Afifah Febry Nabilla: Sub Chapter 7.5

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. TUJUAN

2. KOMPONEN

3. DASAR TEORI

4. EXAMPLE

5. PROBLEM

6. PILIHAN GANDA

7. RANGKAIAN

8. DOWNLOAD FILE

1. TUJUAN [Kembali]

a. Untuk menyelesaikan tugas Sistem Digital yg diberi oleh Bapak Darwison, M.T

b. Memenuhi tugas mata kuliah system digital

c. Mampu memahami dan mensimulasikan rangkaian pada software proteus terutama pada penambah BCD.

2. KOMPONEN [Kembali]

Alat

1. Voltmeter

Volmeter adalah sebuah alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada didalam sebuah rangkaian listrik.

2. Amperemeter

Amperemeter adalah salah satu alat ukur yang biasa digunakanuntuk mengukur seberrapa besar kuatarus listrik yang terdapat pada sebuah rangkaian.

3. Power Suply

Power Supply atau catu daya adalah salah satu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronik lainnya.

4. Logic Probe

Logic probe atau logic tester adalah alat yang biasa digunakan untuk menganalisa dan mengecek status logika (High atau Low) yang keluar dari rangkaian digital. Objek yang diukur oleh logic probe ini adalah tegangan oleh karena itu biasanya rangkaian logic probe harus menggunakan tegangan luar (bukan dari rangkaian logika yang ingin diukur) seperti baterai. Alat ini biasa digunakan pada IC TTL ataupun CMOS (Complementary metal-oxide semiconductor).

Logic probe menggunakan dua lampu indikator led yang berbeda warna untuk membedakan keluaran High atau Low. Yang umum dipakai yaitu LED warna merah untuk menandakan output berlogika HIGH (1) dan warna hijau untuk menandakan output berlogika LOW(0).

bahan

1. Gerbang XOR
Ini merupakan gerbang logika yang outputnya akan bernilai benar atau “1” jika nilai input-inputnya berbeda dan bernilai salah atau “0” jika nilainya sama. Komponen elektronika yang menggunakan gerbang logika XOR adalah IC 7486. Tabel kebenaran XOR adalah seperti yang ditunjukkan berikut ini.

Spesifikasi

Logic IC Type: XOR GATE

Sub Category: Gates

Load Capacitance (CL): 15.0 pF

Number of Terminals: 14

Operating Temperature-Min: -40.0 Cel

Operating Temperature-Max: 85.0 Cel

Package Body Material: PLASTIC/EPOXY

Package Code: DIP

Power Supplies (V): 3/15

Prop. Delay@Nom-Sup: 300.0 ns

Schmitt Trigger: NO

Technology: CMOS

Temperature Grade: INDUSTRIAL

CLASS: CMOS / CLEAR

2. Gerbang OR

Gerbang jenis ini memerlukan dua input untuk menghasilkan output 1 jika semua atau salah satu input merupakan bilangan biner 1. Sedangkan output akan menghasilkan 0 jika semua inputnya adalah bilangan biner 0.

3. Gerbang NOT

Gerbang NOT berfungsi sebagai pembalik keadaann. Jika input bernilai 1 maka outputnya akan bernilai 0 dan begitu juga sebaliknya.

3. DASAR TEORI [Kembali]

Sebuah penambah BCD dapat digunakan untuk melakukan penjumlahan bilangan BCD. Digit BCD dapat memiliki salah satu dari sepuluh kemungkinan representasi biner empat bit, yaitu, 0000, 0001, , 1001, ekuivalen dengan bilangan desimal 0, 1, , 9. Ketika kita mulai menjumlahkan dua digit BCD dan kita asumsikan bahwa ada input carry juga, bilangan biner tertinggi yang bisa kita dapatkan adalah setara dengan bilangan desimal 19 (9 + 9 + 1).

Gambar 3.1 Penambah-pengurang empat bit

Bilangan biner ini akan menjadi (10011)2. Sebaliknya, jika kita melakukan penjumlahan BCD, kita harapkan jawabannya adalah (001 1001)BCD. Dan jika kita membatasi bit keluaran ke minimum yang diperlukan, jawabannya dalam BCD adalah (1 1001)BCD. Tabel 7.1 mencantumkan hasil yang mungkin dalam biner dan hasil yang diharapkan dalam BCD ketika kita menggunakan penambah biner empat bit untuk melakukan penjumlahan dua digit BCD. Jelas dari tabel bahwa, selama jumlah dua digit BCD tetap sama dengan atau kurang dari 9, penambah empat bit menghasilkan output BCD yang benar.
Jumlah biner dan jumlah BCD dalam hal ini adalah sama. Hanya jika jumlahnya lebih besar dari 9 maka kedua hasil tersebut berbeda. Dapat juga dilihat dari tabel bahwa, untuk jumlah desimal lebih besar dari 9 (atau jumlah biner yang setara lebih besar dari 1001), jika kita menambahkan 0110 ke jumlah biner, kita bisa mendapatkan jumlah BCD yang benar dan output carry yang diinginkan juga . Ekspresi Boolean yang dapat menerapkan koreksi yang diperlukan ditulis sebagai :

Hasil dalam biner dan hasil yang diharapkan dalam BCD menggunakan penambah biner empat bit

untuk melakukan penjumlahan dua digit BCD

Penjumlah BCD yang dijelaskan dalam paragraf sebelumnya hanya dapat digunakan untuk menjumlahkan dua angka BCD satu digit. Namun, susunan kaskade perangkat keras penambah BCD satu digit dapat digunakan untuk melakukan penambahan nomor BCD beberapa digit. t. Misalnya, ann-digit penambah BCD akan membutuhkan tahapan seperti itu secara kaskade. Sebagai ilustrasi, Gambar 7.22 menunjukkan diagram blok rangkaian penjumlahan dua bilangan BCD tiga angka :

Single-digit BCD adder

Three-digit BCD adder

4. EXAMPLE [Kembali]

Example 7.1

Untuk rangkaian setengah penambah pada Gambar 7.23(a), input yang diterapkan pada A dan B adalah seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.23(b). Plot output SUM dan CARRY yang sesuai pada skala yang sama.

Solusi :

Bentuk gelombang SUM dan CARRY dapat diplot dari pengetahuan kita tentang tabel kebenaran penjumlah setengah. Yang perlu kita ingat untuk menyelesaikan masalah ini adalah 0+0 menghasilkan '0' sebagai output SUM dan '0' sebagai CARRY. 0 +1 atau 1+0 menghasilkan '1' sebagai output SUM dan '0' sebagai CARRY. 1 +1 menghasilkan '0' sebagai output SUM dan '1' sebagai CARRY. Bentuk gelombang output seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.24.

(a)

(b)

Solusi untuk example 7.1

Example 7.2

Mengingat ekspresi Boolean yang relevan untuk sirkuit setengah-penambah dan setengah-pengurang, rancang sirkuit setengah-penambah-pengurang yang dapat digunakan untuk melakukan penjumlahan atau pengurangan pada dua bit satu angka. Operasi aritmatika yang diinginkan harus dapat dipilih dari input kontrol.

Solusi :

Ekspresi Boolean untuk setengah-penambah dan setengah-pengurang diberikan sebagai berikut

Jika kita menggunakan inverter terkontrol untuk melengkapi A dalam kasus rangkaian setengah-pengurang, maka perangkat keras yang sama juga dapat digunakan untuk menambahkan dua angka satu bit. Gambar 7.25 menunjukkan diagram rangkaian logika. Ketika input kontrol adalah '0', variabel input A dilewatkan tanpa pelengkap ke input gerbang NAND. Dalam hal ini, gerbang AND menghasilkan keluaran CARRY dari operasi penjumlahan. Gerbang EX-OR menghasilkan keluaran SUM. Di sisi lain, ketika input kontrol adalah '1', gerbang AND menghasilkan output BORROW dan gerbang EX-OR menghasilkan output DIFFERENCE. Jadi, '0' pada input kontrol menjadikannya setengah penambah, sedangkan '1' pada input kontrol menjadikannya setengah-pengurang.

5. PROBLEM [Kembali]

1. Pada gambar rangkaian di atas menggunakan gerbang logika AND. Tuliskanlah tabel kebenaran dari gerbang logika yang dimaksud!

Jawab :

2. Apa yang dimaksud dengan berbang OR?

Jawab :

Gerbang OR atau disebut juga "OR GATE" adalah jenis gerbang logika yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Meskipun memiliki pengertian yang sama dengan gerbang OR tapi memiliki perbedaan pada simbol dan tabel kebenaran. Pada gerbang logika OR, simbol yang menandakan operasi gerbang logika OR adalah tanda tambah (+) , contohnya seperti Z = X + Y . Gerbang OR akan menghasilkan output (keluaran) logika 0 bila semua variabel input (masukan) bernilai logika 0" sebalikanya "Gerbang OR akan menghasilkan keluaran logika 1 bila salah satu masukannya bernilai logika 1.

3. Berikut sebuah untai logika yang dibentuk dari gerbang AND dan OR.

Untuk dapat merealisasikan untai tersebut, dibutuhkan 2 buah IC digital. Pertama, IC yang mempunyai gerbang AND yaitu 7408. Kedua, IC yang mempunyai gerbang OR yaitu 7432. Gerbang pertama dan kedua menggunakan dua buah gerbang pada IC 7408, dan gerbang ketiga hanya menggunakan sebuah gerbang pada IC 7432. Dengan memanfaatkan sifat universal dari gerbang NAND, ubahlah untai di atas agar dapat direalisasikan menggunakan gerbang NAND saja! Berapa IC yang dibutuhkan ?

Jawab :

Berdasar universalitas gerbang NAND dan NOR, gerbang AND dapat diwakili oleh dua buah gerbang NAND; sedangkan gerbang OR dapat diwakili oleh tiga buah gerbang NAND. Sehingga terbentuk 7 buah gerbang NAND seperti pada Gambar dibawah

Kita misalkan gerbang AND bagian atas diberi nomor 1 dan yang bawah diberi nomor 2, sedangkan gerbang OR di sebelah kanan diberi nomor 3. Gerbang nomor 1 dapat diganti dengan NAND menjadi gerbang nomor 1A dan 1B. Demikian pula gerbang nomor 2 dapat diganti menjadi gerbang nomor 2A dan 2B. Sedangkan gerbang nomor 3 yaitu OR dapat diganti dengan tiga gerbang NAND menjadi gerbang nomor 3A, 3B dan 3C. Terdapat dua pasang NOT ganda, yaitu gerbang 1B-3A dan 2B-3B. Kedua pasang NOT tersebut dapat dihilangkan. Sehingga hasil akhir hanya dibentuk oleh tiga buah gerbang NAND. Untai hasil hanya menggunakan tiga gerbang NAND. Karena sebuah IC NAND 7400 mempunyai empat gerbang NAND, maka realisasi untai tersebut hanya membutuhkan sebuah IC.

6. PILIHAN GANDA [Kembali]

1. Proses untuk melakukan pengiriman data dari salah satu sumber data ke penerima data menggunakan komputer / media elektronik. . .

a. Analog c. Data

b. Digital d. Transmisi Data

2. Sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1. Kalimat di atas merupakan pengertian dari . . .

a. Sinyal Analog c. Paralel

b. Sinyal Digital d. Transmisi

3. Pada rangkaian gambar 7.28 gerbang logika yang digunakan adalah...

a. gerbang AND dan OR

b. gerbang NAND dan XNOR

c. gerbang NAND dan NOR

d. gerbang OR dan NOR

7. RANGKAIAN [Kembali]

A. Gambar rangkaian