sesi 2 gerbang logika dasar

5/10/2018 Sesi 2 Gerbang Logika Dasar

1/49

Sesi 2Gerbang Logika DasarOleh:I Made Wirawan


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


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


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


5/49

eee Gerbang ANDe~I~~l '""

r = : : : . : w "~:!5~I ' " ' I I I

L, "'"'[.,;,~~--m~1

5


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


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


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


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


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..


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


31/49

eee Ekspresi Boolean gerbang Ex-ORA ".............~[ B -----I-C

31


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


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


34/49

eee Gerbang Ex-OR dariGerbang AND, OR dan NOTA -===-=======1

34


35/49

eee Gerbang Ex-OR dariGerbang NANDA (

, ,'"

B l i _ .35


36/49

eee Gerbang Ex-OR dariGerbang NORA I

A & 8..............0 ..

B '36


37/49

e e e Operasi PulsaGerbang Ex-ORI Io '1 1 1 0 (II -I

~I A


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


39/49

eee Gerbang XNOR dengantiga masukanAI B -+---IIC."',, ,

label KebenaranINPUTS

oo1o11o

OUTPUTSA H c yoooo1111

oo o 111 o

1o

1oo11

1o1


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


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


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


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


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


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


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


47/49

TugasA ''''-~~--'''''''''_---------I

1B..,...._-----...,...__---------1 . . . . . . . . . . . . . . .-3. Turunkan persamaan model Boolean darirangkaian gerbang di atas disertai tabelkebenarannya.

47


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


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

sesi 2 gerbang logika dasar

Documents