LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM TEKNIK DIGITAL

Praktikum 1

GERBANG DASAR LOGIKA

Oleh:

Novitasari

NIM 101910201056

Asisten : Neny Agustin

Nilai :

LABORATORIUM DASAR DAN OPTIKPROGRAM STUDI S1

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JEMBERTAHUN 2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Komputer, kalkulator, dan peralatan digital lain kadang dianggap oleh orang awam

sebagai sesuatu yang ajaib. Sebenarnya, peralatan elektronika digital sangat logis dalam

opersinya. Bentuk dasar blok dari setip rangkaian digital adalah suatu gerbang logika.

Gerbang logika akan kita gunakan untuk operasi bilangan biner , sehingga timbul istilah

gerbang logika biner. Setiap orang yang bekerja dibidang elektronika digital memahami

dan menggunkan gerbang logika biner setiap hari. Ingat, gerbang logika merupakan blok

bangunan untuk komputer yang paling rumit sekalipun. Gerbang logika dapat tersusun

dari saklar sederhana, relay, transistor, diode atau IC. Oleh menggunaannya yang sangat

luas, dan harganya yang rendah, IC akan kita gunakan untuk menyusun rangkaian digital.

1.2. Tujuan

1. Mempelajari fungsi dari gerbang dasar logika

2. Mengetahui karakteristik gerbang dasar logika

1.3. Landasan Teori

Gerbang yang diterjemahkan dari istilah asing gate, adalah elemen dasar dari

semua rangkaian yang menggunakan sistem digital. Boleh jadi mereka mengenal istilah

pencacah (counter), multiplekser ataupun encoder dan decoder dalam teknik digital, tetapi

adakalanya mereka tidak tahu dari apa dan bagaimana alat-alat tersebut dibentuk. Ini

dikarenakan oleh mudahnya mendapatkan fungsi tersebut dalam bentuk satu serpih IC

(Integrated Circuit). Bagi yang telah mengetahui dari apa dan bagaimana suatu fungsi

digital seperti halnya pencacah dibentuk hal ini tak akan menjadi masalah, namun bagi

pemula dan autodidak yang terbiasa menggunakan serpih IC berdasarkan penggunaannya

akan menjadi memiliki pendapat yang salah mengenai teknik digital.

Semua fungsi digital pada dasarnya tersusun atas gabungan beberapa gerbang

logika dasar yang disusun berdasarkan fungsi yang diinginkan. Gerbang-gerbang dasar ini

bekerja atas dasar logika tegangan yang digunakan dalam teknik digital. Logika tegangan

adalah asas dasar bagi gerbang-gerbang logika. Dalam teknik digital apa yang dinamakan

logika tegangan adalah dua kondisi tegangan yang saling berlawanan. Kondisi tegangan

“ada tegangan” mempunyai istilah lain “berlogika satu” (1) atau “berlogika tinggi” (high),

sedangkan “tidak ada tegangan” memiliki istilah lain “berlogika nol” (0) atau “berlogika

rendah” (low).

Agar lebih jelas, lihat Gambar 1, ilustrasi ini menggambarkan sebuah sumber

tegangan, sebuah saklar, dan sebuah lampu. Logika satu dapat disamakan dengan menutup

saklar sehingga “ada tegangan” yang diberikan pada lampu sehingga lampu menyala,

sebaliknya logika nol dapat dianalogikan dengan membuka saklar sehingga “tak ada

tegangan” yang diberikan pada lampu sehingga lampu padam. Disini lampu mewakili

logika- logika tersebut. Lampu menyala berarti logika satu dan lampu mati menunjukkan

logika nol.

Bagi para pemula, sedikit penjelasan diatas tak akan memberikan gambaran apa-

apa tentang bagaimana suatu rangkaian berbasis logika digital dirancang. Penggunaan

logika tegangan pada gerbang-gerbang dasar yang akan dibahas berikut mungkin akan

memberikan jawaban yang cukup memuaskan.

Gambar 1.

Dalam suatu sistem digital seperti pada komputer, atau sistem pengolahan data,

pengendalian, atau sistem komunikasi digital hanya memiliki beberapa operasi dasar saja.

Tentunya operasi tersebut diulang-ulang dalam jumlah yang besar. Operasi dasar yang

dimaksud adalah rangkaian AND, OR , NOT, NOR, XOR, XNOR, NAND, dan NOR.

Operasi dasar tersebut disebut gerbang (gate) atau rangkaian logika, karena rangkaian-

rangkaian ini digunakan untuk memenuhi hubungan-hubungan logika. Pada bagian ini

akan dipraktikumkan macam-macam hubungan logika dengan menggunakan IC

(Integrating Circuit) yang sudah tersedia dipasaran.

Setiap rangkaian logika memiliki satu atau lebih jalan masuk (input circuit) dan

hanya satu jalan keluar (output circuit). Kemudian ada dua taraf tegangan, yaitu taraf

rendah (low level) yang biasa dinamai L dan taraf tinggi (high level) yang biasa dinamai

H. Taraf rendah dinyatakan dengan 0; sedangkan taraf tinggi dinyatakan dengan 1.

Tabel kebenaran gerbang logika:

BAB II

METODOLOGI PRAKTIKUM

2.1. Alat dan Bahan

1. Trainer Kit (Gerbang logika, LED, togel switch).

2. IC OR HD74LS32P, NOR HD74LS02P, AND HD74LS08P, NAND

HD74LS00P, X-OR 52A6K1N dan X-NOR P0248SB

3. Catu daya.

2.2. Prosedur Praktikum

1. Memberi masukan nilai biner pada tiap gerbang AND, OR, NAND, NOR, NOT,

XNOR, dan XOR.

2. Mencatat output led hidup sebagai logika 1 dan mati logika 0.

3. Membahas dan membuat kesimpulan.

2.3. Gambar Rangkaian Percobaan

Gerbang AND Gerbang OR Gerbang NOT

Gerbang NAND Gerbang NOR Gerbang X OR

Gerbang X NOR

BAB III

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

3.1. Data Hasil Percobaan

3.1.1 Tabel Kebenaran Gerbang AND

A B Y (LED)

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

3.1.2 Tabel Kebenaran Gerbang OR

A B Y (LED)

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

3.1.3 Tabel Kebenaran Gerbang NOT

A B A B

0 0 1 1

0 1 1 0

1 0 0 1

1 1 0 0

3.1.4 Tabel Kebenaran Gerbang NAND

A B X (LED)

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

3.1.5 Tabel Kebenaran Gerbang NOR

A B X (LED)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

3.1.6 Tabel Kebenaran Gerbang X-OR

A B X (LED)

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

3.1.7 Tabel Kebenaran Gerbang X NOR

A B X (LED)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Keterangan :

1 = LED menyala

0 = LED mati

3.2. Pembahasan

Pada praktikum pertama teknik digital yaitu tentang gerbang logika yang terdiri

dari gerbang logika AND, NAND, NOT, OR, NOR, XOR, dan XNOR, dari semua

gerbang yang telah disebutkan tadi setiap gerbang tersebut memiliki karakteristik masing-

masing, pada gerbang dasar ada yang memiliki input satu dan juga ada yang dua,

sedangkan pada outputnya setiap gerbang logika memiliki satu pin saja, gerbang logika

dasar yang memiliki hanya satu pin input adalah gerbang NOT. IC yang digunakan

adalah jenis , IC HD74LS32P untuk OR, HD74LS02P (NOR), HD74LS08P (AND),

HD74LS00P (NAND), 52A6K1N (X-OR) dan P0248SB (X-NOR). Di mana masing-

masing memiliki 14 terminal (port), dengan input tegangan (Vcc) berada pada port 14

dan ground pada port 7.

NOT AND

NAND OR

NOR X-OR

X-NOR

Percobaan pertama yakni mengenai gerbang AND. Gerbang AND dipergunakan

untuk mengalikan variabel pada suatu persamaan logika. Tanda yang dipergunakan untuk

menyatakan operasi ini adalah ‘titik’. Komponen AND ini mempunyai beberapa jalan

input dengan satu jalan output. Output ini hanya akan bernilai satu jika semua inputnya

bernilai 1.

Ilustrasi gerbang AND dapat dilihat pada gambar berikut:

Disini saklar dipasang secara seri sehingga lampu akan menyala (output berlogika

satu) hanya jika kedua saklar ditutup (kedua input berlogika satu). Untuk kombinasi

penutupan saklar yang lain, lampu akan tetap padam (output berlogika nol).

Berdasarkan tabel kebenaran yang telah didapatkan pada percobaan gerbang AND

adalah jika kedua input bernilai logika satu maka keadaan outputnya akan bernilai satu

juga, dan jika salah satu input dari gerbang AND terdapat logika nol maka keadaan

outnya akan bernilai nol. . Gerbang AND berfungsi sebagai pengali nilai pada inputnya

misalnya jika input memiliki nilai 1 dan 0 (1 . 0) maka output akan berlogika 0, jika nilai

inputnya 1 semua (1 . 1) maka nilai output akan berlogika 1.

Selanjutnya, percobaan kedua yakni mengenai gerbang OR. Gerbang OR

dipergunakan sebagai penjumlah variabel dalam suatu persamaan logika. Tanda yang

dipergunakan umtuk menyatakan operasinya adalah tanda”+”. Gerbang OR ini mempunyai

beberapa input dan satu output. ,gerbang ini memiliki paling sedikit 2 jalur input. Artinya

inputnya bisa lebih dari dua, misalnya empat atau delapan. Yang jelas adalah semua gerbang

logika selalu mempunyai hanya satu output. Output akan bernilai nol bila semua input nol.

Jika salah satu input satu maka outputnya satu. Ilustrasi dari gerbang OR bisa dilihat dalam

Gambar sebagai berikut:

Ilustrasi sebuah gerbang OR

Disini input untuk rangkaian adalah saklar 1 dan 2, bila rangkaian 1 ditutup (Input 1

berlogika satu) dan saklar 2 terbuka (input 2 berlogika nol) maka lampu akan menyala

(output berlogika satu). Demikian pula bila saklar 1 dibuka (input 1 berlogika nol) dan

saklar 2 ditutup (input 2 berlogika 1) lampu akan tetap menyala (output berlogika satu).

Bila kedua saklar dibuka (kedua input berlogika nol) lampu akan padam (output

berlogika nol).

Berdasarkan tabel kebenaran percobaan gerbang OR maka didapatkan yaitu jika

salah satu pin input bernilai satu maka nilai outputnya akan bernilai satu juga kecuali jika

kedua input gerbang logika OR bernilai nol maka nilai outputnya bernilai nol. Gerbang

OR berfungsi sebagai penjumlah nilai pada inputnya misalnya jika input memiliki nilai 1

dan 0 (1+0) maka output akan berlogika 1, atau jika nilai inputnya 0 semua (0+0) maka

nilai output akan berlogka 0.

Dari gerbang-gerbang logika yang digunakan pada praktikum kali ini hanya

gerbang logika NOT yang memiliki satu kaki input. Gerbang NOT atau juga bisa disebut

dengan pembalik (inverter) memiliki fungsi membalik logika tegangan input nya pada

outputnya. Membalik dalam hal ini adalah mengubah menjadi lawannya. Karena dalam

logika tegangan hanya ada dua kondisi yaitu tinggi dan rendah atau satu dan nol, maka

membalik logika tegangan berarti mengubah satu menjadi nol atau sebaliknya mengubah

nol menjadi satu. Berikut ini adalah ilustrasi dari gerbang NOT yang mungkin dapat

memperjelas cara kerjanya.

Ilustrasi sebuah gerbang NOT

Keadaan awal dari rangkaian tersebut adalah: saklar 1 terbuka dan saklar 2 tertutup

yang berarti lampu menyala. Yang perlu dicatat disini adalah relay yang dipakai normal

on, artinya dalam keadaan tak bekerja relay menyebaban saklar 2 menutup, sebaliknya

bila ia bekerja saklar 2 justru terbuka. Saklar 1 dianggap sebagai input gerbang

sedangkan lampu sebagai outputnya. Bila saklar 1 ditutup (input berlogika satu),

tegangan akan masuk ke relay dan menyebabkan bekerja membuka saklar 2, yang berarti

memadamkan lampu (output berlogika nol). Sebaliknya bila saklar 1 dibuka (input

berlogika nol), relay menjadi tak bekerja sehingga saklar kembali menutup dan

menyalakan lampu (output berlogika satu).

Berdasarkan tabel kebenaran yang diperoleh maka dapat diketahui karakteristik dari

gerbang logika NOT sendiri adalah membalikkan nilai input, jadi ketika input bernilai nol

maka output akan bernilai satu begitu pula sebaliknya ketika nilai input bernilai satu

maka output akan bernilai nol. Difungsikan sebagai pembalik logika.

Percobaan selanjutnya yakni mengenai gerbang NAND. Gerbang NAND memiliki

sifat output adalah kebalikan dari output yang dimiliki oleh gerbang AND atau bisa

dikatakan bahwa gerbang NAND adalah gabungan dari gerbanng AND dan NOT, jadi

output pada gerbang AND dihubungkan pada kaki atau pin input pada gerbang NOT,

sehingga nilai output pada gerbang logika NAND akan satu jika salah satu atau keduanya

memiliki nilai nol, dan jika kedua kaki input pada gerbang ini memiliki nilai satu maka

output akan bernilai nol. Jadi bila pada salah satu input gerbang NAND diberi logika 0,

maka outputnya akan menghasilkan logika 1, outputnya akan menghasilkan logika 0

hanya bila semua inputnya diberi logika 1.

Percobaan kelima yakni mengenai gerbang NOR Untuk gerbang NOR adalah

gerbang yang memiliki sifat sama dengan gerbang OR yang pin atau kaki outputnya

dihubungkan dengan gerbang logika NOT, dapat diartikan bahwa nilai output pada

gerbang ini adalah kebalikan dari keadaan output yang dimiliki gerbang OR, jika salah

satu atau kedua kaki atau pin dari gerbang NOR bernilai satu maka keadaan output akan

bernilai nol, dan jika semua kaki dari input gerbang NOR bernilai nol semua maka kaki

output akan mengeluarkan logika satu.

Percobaan selanjutnya gerbang X-OR yang merupakan kombinasi dari tiga jenis

gerbang dasar yang dirangkai sedemikian hingga menghasilkan persamaan output sebagai

berikut:

A . B + A . B

Dari persamaan tersebut jelas bahwa gerbang Ex-OR dibentuk dari dua buah

NOT, dua buah AND dan sebuah gerbang OR.Fungsi gerbang Ex-OR adalah sebagai

rangkaian pembanding. Gerbang XOR adalah kependekan dari Excklusive OR yaitu

gerbang yang memiliki karakteristik jika nilai input pada gerbang XOR memiliki nilai

yang sama maka keadaan outputnya akan bernilai nol, begitu pula sebaliknya jika nilai

berbeda terdapat pada kaki input maka keadaan outputnya akan bernilai satu.

Sedangkan untuk gerbang X-NOR adalah kebalikan dari gerbang X-OR, gerbang

X-NOR adalah gerbang yang keadaan outputnya sama dengan keadaan output pada

gerbang X-OR yang kaki outputnya dihubungkan dengan gerbang NOT, sehingga ketika

input bernilai sama maka nilai output akan bernilai satu, dan jika keadaan input berbeda,

maka keadaan output akan bernilai nol. Gerbang X-OR difungsikan sebagai pendeteksi

nilai ganjil, sedangkan untuk gerbang X-NOR digunakan untuk mendeteksi nilai genap.

BAB IV

PENUTUP

4.1. Kesimpulan

Dari praktikum diatas, dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. OR adalah gerbang logika yang ouput bernilai 1 jika salah satu atau kedua inputan

bernilai 1 dan fungsinya sebagai penjumlah pada inputnya.

2. AND adalah gerbang logika yang output bernilai 1 jika semua inputan 1 dan

fungsinya sebagai pengali pada inputnya.

3. NOT adalah gerbang logika yang outputnya merupakan kebalikan dari inputnya,

difungsikan sebagai pembalik logika.

4. NAND adalah gerbang logika yang nilai outputnya merupakan kebalikan dari

gerbang AND

5. NOR adalah gerbang logika yang nilai outputnya merupakan kebalikan dari

gerbang OR

6. XOR adalah gerbang logika yang nilai outputnya 1 jika nilai inputan berbeda,

difungsikan sebagai pendeteksi nilai ganjil.

7. XNOR adalah gerbang logika yang nilai outputnya merupakan kebalikan dari

gerbang XOR. Dan difungsikan untuk mendeteksi nilai genap