sesi 2 gerbang logika dasar
TRANSCRIPT
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
1/49
Sesi 2Gerbang Logika DasarOleh:I Made Wirawan
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
2/49
Tujuan:o Setelah mempelajari topik ini, andadiharapkan dapat : Mengetahui macam-macam Gerbang logikadasar dalam sistem digital. Mengetahui tabel kebenaran masing-masinggerbang logika dasar. Menguji piranti hardware gerbang logikadasar. Merangkai gerbang-gerbang logika dasar.
2
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
3/49
eee Pendahuluano Gerbang-gerbang logika merupakan dasar untukmembangun rangkaian elektronika digital.o Gerbang logika mempunyai satu atau lebih terminalmasukan dan satu terminal keluaran.o Keluaran dan masukan gerbang logika digital inidinyatakan dalam kondisi HIGH (1) atau LOW (0).o Ada tujuh gerbang logika yaitu
1. AND,2. OR,3. INVERTER,4. NAND,5. NOR,6. exclusive-OR (XOR), dan7. exclusive-NOR (XNOR).
3
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
4/49
Gerbang Logika AND. ~ . 0 x) .ut lpu t xnp ut AInput I B
1if'IiU 11 1 1 1 1 1
Operasi AN D :o Jika Input A atau B salah satu atau keduanya LOW
m aka output X akan LOWo Jika Input A AND B keduanya HIGH, m aka output Xakan HIGH4
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
5/49
eee Gerbang ANDe~I~~l '""
r = : : : . : w "~:!5~I ' " ' I I I
L, "'"'[.,;,~~--m~1
5
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
6/49
eee Cara kerja Gerbang AN D :~~o~.~
A I B 1 ~5 V f L . . . . - - - - - I 1 I x = A . .B
X=:.A.IB
'Gel~bangAINIIDdenqan switch Transistor6
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
7/49
eee Simbol (a) dan Aplikasi (b)Gerbang ANDI~IPUTSr------------~
jS W IT G Has B ~ iI I---------- --- 1---.
OUTPUTr----A~\~-----Fi __~ ~~~~?-..
I Jy ! T. . . . . . . . . . . . . . . . . j 1 8 l_____"../ I
- : : : : : ~.__------------=---JI~rpUTS OUTPl]TS
.4 BSwitcb 'A}nacv Swftrh Rfnary}'Oltage l iJ .l tagelow 0 low 0Low (J ~[ilgh 1High 1 low 0High 1 Hil~h 1
yUght RirwryXo 0:.--.,- [J\"0 0Yes 1
7
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
8/49
n II O U P U '1 : ,4,= .........==1It ! ~ ~ ,II
eee
Solusi:
Operasi PulsaGerbang AND
@ . . . . . . .~
, ' A ,I ),. ~~. ~7~ ~ . . : I , B v ,~.,?I : ) ! .
1J_. I "
II
8
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
9/49
G e r b a n g AN0 d e n g a ne e e b a n y a k InputTabel Kebenaran AND - 4 inputl ,N:PUf O u t - p u t "
A B C D XA 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0J ra X A B C D 1 0 1 0 1 0 "1 1 0' . : : " , : 1 : : , : 1lliiil :" , ,"II -.11 II .- 1 0 1 0 "1 1 0 1 0U 'I I J l 1 0 1 0 " 1 " 1 1 0A N D I -4 i n p u t 1 0 "1 1 0 1 0 1 0II o "1 1 0 "1 oII] 1 1 1 0 II]
II] 1 1 "1 II]A
I
1 1 0 1 0 1 0 II]e , "1 1 0 1 0 "1 oC -'-., "1 1 0 "1 1 0 1 0'\D I
)X-A IICIH;FG H"1 1 0 " 1 " 1 1 0E , " 1 " 1 1 0 1 0 1 0F ' ~ '"-".-.., ~ .II- ."-_11 I
G I " 1 " 1 1 0 "1 1 0H A IN I L ) - 8 i~nlPut " 1 " 1 " 1 1 0 1 0" 1 " 1 " 1 " 1 " 1
9
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
10/49
eee Gerbang ORA~INPUTS B~-.". Younpu[
Tabel Kebenaran
INPUTSj-------------------:i , ~ ,~SWITCHE.S iL----- ----------------1
OUTPUTr - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
A~~~---F!--H~ .I~'.L....--I8~,j_../ Y ! _;;;j"I9---
L
lNPlfTS ,OlITPlfT..
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
11/49
eee Cara kerja Gerbang OR :o
A ~oI B ~5V
A n a [ [ [ o g i i ie [ l [ e [ k t r i i i[ k a l [ ' g e l f l b a , n g O I R
X=,A+IB
Gel~bangOR denqan sw~itdlTransistor11
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
12/49
eee Ekspresi Gebang ORI E ' J . l . j ' l o i d ' l le ,;3 n
E,)(,p re s.s i.0 nOR, S)rnn bo l7'A+ B :;;;;;;
lGg lcS,)t 'nn bo l
A I B Y'Truth 0 1 0 1 0 1L a 1 1T'ab le 1 0 1
1 1 1
12
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
13/49
e e e Operasi Pulsa Gerbang ORIN PUTS,
I
1 1 0 1 II .~II AI ~c cIt~ u ; 2 u " ] I I B .~ ,y ---30 c')"c III > .-"..,..
1 0 1
Solusi: Di i I I I T I~ t 2 I T I3 I I I OUTPUT Y - - - - + I
II !
I0 " 113
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
14/49
eeeTabel Kebenaran OR - 3 input
Gerbang OR dengan banyakInput
I I N P U T ' [ O u t p u tA [ B C X, , ,0 0 0 . 00 0 1 1 1 10 1 0 1 10 1 1 1 1 11 1 0 0 1 11 1 0 1 1 1 11 1 1 0 1 11 1 1 1 1 1 1
i '" X : : : [A + B I + C../OR - 3 ~npllrt
A '---IB [ ----It ' "D , [ )rE-F )GIH= O IR - 8 input
14
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
15/49
eee Aplikasi Gerbang AND danORContoh:Utkarsha akan pergi ke kampus jika Ananddan Sawan pergi ke kampus, atau Ananddan Ayush pergi ke kampus.Solusi:
U IIF~
AAINID S,~
(A '" S )1.ANlD
AAJND AY~
( - , C fi , ,Cfi"V~_ft '" ft ...}!AlNlDOR
,~IUtk,a rsha ""IUAnand 'ii'AS ,a w,a n 'ii'SAyush 'ii'AY'
U _,-!GIR,
15
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
16/49
e e e Rangkaian aplikasiGerbang AND dan ORA A S, \~ I I I " . '1S , ..
.. ( A S ) I + ( A . A Y ), J I III ',' ~ . l U I3A I I I A Y2/',
A Y
16
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
17/49
eee InverterI I I N I PU I A ' = = = I > _ X } - - = === Y O U IP U T
Operasi NOT: Jika Input A LOW, maka output Y akan HIGH Jika Input A HIGH, maka output Y akan LOW
label Kebenaran
IIo
o[]TPl.lT.A
LOWHIGH
oII
HIGHLOW
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
18/49
BufferI N I I P I U I ' l O U I I P I U l lA
Operasi Buffer: Jika Input A LOW, maka output A akan LOW Jika Input A HIGH, maka output A akan HIGHlabel Kebenaran
INPUT OUTPUTA B
Voltages Voltageinary BinaryHIGHLOW
1o
HIGHLOW
1o
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
19/49
Operasi Pulsa InverterI N , P u r s
0 1 0 1 1 0 A I~ ~ '7I I ,~ , v~ ,- 1 ~ 'I I t2 t ~ ~ t~ t 6 t 7l I I I ISolusi: D
a a 0 a 1 ,o u T P U T ~ , _ _ ,I
t 1 t 2 t ~ L t ~ ~ t 7II!
19
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
20/49
e e e Gerbang NAN0I I I N I P U T S O U T P U T S
AI ) A A lB .>[ I ',, y I ( A " , I S f,I B B( a ) ( b '}
label KebenaranlNJYU1' UU1PU1'
A B /tND NAND0 0 0 10 1 0 11 0 0 11 1 1 0
20
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
21/49
eee Sim bol dan labelKebenaran Gerbang NAN DBoolea nExpres.sion
LOI'gicSym b ' ( ) 1 1
Truthlabl,e
rlNIOT Symbol or A lB = : YA lB = Y
.ft or ( , ' , A l B v' = : yL..,_,AINIIDSymbol .)AlB
III D----Y
21
A lBoo11
c1c1
111c
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
22/49
e e e Operasi Pulsa GerbangNAN0I I I I N I P LIlTS
0 I 1 I 0 I 1 ~, A OIIJ lTIP LI lT, yI 't~ , t t, t I S ?, .2 3 - 4 f 7, , _r0 1 0 0i
Solusi: D, , , I I
'[1 I ' t 2 ' t 3 , '~ I I, , -I , OUITIP IU T Y , I I4[
I 1 0 1 1
22
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
23/49
eee Gerbang NAND sebagaiGerbang UniversalLogicFunC i~ iDn Symbo l
O lD[ 1 1 \ ,
A = D - .. . . A .S,B , . . ..A~S-~ - : .. .. .. . A+S ,
C ir cu it u sin n N A N O ' n ate s o nl'~' t J . 1 't J . s- -
A
23
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
24/49
eee Gerbang NAND denganbanyak InputX ' ' A " B C '1_ I . , - ,, , " I I - . [ 1 1 , -
Tabel Kebenaran NAND - 3 inputI I ' f ~ P , U T O u t p u tA 1 8 , C X ,,, ,
0 0 0 10 0 1 10 1 0 10 1 1 11 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 0
I N A I N I D ' - 3 I l i n l P u t
A ----IIB-~~~C ' \ " ~0 }I E , " " " , ' , ,F / ' " X ; o : ' A . B , _ C . D ' . E . F ' . G . H
( ; . . . 111-11-11 I M A IN I I : ) - 8 input
24
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
25/49
eee Ringkasan Jenis G erbangLogika'11 AINID 7408
2: O IR 74a2:
7404
A~B , I. _ _ _ _ _ _ _ _ _A or===-~B , x
X = : A . ' B , , ' .' 1. -
X = : A ' B , , ' ., ',-I.
jN.'FUT o.[Jlpu1A S X(I (I 0(I 1 01 (I 01 1 1jN.'FUT O[JIp[J1
A S X(I (I 0(I 1(I1
4 NIAINID 7400
A x ,1.1 ' fPU7 CMp,uI'It Xo ~~ 0
25
A~B ,I ~~
x ~N,pur OUf,DI:l ' ' !At 1 1 6 X1 0 1 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 0
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
26/49
Gerbang NORI l l N I P U T S
A-=,B'~'
B
O U T P U T SA + I B
I---- ( A + B Y '
INPUTS
( h )label Kebenaran
AOUTPUTS
OR NORj
oo11
o1o1
o111
1ooo
26
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
27/49
eee Simbol dan labelKebenaran Gerbang NOR1 B 0 1 01 1'8 a n
lExp ' ressio n
l.oqicSym b , 1 J 1 1
TruthTabh3
'NIOT SymbolA ~ 18 = Y 0. r (A ~ IS)/ = Yt..._,OIRSymbol
y
27
A 18 Y. 0 . 0. 0 11 . 01 1
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
28/49
e e e Operasi Pulsa GerbangNORI I I I N I PU I 'T S
0 I 1 I 0 I 1 -~ A O U T P U ' T-I I I ....I '[~ I '[ 2 '[3 '[I I S ?I "" "I ~.I I _r0 1 0 0i
Solusi: DI I I I [1 I '[2 ' [ 3 '[4 I I I OUTPUT Y ! I 4 1 0 1 0
28
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
29/49
eee Gerbang NOR sebagaiGerbang UniversalLog i cPunct ion S ym b o l
AND
O R
A = L > - . . . . . . . A .BB .
C {rcu it u s in g N OR ga te s on ly
A = L > - . . . . . . A- A + B BB ~29
A + B
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
30/49
e e e Gerbang Exclusive O R(Ex-OR)A '\ 1""~ ' v ' A ~IB. : _,-B '"I i - AB1'+ . A~lB-label KebenaranINPUTS OUTPUTSA. B A. (; B - A.B' .+ A.'B0 0 00 1 11 0 11 1 0
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
31/49
eee Ekspresi Boolean gerbang Ex-ORA ".............~[ B -----I-C
31
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
32/49
eee label KebenaranGerbang Ex-ORIlVP[lTS O[ITP[ITS
A B C y0 0 0 00 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1
Persamaan Lengkap tiga masukan gerbang Ex-ORY =fAR; +A;R)C + fAR; +AR).Cy- AB~IC~+A~BC~+ A~B~C+ ABC32
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
33/49
eee Simbol dan labelKebenaran Gerbang Ex-ORA ~ B - YBoolean -
Expression 1:...xoR Sym bolLogic A \,, ~ ySym bol B l ,
A B yTruth 0 0 00 1 1Table 1 0 1
1 1 0
33
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
34/49
eee Gerbang Ex-OR dariGerbang AND, OR dan NOTA -===-=======1
34
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
35/49
eee Gerbang Ex-OR dariGerbang NANDA (
, ,'"
B l i _ .35
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
36/49
eee Gerbang Ex-OR dariGerbang NORA I
A & 8..............0 ..
B '36
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
37/49
e e e Operasi PulsaGerbang Ex-ORI Io '1 1 1 0 (II -I
~I A
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
38/49
eee Gerbang Exclusive NOR(Ex-NOR)A \ ' ~- - - - - + - , 1 : . I . . ~ Y = A 0 B8 '.'.' I./'!L__,/ :: A B + A'B'
38
Ar.'!;B ' _ . {f\ ,m 8 'V~ ,I _ ~ W ,J }
_ . A A l -t o A : ' B ' -t o A : S ' -t o B '8 ' "'",, '" I '" I I I
Operasi Ex-NOR: Jika salah satu dari kedua input HIGH, maka output X akan LOW Jika kedua inputnya bernilai LOW semua atau HIGH semua, maka output
akan HIGHlabel Kebenaran
llVPLITS UUTPUT..S.B A0.B = /l.B + A.~Br
oU11
o1o1
1oo1
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
39/49
eee Gerbang XNOR dengantiga masukanAI B -+---IIC."',, ,
label KebenaranINPUTS
oo1o11o
OUTPUTSA H c yoooo1111
oo o 111 o
1o
1oo11
1o1
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
40/49
eee Simbol dan labelKebenaran Gerbang XNORA 0B - YBoolea n -
Expre s SiDn
\Logic A "_ l J - ySym bo l .._B I f~A B Y
Truth 0 0 10 1 0Table 1 0 01 1 1
40
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
41/49
e e e Operasi Pulsa GerbangXNORI(] I 1 I 1 I 0 I(]------ I I I r---i I I I \ ...I I I I I V '--- I I I , ~ .! I I I '?I1 1 I 1 I ( } I I ( } I J ' , ..,-,I II I I II I I lI I I ! ---I iI I II I(] I 0 '1 0 II 1I I III I I------ ---.[~ ~2 ~3 .~ t s
Solusi: DII [) I 1 0 0 I 1 IOUTIPUT Y -- + i i I I i II E ~ I E 2 I t 3 I t 4 I ts II I II I I II I I I I II I
41
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
42/49
eee R ingkasan G erbang Logika
7 ~ I , O : ' 2 "f _ . ,I N I O R
7 E x . .I N IO R
42
q-.~ x . ._,', .. . .. .,:;'Y - .. . .- - - . . . . . . = s - c , X',\, . .B . =, -. .
X - ' A + B 'iiiill, " '.", I _I,:
--,X = : A t t l B
. I N P I J " f o ' l : 1 r ~ t l \ rA [8 )({I {I 1010 o 0
[i N iP ,iJ jf Il;jiU irliP 'iU irAI , 1 ! 1 i ' l'(I , (I, (I,(I , 1 11 (I, 11 0
[ 1 [ [ l r 4 l ? l J i ' I O I l l J i I I ? I l J i 'AI ,9 : :X :{I {I 1{I 1 {I
{I {J i
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
43/49
e e e Analisa Pewaktuano A nalisa resp on o utp ut terh ad ap ko mb in asi in pu to A nalisa resp on o utp ut d ari T ab el K eb en arano A nalisa resp on o utp ut d en gan Timing Diagram
Bontuk 'T iiilm l iiing ID i iia 'g ra lm l : :
, . . . _ , 1 1 ' ) . ' . , _ _ ---!IIu~
rA 1 ~ 1 .01 I ,II
IB
t5
1 !- .,0....-- .....tal ' 1 1 1 ' 1 2 : ' 1 4
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
44/49
eee Contoh SoalBerikut dua buah sinyal masukan A dan B
1
1
o Gambarlah sinyal keluaran dari1. Gerbang AND2. Gerbang OR3. Gerbang XOR4. Gerbang NAND5. Gerbang NOR
44
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
45/49
Solusi:ee, .
1 1 1 1A, I!] 1 0 1 0 1 0B 11 I I 1 1I!] I!] 1 0 Output ~.~';a],vlefolIli1I5I I I
1 1 1 1AN D - I!] I!] I!] I!] 1 0 1 0 . -I I :DR 1 J I . '1 I 1 1 1III] II
EX,-,OR 1 M 1 1 1 1 1II] II] I!] II]NA,N D :.:
! i. .1 1 1 1 1 1
I!] I!] I!] I!]II
1I!] I!] I!] I!] 1 0 I!] 1 0 1 0 . . . ,NDR I I II I. I
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
46/49
Tugas1. Sebuah input data mempunyai
urutan 101110010. Gambarkanbentuk gelombang dari data inputtersebut dalam representasi sinyaldig ital.
2. Sebutkan 3 jenis aplikasi yangmenggunakan teknologi digital.
46
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
47/49
TugasA ''''-~~--'''''''''_---------I
1B..,...._-----...,...__---------1 . . . . . . . . . . . . . . .-3. Turunkan persamaan model Boolean darirangkaian gerbang di atas disertai tabelkebenarannya.
47
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
48/49
Tugas4. Bagaimanaoperasi transistora) dan b) bilad iberi catu
tegangan sepertiitu, Apakah ONatau O FF?o Beri penje lasankenapa ON atau
Kenapa OFF?
a)
b)-10v
-1:5v
48
-
5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar
49/49
Catatan:o Tugas Dikumpul lewat email ke
iemwirawan@gmailo Tugas dikumpul dalam file PDFo Pada file diisi Tugas ke- . Nama: . N R P : . OFF: .o Tugas dikumpul paling lambat 14-09-2009
49