanaan fungsi logika dengan Karnaugh Map.

Metoda Karnaugh Map adalah suatu teknik penyederhanaan

fungsi logika denngan cara pemetaan K-Map terdiri dari

kotak-kotak (bujur sangkar) yang jumlahnya tergantung dari

jumlah variabel dari fungsi logika atau jumlah input dari

rangkaian logika.

Rumus menentukan jumlah kotak dalam K–Map

N = 2 dimana N = jumlah kotak dalam K-Map

N= banyaknya variabel/input

Langkah-langkah pemetaan Karnaugh Map secara umum.

1. Menyusun aljabar Boolean minterm (dari suatu taaabel

kebenaran)

2. Menggambarkan satuan dalam peta Karnaugh Map.

3. Membuat kelompok dua-an, empat-an, delapan-an satuan

dan seterusnya dimana satuan tersebut berdekatan satu

sama lain.


4. Menghilangkan variabel-variabel dengan rumus bila suatu

variabel dan inversinya terdapat didalam suatu kelompok

lingkaran maka variabel tersebut dihilangkan.

5. Meng-OR-kan variabel yang tersisa.

a) Macam Karnaugh Map

1) Karnaugh Map dengan 2 variabel

Contoh:

Input OutputA B Y0 0 10 1 01 0 11 1 1

Langkah Pertama

Y = A.B + A.B + A.B

Langkah ke Dua

BA B B

A 1

A 1 1

Langkah ke Tiga

BA B B


A 1

A 1 1

Langkah ke Empat

Y = A. B + A.B + A.B

Y = B ( A +A ) + AB

Y = B + A.B


Contoh:

INPUT OUTPUTA B C Y00001111

00110011

01010101

01110101

Penyederhanaan dengan K-Map

Langkah pertama:

Y=A.B.C+A.B.C+A.B.C+A.B.C+A.B.C

Langkah kedua:

CAB C C

A B 1


A B 1 1

A B 1

A B 1

Langkah ketiga:

Penyederhanaan dengan Aljabar Boolean

Y = A.B.C+ A.B.C+ A.B.C+ A.B.C+ A.B.C

Y = B.C (A+A)+A.B (C+C)+ A.B.C

Y = B.C+A.B+ A.B.C

Y = B.C+B(A+AC)

Y = B.C+B(A+C)

Y = B.C+A.B+B.C

Y = A.B+C(B+B)

Y = A.B+C


Contoh:

INPUT OUTPUTA B C D Y00000000

00001111

00110011

01010101

01010111


11111111

00001111

00110011

01010101

01010101

Penyelesaian:

Penyederhanaan dengan Karnaugh Map

Langkah pertama:

Y = A.B.C.D + A.B.C.D + A.B.C.D + A.B.C.D + A.B.C.D +

A.B.C.D + A.B.C.D + A.B.C.D + A.B.C.D

Langkah kedua:

CD

AB

CD

CD

CD

CD

A B 1 1

A B 1 1 1

A B 1 1

A B 1 1

Langkah ketiga:

Penyederhanaan dengan Aljabar Boolean:

Y = A.B.C.D+ A.B.C.D+ A.B.C.D+ A.B.C.D+ A.B.C.D+ A.B.C.D+

A.B.C.D

+ A.B.C.D+ A.B.C.D


Y = A.B.D(C+C)+ A.B.C.D+A.B.C(D+D)+ A.B.D(C+C)+

A.B.D(C+C)

Y = A.B.D+ A.B.C.D+ A.B.C+ A.B.D+ A.B.D

Y = B.D(A+A)+A.B(C+CD)+ A.B.D

Y = B.D+A.B(C+D)+ A.B.D

Y = B.D+A.B.C+ A.B.D+ A.B.D

Y = B.D+ A.B.C+B.D(A+A)

Y = B.D+ A.B.C+B.D

Y = D(B+B)+ A.B.C

Y = D+ A.B.C

Variasi pelingkaran yang tidak biasa

a. Tidak dapat disederhanakan b. Satu variabel dapat

dihilangkan

c. Dua variabel dapat dihilangkan

12. Aplikasi Gerbang Logika Dasar


1 1

11 1

1 1 1 1

1 1 1 1

Contoh: Sebagai rangkaian ARITMATIKA BINER yang dapat

melakukan Operasi aritmatik penjumlahan (+) dan

pengurangan (-)

a) Half Adder

Adalah suatu rangkaian penjumlah sistem bilangan biner

yang paling sederhana. Rangkaian ini memiliki 2 terminal

input dan 2 terminal output yang disebut Summary Out

(Sum) dan Carry Out (Carry).

Gambar rangkaian logika untuk Half Adder Simbol

Tabel Kebenarannya:

INPUT OUTPUT A B SUM CARRY0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1

b) Full Adder

Adalah penjumlah lengkap (penuh) yang memiliki 3 input

A, B, Carry Input (Cin) dengan 2 output Sum dan Carry

Output (Cout=Co).

Gambar rangkaian logika untuk Full Adder


Persamaan

logika:

Sum = A.B+A.B

SumH A

A

B C

Carry in

BCarry out

A

Sum

Simbol

Tabel Kebenarannya:

INPUT OUTPUT A B Cin Sum Co0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1

Persamaan logika:

Sum = A.B.C+ A.B.C+ A.B.C+ A.B.C

Co = A.B.C+ A.B.C+ A.B.C+ A.B.C

c) Half Subtractor

Adalah suatu rangkaian pengurang sistem bilangan biner

yang paling sederhana, ini memiliki 2 input dan 2 output

yang disebut differensi (Di) dan Borrow (Bo).

Gambar rangkaian logika untuk Half Subtractor


F ACinAB

SumCo

Bo

BDi

A

Simbol

Tabel Kebenarannya:

INPUT OUTPUT A B Di Bo0 0 0 00 1 1 11 0 1 01 1 0 0

Persamaan logika:

Di = A.B+A.B

= A + B

Bo = A.B

d) Full Subtractor

Adalah rangkaian pengurang biner yang lengkap (penuh).

Rangkaian ini memliki 3 terminal input dan 2 terminal

output, yaitu Borrow dan Differensi.

Gambar rangkaian logika untuk Full Subtractor:


H SA

B

Di

Bo

B

Bo

BinDi

A

Simbol

Tabel kebenarannya:

INPUT OUTPUT A B Bin Di Bo0 0 0 0 00 0 1 1 10 1 0 1 10 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 01 1 0 0 11 1 1 1 1

Persamaan logikanya:

Di = A.B.C+ A.B.C+ A.B.C+ A.B.C

Bo = A.B.C+ A.B.C+ A.B.C+ A.B.C


F SAB

Bin

Di

Bo

13. Keluarga IC Digital

Perkembangan teknologi elektronik diawali dengan

penggunaan Tabung hampa sebagai bagian pokok suatu alat

elektronik. Kemudian temukanlah Transistor sebagai

pengganti Tabung hampa. Perkembangan selanjutnya adalah

munculnya rangkaian terpadu (Integrated Circuit) yang

mengkombinasikan berbagai komponen bipolar (resistor,

transistor) dalam satu chip.

Berdasarkan kepadatan komponen keluarga IC dibagi

menjadi 4 kelompok yaitu:

1. SSI ( Small Scale Integration)

2. MSI ( Medium Scale Integration)

3. LSI ( Large Scale Integration )

4. VLSI ( Very Large Scale Integration )

Berdasarkan penggunaan, IC dibagi menjadi 2 keluarga besar

yaitu keluarga IC analog dan keluarga IC digital. Keluarga IC

digital lebih umum digunakan mengingat berbagai macam

peralatan telah beroperasi secara digital.

Keluarga IC digital sendiri dibuat dengan menggunakan

teknologi semikonduktor (MOS = Metal Oxide Semiconductor)

dan teknologi bipolar.

Macam keluarga bipolar adalah

1. RTL (Resistor Transistor Logic)

2. DTL (Diode Transistor Logic)

3. TTL (Transistor Transistor Logic)

4. ECL (Emitter Coupled Logic)

5. HTL (High Treshold Logic)

6. IIL (Integrated Injection Logic)


Macam keluarga Unipolar ( MOS ) adalah

1. P MOS (P- Channel Metal Oxide Semikonductor)

2. N MOS (N- Channel Metal Oxide Semikonductor)

3. C MOS (Complementary Channel Metal Oxide

Semikonductor)

14. Keluarga IC TTL

IC Bipolar yang banyak dijumpai di pasaran adalah IC TTL

(Transistor Transistor Logic) yang terkenal dengan seri 74XX

atau 74XXX. Keluarga IC TTL digunakan paling luas pada

rangkaian logika. IC TTL dibuat dalam variasi yang luas dari

rangkaian terpadu MSI dan SSI. Peningkatan dalam rangkaian

logika terus berkembang. Terlebih pada keluarga TTL. Enam

IC TTL berikut adalah tersedia saat ini dari National

Semiconductor Corporation.

1. Logika TTL Standar

2. Logika TTL daya rendah

3. Logika TTL Schottky daya rendah

4. Logika TTL Schottky

5. Logika TTL Schottky daya rendah maju

6. Logika TTL Schottky maju

15. Rangkaian Terpadu CMOS

Complementary Metal Oxide Semikonductor (CMOS) menjadi

terkenal sejak tahun 1968 dan berkembang dengan cepat

dengan seri 40XX atau 40XXX. Keuntungan IC CMOS

dibanding TTL adalah tingkat derau yang rendah dan fungsi

yang digunakan banyak jenisnya. IC Logika jenis C MOS juga

mempunyai keluarga yang tidak sedikit. Namun jumlahnya


tidak sebanyak IC TTL. Berbeda dengan IC TTL yang bekerja

dengan tegangan supply 5 volt. IC CMOS dapat beroperasi

pada berbagai tegangan supply DC. Tegangan supplynya bisa

mencapai 15 volt. Tetapi CMOS mempunyai kecepatan kerja

yang lebih rendah daripada TTL. Setelah IC TTL dan IC CMOS,

muncul IC-IC logic PLD (Programmable Logic Device).

Kelebihan PLD adalah sifatnya yang programable karena

mengandung jenis dan jumlah gerbang lebih banyak pada tiap-

tiap chip nya. Pemakaian PLD dapat mengurangi jumlah chip

yang digunakan. Yang termasuk jenis IC PLD antara lain

sebagai berikut:

a) PLA (Programmable Logic Array)

Berisi sejumlah gerbang AND, OR, NOT, yang masukan dan

keluarannya dapat kita hubungkan sehingga membentuk

rangkaian yang diinginkan.

b) PAL (Programmable AND-Array Logic)

c) GAL (Generic Array Logic)

d) PALCE (PAL Configurable and Erasable)

Yang koneksinya dapat diprogram dan dihapus berulang

kali. GAL dan PALCE dilengkapi dengan flip-flop yang

memudahkan kita untuk menyusun rangkaian logika

sekuensial seperti Counter dan Shift Register.

e) FPGA (Field Programmable Gate Array)

Merupakan jenis PLD terbaru yang mulai populer saat ini.

FPGA mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya adalah

jenis dan jumlah gerbangnya yang sangat banyak (ribuan

hingga ratusan ribu). Kecepatannya sangat tinggi, mudah

diprogram dan dapat diprogram berkali-kali.


c. Rangkuman

Gerbang (gate) dalam rangkaian logika merupakan fungsi yang

menggambarkan hubungan antara masukan dan keluaran. Untuk

menyatakan gerbang-gerbang tersebut digunakan simbol-simbol

tertentu. Untuk menunjukan prinsip kerja tiap gerbang (rangkaian

logika yang lebih kompleks) dapat digunakan beberapa cara. Cara

yang umum dipakai antara lain adalah tabel kebearan (truth

table) dan diagram waktu (timing chart). Karena merupakan

rangkaian digital, tentu saja level kondisi yang ada dalam tabel

atau diagram waktu hanya 2 macam yaitu logika 0 (low atau

false) dan logika 1 (high atau true). Jenis gerbang yang dipakai

dalam rangkaian logika cukup banyak . Namun semuanya disusun

atas kombinasi dari tiga gerbang dasar. Ketiga gerbang dasar itu

adalah gerbang AND, OR dan NOT. Seperti contoh sebelumnya,

gerbang AND identik dengan rangkaian seri dari beberapa saklar

(yang berfungsi sebagai masukan) dan sebuah lampu (yang

berfungsi sebagai keluaran). Pada rangkaian seri, lampu hanya

dapat menyala (berlogika 1) jika semua saklar dalam keadaan

tertutup (berlogika 1). Jika ada satu saklar (berlogika 0), lampu

akan padam (berlogika 0).

Dengan penggambaran diatas gerbang AND memiliki minimal 2

masukan dan hanya satu keluaran. Gerbang OR identik dengan

rangkaian paralel dari beberapa saklar. Pada rangkaian paralel,

lampu sudah dapat menyala (berlogika 1), jika salah satu saklar

ditutup (berlogika 1). Lampu hanya padam (berlogika 0), jika

semua saklar dalam kondisi terbuka (berlogika 0). Jadi gerbang

OR juga memiliki minimal 2 masukan dan hanya satu keluaran.


Gerbang NOT sedikit berbeda dengan 2 gerbang sebelumnya. Ia

hanya memiliki satu masukan dan satu keluaran. Jika masukan

berlogika, keluaranya akan berlogika 0. Sebaliknya jika masukan

berlogika 0, keluaranya akan berlogika 1. Kaarena itulah gerbang

NOT sering disebut sebagai gerbang pembalik (inverter) logika.

Dalam bentuk nyata rangkaian dapat disusun dari sebuah relay

dengan kontak NC (Normally Closed/dalam keadaan normal

tertutup) yang kontaknya tertutup saat arus listrik tidak melalui

kumparan relay. Saat saklar dibuka (berlogika 0), kontak relay NC

akan tertutup, sehingga arus listrik mengalir ke lampu dan

membuatnya menyala (berlogika 1). Sebaliknya saat di tutup

(berlogika 1), kumparan relay yang dialiri arus akan menarik

kontak NC dan membuatnya terbuk. Akibatnya tidak ada arus yag

mengalir ke lampu dan lampu menjadi padam (berlogika 0).

Ketiga gerbang tersebut diatas dapat digabung-gabungkan

menjadi gerbang lain, misalnya gerbang NAND, NOR, EX-OR, EX-

NOR dan lain sebagaiya. Untuk rangkaian yang lebih kompleks,

gerbang-gerbang dasar dapat disusun menjadi rangkaian Adder

(penjumlah), Demultiplekser (pengubah data dari serial input

menjadi paralel output, Multiplekser (pengubah data dari paralel

input menjadi serial output). Selain itu rangkaian logika juga

dapat di implementasikan dalam bentuk IC (Integrated Circuit)

dalam jenis TTL (Transistor-transistor Logik) maupun CMOS

(Complementary Metal Oxide Semikonduktor). Tiap-tiap anggota

keluarga mempunyai konfigurasi sendiri-sendiri. Misalnya IC TTL

7404 mengandung 6 gerbang NOT, IC TTL 7432 mengandung 4

gerbang OR. Selain gerbang-gerbang tunggal semacam itu ada

juga yag konfigurasinya lebih komplek dan berisi rangkaian-


rangkaian seperti Flip-flop, Counter, Encoder, Decoder, yang

masing-masing mempunyai banyak varian dengan masing-

masing spesifikasinya.

d. Tugas

1. Buatlah tabel kebenaran untuk gerbang AND 3 input?

2. Buktikan persamaan Boolean dengan tabel kebenaranya untuk

persamaan A . B = A + B?

3. Bedakan antara gerbang NAND dengan gerbang NOR?

4. Sederhanakan persamaan dibawah ini dengan menggunakan

peta Karnaugh Map dan Aljabar Boolean:

Y =A B C D + A B C D + A B C D + A B C D + A B C D + A B C

D+A B C D

5. Perhatikan dan analisalah rangkaian berikut:

BY1

Y2

A

6. Rencanakan sebuah Half Adder dengan menggunakan

gabungan gerbang logika dasar?

7. Jumlahkan data biner 1 1 0 1 dengan 0 1 1 0?

8. Sebutkan 3 jenis IC TTL lengkap dengan kharakteristiknya

masing-masing?

9. Seb utkan 5 buah tipe dari IC TTL yang merupakan

implementasi gerbang logika dasar!

10. Sebutkan perbedaan antara IC TTL dengan CMOS?


e. Test Formatif

1. Perhatikan gambar dibawah ini:

Jelaskan prinsip kerjanya dan fungsi logika apa yang dijalankan?

2. Dengan menggunakan sifat-sifat Aljabar Boolean buktikan

bahwa output dari rangkaian ini adalah Y = A + B

3. Bagaimanakah deretan pulsa yang terlihat pada keluaran

gerbang EX-OR gambar dibawah ini:

f. Kunci Jawaban

1. Prinsip kerjanya:jika S1 =terbuka ;S2=S3=tertutup maka

lampu akan menyala jika salah satu saklar atau semua

saklar dalam keadaan tertutup. Sebaliknya lampu akan padam

jika semua saklar dalam keadaan terbuka. Maka rangkaian

tersebut melakukan fungsi gerbang OR.


2. Pembuktian:

Y = A.A.B.B.AB

Y = A.AB + B.AB

Y = A.AB +B.AB

Y = A(A+B) +B(A+B)

Y = AA + A.B +B.A + BB

Y = A.B + A.B

Y = A + B (terbukti)

3. Deretan angka biner yang terlihat pada keluaran gerbang EX-

OR adalah

Y = 101011000

g. Lembar Kerja

Judul: GERBANG LOGIKA DASAR

Alat dan bahan

1. Power supply 5 volt DC 1buah

2. Trainer Digital 1buah

3. IC TTL tipe7400 (NAND gate) 1buah

4. IC TTL tipe7402 (NOR gate) 1buah

5. IC TTL tipe7404 (NOT gate) 1buah

6. IC TTL tipe7408 (AND gate) 1buah

7. IC TTL tipe7432 (OR gate) 1buah

8. IC TTL tipe7486 (Ex-OR gate) 1buah

9. Jumper secukupnya

Langkah kerja

1. Siapkan power supply 5 volt DC


2. Hubungkan terminal Vcc dari semua modul pada tegangan 5

volt DC

3. Hubungkan terminal ground dari semua modul

4. Buatlah rangkaian gerbang seperti gambar 1

5. Berikan kondisi logik sesuai pada tabel 1

6. Catat hasilnya pada kolom output

Tabel 1 Gambar 1

INPUT OUTPUT

A B Y0011

0 1 0 1

7. Ulangi langkah kerja 4 dan 5 untuk rangkaian gerbang logika

yang lain.

a) OR gate

Tabel 2 Gambar 2INPUT OUTPU

TA B Y0011

0 1 0 1

b) NOT gate

Tabel 3. Gambar 3

INPUT OUTPUT

A Y


A

B

A

B

Y

A

Y

0 1

c) NAND gate

Tabel 4 Gambar 4

INPUT OUTPUT

A B Y0011

0 10 1

d) NOR gate

Tabel 5 Gambar 5

INPUT OUTPUT

A B Y0011

0 10 1

e) Ex-OR gate

Tabel 6 Gambar 6

INPUT OUTPUT

A B Y0011

0 1 01

f) Ex-NOR gate

Tabel 7 Gambar 7

INPUT OUTPUT


A

B

Y

A

B

Y

A

B

Y

A B Y0011

0 1 0 1

8. Buatlah kesimpulan dan laporan dari hasil praktek yang telah

dilakukan!

KEGIATAN BELAJAR 3: RANGKAIAN CLOCK

a. Tujuan Pemelajaran

1. Merangkai rangkaian clock dengan benar.

2. Menjelaskan prinsip kerja dan fungsi rangkaian clock dengan

benar.

b. Uraian Materi

Rangakaian clock berfungsi untuk pembentuk/membangkitkan

pulsa/gelombang kotak secara terus-menerus dan rangkaian ini

tidak mempunyai kondisi stabil/setimbang. Rangkaian clock

termasuk golongan Astabil Multivibrator dengan IC 555. Output


rangkaian clock digunakan untuk input rangkaian-rangkaian

logika yang sekuensial (berhubungan dengan waktu). Yang

termasuk rangkaian logika sekuensial contohnya: Flip-Flop, Shift

Register, dan Counter. Adapun fungsi rangkaian clock yaitu, untuk

mengatur jalannya data dalam penggeseran ke kanan atau ke

kiri, maupun dalam perhitungan/pencacahan bilangan biner. Yang

dimaksud rangkaian Astabil Multivribator Adalah multivribator

yang tidak stabil tegangan output-nya (tegangan pengeluarannya

berubah-ubah) tanpa adanya sinyal masukan yang diberikan.

Rangakaian clock dengan IC 555 besrta pulsa-pulsa pada pin 3

dan pin 6 ditunjukkan pada gambar ini

RA

+VCC

C

U7

555

1

2

3

4

5

6

7

8

GND

TRIG

O

R

CTL

TH

DVCC

Gambar 1

Vout0.01uF

RB

Cara kerja rangkaian diatas

Pada saat C diisi tegangan ambang naik melebihi + (2/3) Vcc.

Kini Kapasitor C dikosongkan melalui Rb oleh karena itu

tetapan waktu pengosongan dapat ditentukan dengan rumus T

= Rb x C.

Bila egangan C sudah turun sedikit sebesar + (Vcc/3) maka

keluaran menjadi tinggi.

Pewaktu IC 555 mempunyai tegangan yang naik dan turun secara

exponensial. Keluarannya berbentuk gelombang segi empat.


Karena tetapan waktu pengisian lebih lama daripada tetapan

waktu pengosonngan, maka keluarannya tidak simetri. Keadaan

keluaran yang tinggi lebih lama dari keadaan keluaran yang

rendah. Untuk dapat menentukan ketidak simetrian ssuatu pulsa

keluaran yang dihasilkan oleh rangkaian multivibrator jenis

astabil ini dipergunakan suatu siklus kerja yang dirumuskan

sebagai berikut:

W = 0.693 (RA + Rb ).C

t = 0.693 . Rb. C

T = W + t

Dimana : W = lebar pulsa ; T = waktu periode

Besarnya frekuensi ditentukan oleh

F = ( dimana T = detik ; F = Hertz )

c. Rangkuman

Astabil Multivibrator atau pembentuk pulsa atau generator pulsa

merupakan rangkaian yang membangkitkan sinyal secara terus-

menerus pada keluarannya tanpa adanya sinyal masukan dari

rangkaian. Rangkaian ini juga sering dinamakan dengan

rangkaian cloc. Frekuensi pulsa yang dihasilhan tergantung oleh

besarnya C, Resistor RA, Rb. Untuk menentukan periode T

ditentukan oleh lebart pulsa W dan t.

d. Tugas

1. Definisikan rangkaian clock?

2. Sebutkan fungsi rangkaian clock?

3. Jika periode waktu T = 0.1 milidetik, Hitung besanya frekuensi?


4. Periode T ditentukan oleh komponen apa saja? sebutkan!

e. Test Formatif

1. Gambar dan terangkan prinsip kerja rangkaian clock dengan

rangkaian IC 555?

f. Kunci Jawaban

10k

VCC=6V

220

4.7uF

0.1uF

10k

U7

555

1

2

3

4

5

6

7

8

GND

TRIG

O

R

CTL

TH

DVCC

Prinsip kerja:

Pada waktu pin 2 dan pin 6 berada dibawah VLT = 1/3

Vcc,sehingga kaki 3 (keluaran) menjadi tinggi. Kapasitor C

mengisi, melalui Ra dan Rb. Sampai Vc mencapai harga VUT, yaitu

sebesar 2/3 Vcc, maka keluaran kaki 3 menjadi rendah. Kapasitor

C mengosongkan muatannya melalui Rb ke kaki 6. Sampai harga

Vc menjadi tinggi. Sehingga kejadian seperti di atas akan terulang

kembali. Kejadian akan berulang terus, dengan frekuensi

ditentukan sebagai berikut:

f =

g. Lembar Kerja

Judul: Rangkaian Clock (Astabil Multivibrator)

Alat dan bahan


1. IC pewaktu 555

2. CRO

3. Batteray 5 volt (catu daya )

4. Resistor Ra = Rb = 10 K , R = 220

5. Condensator 0,1 , 1 , 4,7 , 10 , 47 , 100 .

6. LED warna merah

7. Breadboard

8. Kabel penghubung

Langkah kerja

1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.

2. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut:

10k

VCC=6V

220

4.7uF

0.1uF

10k

U7

555

1

2

3

4

5

6

7

8

GND

TRIG

O

R

CTL

TH

DVCC

3. Hubungkan catu daya 5 volt DC, kemudian amatilah apa yang

terjadi pada LED (pin 3 sebagai output).

4. Amatilah dengan CRO untuk bentuk gelombang pada pin 3 dan

pin 6

5. Gambarlah bentuk gelombang tersebut dan catat harga W dan

T dalam satuan detik, serta harga amplitudo dalam satuan

Vpp.

6. Ulangilah percobaan ini dengan menggantikan kondensator C

yang lain, kemudian melaksanakan langkah 4 dan 5.

7. Kembalikanlah peralatan dan bahan ke tempat semula.


5V

8. Buatkan laporan lengkap dengan kesimpulannya,

berdasaarkan hasil praktek.


68298825-Modul-Edited-3

Documents

control control control

karakter control pada

device control

ascii menyajikan

character ascii kolom

karakter blank

karakter yang berbeda

ascii disimpan sebagai