1

SISTEM DIGITAL

Pendahuluan

• Seperti kita ketahui, mesin-mesin digital hanya mampu mengenali dan mengolah data yang berbentuk biner. Dalam sistem biner hanya di ijinkan dua keadaan yang tegas berbeda.

• Contoh dua keadaan yang tegas berbeda yaitu: hidup-mati, tinggi-rendah, sambung-putus dll.

• Dua keadaan dari sistem biner tesebut disimbolkan dengan angka biner 0 atau 1. misalnya: hidup=1 dan mati=0, tinggi=1 dan rendah=0, benar=1 dan salah=0 dan seterusnya. Dapat pula hidup=0 dan mati=1, tinggi=0 dan rendah=1, benar=0 dan salah=1 dan seterusnya tergantung kesepakatan sejak awal.

Pendahuluan

Definisi Gerbang Logika

• Dalam elektronika digital sering kita lihat gerbang-gerbang logika. Gerbang tersebut merupakan rangkaian dengan satu atau lebih dari satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal keluaran.

• Gerbang ini merupakan rangkaian digital (dua keadaan), karena sinyal masukan dan sinyal keluaran hanya berupa tegangan tinggi atau tegangan rendah. Dengan demikian gerbang sering disebut rangkaian logika karena analisisnya dapat dilakukan dengan aljabar Boole.

• Ada beberapa rangkaian logika dasar yang dikenal, diantaranya adalah :

Inverter (NOT), AND, OR, NAND, NOR, X-OR, X-NOR.

Definisi Gerbang Logika

Gerbang Dasar - AND

• Gerbang AND memiliki 2 atau lebih saluran masukan dan satu saluran keluaran.

• Keadaan keluaran gerbang AND akan 1 (tinggi) jika dan hanya jika semua masukannya dalam keadaan 1(tinggi).

Hubungan antara masukan dan keluaran pada gerbang AND tersebut dapat dituliskan sebagai berikut:

AND : Z = A.B = AB

Gerbang Dasar - AND

• Sedangkan simbol gerbang AND tampak pada gambar dibawah ini.

Gerbang Dasar - AND

Tabel Kebenaran gerbang

AND dua masukan

Gerbang Dasar- AND (tabel kebenaran AND)

Hal yang perlu diperhatikan berkaitan dengan gerbang AND

a. Keluaran gerbang AND bernilai 1 jika dan hanya jika semua masukan bernilai 1.

b. Keluaran gerbang AND bernilai 0 jika ada masukan bernilai 0.

c. Pada operasi NAD berlaku antara lain 1.1 = 1, 1.1.1= 1, dan seterusnya; 0.0 = 1.0 = 0.1 = 0, 0.0.0 = 0.0.1 = 0.1.0 = 1.0.0 = 0, dan seterusnya

Gerbang Dasar - AND

• Gerbang OR memiliki 2 atau lebih saluran masukan dan satu salauran keluaran.

• Keadaan keluaran gerbang OR akan 1 (tinggi) jika dan hanya jika ada salah satu masukannya dalam keadaan 1(tinggi).

Gerbang Dasar - OR

• Hubungan antara masukan dan keluaran pada gerbang OR tersebut dapat dituliskan sebagai berikut:

AND : Z = A+B

Gerbang Dasar - OR

• Sedangkan simbol gerbang OR tampak pada gambar dibawah ini.

Gerbang Dasar- OR

Tabel Kebenaran gerbang

OR dua masukan

Gerbang Dasar- OR (tabel kebenaran OR)

Hal yang perlu diperhatikan berkaitan dengan gerbang OR

• Keluaran gerbang OR bernilai 1 jika ada masukan bernilai 1.

• Keluaran gerbang OR bernilai 0 jika dan hanya jika masukan bernilai 0.

• Pada operasi OR berlaku antara lain 1+1 = 1, 1+1+1= 1, dan seterusnya; 1+ 0 = 1+0 = 1, 1+0+0 = 0+0+1 = 1, dan seterusnya

Gerbang Dasar- OR

• Hanya memiliki 1 masuklan dan1 keluaran.

• Penyangkalan dengan kata-kata "tidak" (NOT)

1`= 0 dan 0` = 1

Gerbang Dasar- NOT

Gerbang Dasar- NOT (tabel kebenaran NOT)

• Gerbang AND diikuti dengan gerbang NOT menghasilkan gerbang NAND

• Gerbang NAND dapat dituliskan, sbb :

NAND : Z = (A B)

Gerbang Dasar- NAND

• Gambar dan Tabel Kebenaran dari gerbang NAND

Gerbang Dasar- NAND (tabel kebenaran NAND)

Dengan memperhatikan tabel kebenaran diatas dapat disimpulkan bahwa:

a. keluaran gerbang NAND bernilai 0 bila semua masukannya bernilai 1.

b. Keluaran gerbang NAND bernilai 1 jika ada masukannya yang bernilai 0.

Gerbang Dasar- NAND

• Gerbang OR yang di ikuti dengan gerbang NOT menghasilkan gerbang NOR

• Gerbang NOR dapat dituliskan

NOR : Z = (A+B)

Gerbang Dasar- NOR

• Gambar dan Tabel Kebenaran dari gerbang NOR

Gerbang Dasar- NOR (tabel kebenaran NOR)

Dengan memperhatikan tabel kebenaran diatas dapat disimpulkan bahwa

a. keluaran gerbang NOR bernilai 1 bila semua masukannya bernilai 0.

b. Keluaran gerbang NAND bernilai 0 jika ada masukannya yang bernilai 1.

Gerbang Dasar- NOR

• Gerbang EX-OR

EXOR

Gerbang Dasar- EXOR

Untuak gerbang EX-OR dapat dikemukakan bahwa:

a. Gerbang EX-OR pada mulanya hanya memiliki dua masukan dan satu keluaran yang dinyatakan sebagai

b. Keluaran gerbang EX-OR akan bernilai 1 apabila inputnya berlainan dan bernilai 0 jika inputnya sama

Gerbang Dasar- EXOR

Register

• Register adalah sel memori yang dibuat di dalam CPU, yang menampung nilai tertentu yang diperlukan oleh CPU (khususnya oleh ALU). Merupakan bagian tak terpisahkan dari dari CPU, yang dikendalikan oleh compiler yang mengirimkan data untuk diproses oleh CPU.

Register

Register prosesor berdiri pada tingkat tertinggi dalam hierarki memori, berarti:

• kecepatannya adalah yang paling cepat

• kapasitasnya adalah paling kecil

Register umumnya diukur dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya

• register 8-bit, register 16-bit, register 32-bit, register 64-bit, dan lain-lain.

Register

Register terbagi menjadi beberapa kelas:

• Register data, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat (integer).

• Register alamat, yang digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk mengakses memori.

• Register general purpose, yang dapat digunakan untuk menyimpan angka dan alamat secara sekaligus.

Register

• Register floating-point, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka bilangan titik mengambang (floating-point).

• Register konstanta (constant register), yang digunakan untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca (bersifat read-only), semacam phi, null, true, false dan lainnya.

Register

• Register vektor, yang digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD.

• Register special purpose yang dapat digunakan untuk menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack pointer, dan status register.

Register