modul lab tk 1 uas 2010-2011

Download Modul Lab Tk 1 Uas 2010-2011

Post on 31-Jul-2015

78 views

Category:

Documents

14 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

PERTEMUANIDEMUXDAN MULTIPLEXER

1. Tujuan1. 2. 3. Mengenal dan memahami macam-macam gerbang logika sebagai dasar rangkaian kombinasional. Mengenal dan memahami prinsip dasar rangkaian sekuensial. Dapat memahami dan menerangkan suatu rangkaian kombinasional dan sekuensial dengan menggunakan IC TTL(Transistor-TransistorLogic) danIC CMOS (ComplementaryMetalOxideSemiconductor).

2. DasarTeoriSistem digital merupakan dasar bagi system computer digital dan beberapa sistem Control automatisasi. Sistem digital ini telah diterapkan diberbagai bidang yang sangat luas. Sistem digital berbeda dengan teknik analog, pada system digital hanya dikenal dua keadaan yang berbeda yaitu HIGH dan LOW (biasanya +5 volts(V) dan 0 volts(V)), yang direpresentasikan dengan 1 dan 0 ,aktif dan non-aktif, dan sebagainya. Sebagai contoh perbedaan system digital dengan system analog dapat dilihat pada Gambar1.

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 1 Analog - Digital: (a) Bentuk Gelombang Analog; (b) Bentuk Gelombang Digital; (c) Jam Analog; (d) Jam Digital Untuk dapat mewujudkan pengolahan data dengan system digital pada dasarnya kita harus mengenal rangkaian inti pada system digital yaitu: 1. Rangkaiankombinasional adalah rangkaian yang outputnya hanya tergantung pada input pada saat itu. Pada prinsipnya, rangkaian kombinasional merupakan penerapan dan penerjemah langsung dari aljabar Boolean, yang biasanya dinyatakan

Sebagai fungsi logika. Operator logika yang digunakan dalam aljabar Boolean adalah inversi/negasi (NOT), perkalian logika (AND), penambahan logika(OR). Aturan dalam aljabar klasik juga berlaku pada Aljabar Boolean, yaitu: a. Commutative law of addition: A+B=B+A, and multiplication: AB=BA b. Associative law of addition: A+(B+C)=(A+B)+C, and multiplication: A(BC)= (AB)C. c. Distributivelaw: A(B+C)=AB+AC,and(A+B)(C+D)=AC+AD+BC+BD. 2. Rangkaian sekuensial adalah rangkaian yang outputnya tidak saja bergantung pada input pada saat itu saja tetapi juga bergantung pada keadaan output sebelumnya.

3. AlatdanBahan1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. InputBoard OutputBoard ICTTL:74LS00,74LS04,74LS08,74LS32, (74LS02, 74LS86,7473,7474,CD4001 danCD4011 OPTIONAL),masing-masing1buah Resistor1kwatt ProjectBoard Multimeter CatuDaya5Volt Kabel Modul Analog Digital

4. ProsedurPercobaanPada percobaan ini akan digunakan project-board atau Prototyping-PCB sebagaisarana untuk merealisasikan rangkaian digital. Praktikan hendaklah melakukn beberapa hal berikut ini sebelum melakukan praktikum: Pastikan semua alat dan bahan sudah disiapkan. Perhatikan datasheet tiap-tiap IC yang digunakan pada modul ini, amati setiap PIN Pada IC tersebut (letak VCC, GND, dan kaki input/output) Periksa catu daya sebelum diberikan terhadap rangkaian, sesuaikan dengan TTL yang dibutuhkan yaitu +5 VDC. Kerusakan komponen akibat tegangan yang tidak sesuai atau akibat kesalahan letak input/output menjadi tanggung jawab praktikan! Periksa pemasangan IC pada rangkaian dengan mengukur kaki tegangan catu daya (+5V dan GND) Periksaapakah TTL dan IC masih berfungsi dengan baik. Periksakabel-kabel dan konektor, gunakan multitester untuk melakukannya. Periksa LED keluaran

1. 2. 3.

4. 5. 6. 7.

Pada saat praktikum berlangsung, praktikan hendaklah memperhatikan hal-hal berikutini: 1. Matikan catudaya pada saat merangkai atau mengubah rangkaian dan mengganti IC 2. Periksa VCC dan GROUND yang akan diberikan ke pin IC. Gambar2 menunjukkan cara memberikan catu daya ke IC jika tidak menggunakan board input dan output.

Gambar2.RangkaianVCCdanGROUND UntukmemberikanmasukanpadapinIC: Lowvoltage:langsungdihubungkankeground, Highvoltage:HARUSdilewatkanResistor~1KdariVCC 1. 1. Percobaan 1a: Mengena lI CTTL(74LS00atau74LS02) Gunakan IC74LS00 (untukNAND), kemudian buatlah rangkaian sesuai dengan Gambar 3 pada project-board. Jangan lupa memberikan VCC=5Volt dan Ground pada IC dan keluaran dihubungkan dengan LED yang ada output board. Gunakan input board sebagai masukan pada rangkaian tersebut. Berdasarkan pengamatan diatas, tuliskan hasil keluaran pada LED dengan berbagai kombinasi input di Tabel 1 pada logbook. Ulangi langkah 12 dengan menggunakan IC74LS02 (untuk NOR) dan hasilnya Ditulis pada table 2 pada logbook. Apa yang dapat disimpulkan dari percobaan ini? ( TuliskandiLogbook).

2. 3. 4.

(a)

(b)

(c) Gambar3Percobaan1a.dan1b.

(d)

2. 1. 2. 3.

4.

Percobaan 2: Rangkaian Kombinasional sederhana IC TTL Suatu persamaan logika dapat diperoleh sebagai berikut: Buatlah persamaan logika: Q=A+B, menjadi persamaan yang hanya memuat operasi NAND atau NOR saja. Gambarkan rangkaiannya, kemudian buat rangkaiannya dari ICTTL yang tersedia pada project-board. Hubungkan output dengan LED dan berikan kombinasi berbagaiinput,kemudian amatioutputnyapadaoutputboard.TulislahhasilpengamatanandapadaTabel5 padalogbook. Daripercobaanini,apayangdapatandasimpulkan?(TuliskandiLogbook!)

3. Percobaan3:ANDNORGate PadapercobaaninidapatdigunakanANDGatedanSN7408ataukombinasidariSN 7400(NANDgate)danSN7404(INVERTER)sedangkanNORdapatdipakaiSN7402.

Gambar4Percobaan3 1. 2. 3. 4. SusunlahrangkaiansepertiGambar4. BerikanberbagaikombinasiinputdantuliskanoutputpadaTabel6(K-Map)dilog book. DenganmenggunakanK-Maptersebutcarilahpersamaanoutputnya.(Tuliskandilog book!) Samakahhasilnyadenganperhitungan,jelaskan.(Tuliskandilogbook!)

4. Percobaan4:RSFLIP-FLOPdanCLOCKEDRSFLIP-FLOP 1.BuatlahrangkaiansepertiGambar5Aberikutini:

R

1 3 2

R Q

1 3 2

1 3 2

Q

1

Clock-Q1 1 3 2 3

S

2

-Q3

S (A)

2

(B)

2. 3. 4.

Gambar5Percobaan4 BerikanberbagaikombinasiinputSR,tuliskanoutputQdanQpadaTabel7di logbook. Tanpamerubahrangkaian,tambahkan2buahgerbangNANDpadainputRSflipflop(sepertipadaGambar5B)dantuliskanhasilnyapadaTabel8dilogbook. Daripercobaantersebut,apayangdapatdisimpulkandarirangkaianRSFlip-Flop; fungsidarigerbangNANDuntukmasukaninputFlip-Flop;danfungsiclockuntuk rangkaianclockedRSFlip-Flop.(TuliskandiLogbook!) Percobaan5:Dflip-flop(IC7474) Buatlahrangkaiansepertipadagambar6A.Janganlupamemberikanmasukanyang benarpadaPRdanCLR. Amati keluaran rangkaian seperti biasa dengan memasangkan LED pada keluarannya.

5. 1. 2.

Q

Q CLR

CLR

3.

Gambar6Percobaan5 Gambarkanhasilpengamatanpadatimingdiagram.(Tulispadalogbook)

b. c.

KarenaClockdiberikansecaramanualkemungkinanapasajayangterjadi,jelaskan! BagaimanamengatasimasalahyangditimbulkanolehpemberianClocksecara manual?

8. Percobaan8:HALFADDER2-bit RangkaianHALFADDERberfungsimelakukanoperasiyangdapatdiinterpretasikan sebagaipenjumlahanduabitinput,yaitubitAdanbitB,danmenghasilkanduabit output,yaituSUM(S)danCARRY(C).Adapunrangkaianlogikanyadapat diimplementasikansepertigambar8,ataudapatjugadisusundenganmenggunakan gerbangANDdanORsehinggamenghasilkanhubunganXOR.

1. 2. 3. 4. 5.

6.

7. a. b.

Gambar8Percobaan8 Nyatakanpersamaanlogika: S=AXORB menjadipersamaanyanghanya memuatoperasiANDdan/atauOR.TuliskandiLogbook SusunlahrangkaianHalf-Adder2bitdenganrangkaiansepertigambar8. BerimasukanpadaAdanB,laluperiksakeluaranCARRYOUT(C)danSUM(S) untuksetiapkombinasiinput. Catathasilnyapadatabel10dilogbook. SusunlahrangkaianHalf-Adder2bitdenganmenggunakanrangkaianANDdan/atau OR.GambarkanrangkaianandadiLogbook,berikanlabelpadasetiapkeluaran gerbanglogika(PASTIKANperkabelanandatelahbenarsebelummencoba). Lakukanpercobaansepertilangkah3diatasuntukrangkaianyangtelahandabuatdi no.5,danbuatlahhasilpengukuranpadatabel11padalogbook,denganmenyertakan pengukuranditiaptitikkeluarangerbanglogikaanda. Berdasardatayangdiperolehdiatas,maka:(TuliskandiLogbook) Apaperbedaanhasilyangandaperolehdarikeduapercobaandiatas?Mengapa? Kesimpulanapayangandaperolehdaripercobaanini? ==============

TUGASPENDAHULUAN1. a.CarilahDatasheetdarisemuayangdigunakanpadapraktikum ini(TTLdanCMOS).(Terutamatentangpinassignmentdaritiapchip). b.SebutkanperbedaanyangmendasardariICrangkaianlogika,antarayang berbasisTTLdanCMOS.Gunakandatasheet1.a.sebagaibahanjawabananda. SebutkanmanfaatK-mapdalamrangkaianlogika,danjelaskan! Sebutkanalasan,kenapadalammewujudkanrangkaianlogika,lebihdiutamakan untukmemakaigerbangNANDdanNOR? Untukrangkaianlogika,seringdibuathubunganlangsungoutputsuatugerbang denganinputgerbangyanglain(feeding/driving).Sebutkanbatasan-batasandalam melakukanhalini,danjelaskan! Sebutkankarakteristik,fungsidanperbedaanmasing-masing,antaraRS-FlipFlop, D-FlipFlop,JK-FlipFlopdanT-FlipFlop! Analisislahgambarberikut:

2. 3. 4.

5. 6.

Vout

Vin

a. b. 7. 8.

Hubunganinput-outputpadagrafikdiatasmensimulasikanrangkaianapa? Bagaimanapenjelasananda? BerapanilaitPLH,tPHL,risetimedanfalltime?Tunjukkanpadagambardiatas. Jelaskan mengenai rangkaian sinkron dan asinkron! Apa persamaan perbedaannya? Gambarkanrancanganrangkaiancounter3-bitmenggunakanrangkaianD-FF.

dan

Mux adalah suatu rangkaian dengan banyak jalan masukan dan satu jalan keluaran. Denganmenerapkansinyalpengendalidapatdarahkansetiapsinyalmasukandankeluaran.Mux adalah data selector, sedangkan demux kebalikannya, yaitu suatu rangkaian logika yang mempunyai sinyaldarisatumasukan dan banyaksinyalkeluaran. Sinyal yang masuk baik mux maupun demux selalu ditentukan oleh selektor, apabilah sinyal kendalirendahmakapadamuxkeluarannyajugarendah.Padamuxdandemuxbit data masukanakanditeruskankeoutputdengankondisidaripengendali,misaluntukmuxjikainputA

diberikondisi1makapadakeluarannyaAyangtampilpadamuxdengankondisipengendalinya S0 =0 dan S1=0sedangkan untukinputyanglain tidakberlaku. LANGKAH-LANGKAHPERCOBAAN: 1. 2. 3. 4. Buatlah rangkaian sepertipadagambar. Aturselektorsesuaikondisiuntukmendapatkan outputyangdiinginkan Buatlah datahasilpercobaan. berikananalisadan kesimpulansaudara.