laporan praktikum teknik digital PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK DIGITAL MODUL I : RANGKAIAN GERBANG LOGIKA MODUL II : PENCACAH (COUNTER) MODUL III : REGISTER DISUSUN OLEH : Ahmad Khusnil Ibad 14101080 PARTNER PRAKTIKUM : 1. Lukman Fadhil Rizky .K (14101097) 2. Yusuf Budi Setyoso (14101117) Dikumpulkan Tanggal : 20 Mei 2015 Asisten Prakti...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK DIGITAL MODUL I

: RANGKAIAN GERBANG LOGIKA

MODUL II

: PENCACAH (COUNTER)

MODUL III : REGISTER

DISUSUN OLEH : Ahmad Khusnil Ibad 14101080 PARTNER PRAKTIKUM : 1. Lukman Fadhil Rizky .K (14101097) 2. Yusuf Budi Setyoso

(14101117)

Dikumpulkan Tanggal : 20 Mei 2015 Asisten Praktikum

: 1. Farah Izzah Fida Afifah 2. Lintang Setyo Palupi 3. Yusuf Ramli

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRONIKA DAN TEKNIK DIGITAL SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELEMATIKA TELKOM JL. DI. PANJAITAN 128 PURWOKERTO 2015

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK DIGITAL MODUL I

: RANGKAIAN GERBANG LOGIKA

DISUSUN OLEH : Ahmad Khusnil Ibad 14101080 PARTNER PRAKTIKUM : 1. Lukman Fadhil Rizky .K (14101097) 2. Yusuf Budi Setyoso

(14101117)

Tanggal Praktikum

: 27 April 2015

Asisten Praktikum

: 1. Farah Izzah Fida Afifah 2. Lintang Setyo Palupi 3. Yusuf Ramli

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRONIKA DAN TEKNIK DIGITAL SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELEMATIKA TELKOM JL. DI. PANJAITAN 128 PURWOKERTO 2015

BAB I KONFIGURASI SISTEM 1.

Pengertian Gerbang Logika Gerbang dasar logika merupakan suatu piranti elektronik berlogika biner dengan beberapa saluran masukan dan satu saluran keluaran. Keluaran gerbang AND berlogika 1 jika semua masukannya berlogika 1. Gerbang OR akan berlogika 1 jika sekurang-kurangnya salah satu masukannya berlogika 1. Sedangkan EXOR akan berlogika 1 jika masukannya berbeda. Gerbang NAND dan NOR berturut-turut merupakan lawan dari gerbang AND dan OR.

Gambar 1.1 Konfigurasi pin pada IC yang digunakan. Total kombinasi yang memungkinkan adalah 2N, dimana N merupakan jumlah input, dalam hal ini maka N = 2 sehingga 22 = 4. 2.

Macam-Macam Gerbang Logika a.

Gerbang AND (AND GATE) Gerbang AND mempunyai dua atau lebih sinyal masukan tetapi hanya mempunyai satu sinyal keluaran. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran tinggi maka semua sinyal masukan harus bernilai tinggi. Gerbang Logika AND pada Datasheet nama lainnya IC TTL 7408. Simbol gerbang AND ditunjukkan pada Gambar 2.1 Tabel kebenaran diperlihatkan pada Tabel 2.1

(a) Simbol

(b) Persamaan Logika Gambar 2.1 Gerbang AND Tabel 2.1 Tabel Kebenaran Gerbang AND

b.

Gerbang OR (OR GATE) Gerbang OR akan memberikan sinyal keluaran tinggi jika salah satu atau semua sinyal masukan bernilai tinggi, sehingga dapat dikatakan bahwa gerbang OR hanya memiliki sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai rendah. Gerbang Logika OR pada Datasheet nama lainnya IC TTL 7432. Simbol gerbang OR ditunjukkan pada Gambar 2.2 Tabel kebenaran diperlihatkan pada Tabel 2.2.

(a) Simbol

(b) Persamaan Logika Gambar 2.2 Gerbang OR Tabel 2.2 Tabel Kebenaran Gerbang OR

c.

Gerbang X-OR (-XOR GATE) Gerbang X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai rendah atau semua masukan bernilai tinggi atau dengan kata lain bahwa X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika sinyal masukan bernilai sama semua. Gerbang Logika X-OR pada Datasheet nama lainnya IC TTL 7486. Simbol gerbang X-OR ditunjukkan pada Gambar 2.3 Tabel kebenaran diperlihatkan pada Tabel 2.3.

(a) Simbol

(b) Persamaan Logika Gambar 2.3 Gerbang X-OR

Tabel 2.3 Tabel Kebenaran Gerbang X-OR

d.

Gerbang NOT (NOT GATE) Sebuah inverter (pembalik) adalah gerbang dengan satu sinyal masukan dan satu sinyal keluaran dimana keadaan keluarannya selalu berlawanan dengan keadaan masukannya. Gerbang Logika INV pada Datasheet nama lainnya IC TTL 7404. Simbol gerbang NOT ditunjukkan pada Gambar 2.4 Tabel kebenaran diperlihatkan pada Tabel 2.4.

(a) Simbol

(b) Persamaan Logika Gambar 2.4 Gerbang NOT Tabel 2.4 Tabel Kebenaran Gerbang NOT

e.

Gerbang NAND (NAND GATE) Gerbang NAND adalah suatu NOT-AND, atau suatu fungsi AND yang dibalikkan. Dengan kata lain bahwa gerbang NAND akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai tinggi. Gerbang Logika NAND pada Datasheet nama lainnya IC TTL

7400. Simbol gerbang NAND ditunjukkan pada Gambar 2.5 Tabel kebenaran diperlihatkan pada Tabel 2.5.

(a) Simbol

(b) Persamaan Logika Gambar 2.5 Gerbang NAND

Tabel 2.5 Tabel Kebenaran Gerbang NAND

f.

Gerbang NOR (NOR GATE) Gerbang NOR adalah suatu NOT-OR, atau suatu fungsi OR yang dibalikkan sehingga dapat dikatakan bahwa gerbang NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua sinyal masukannya bernilai rendah. Gerbang Logika NOR pada Datasheet nama lainnya IC TTL 7402. Simbol gerbang NOR ditunjukkan pada Gambar 2.6 Tabel kebenaran diperlihatkan pada Tabel 2.6.

(a) Simbol

(b)

Logika Gambar 2.6 Gerbang NOR Tabel 2.6 Tabel Kebenaran Gerbang NOR

Persamaan

g.

Gerbang X-NOR (EXNOR GATE) Gerbang X-NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua sinyal masukan bernilai sama (kebalikan dari gerbang X-OR). Gerbang Logika X-NOR pada Datasheet nama lainnya IC TTL 74266. Simbol gerbang X-NOR ditunjukkan pada Gambar 2.7 Tabel kebenaran diperlihatkan pada Tabel 2.7.

(a) Simbol

(b) Persamaan Logika Gambar 2.7 Gerbang X-NOR

Tabel 2.7 Tabel Kebenaran Gerbang X-NOR

BAB II HASIL DATA 1.

Hasil Tabel Kebenaran Gerbang AND dan NAND INPUT

OUTPUT

D

C

B

A

Y

0

0

0

0

0

__ �

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

0

1

Hasil uji coba gerbang AND dan NAND

Gambar 2.1.1 Hasil gerbang AND dan NAND ke 1

Gambar 2.1.2 Hasil gerbang AND dan NAND ke 2

Gambar 2.1.3 Hasil gerbang AND dan NAND ke 3

Gambar 2.1.4 Hasil gerbang AND dan NAND ke 4

Gambar 2.1.5 Hasil gerbang AND dan NAND ke 5

Gambar 2.1.6 Hasil gerbang AND dan NAND ke 6

Gambar 2.1.7 Hasil gerbang AND dan NAND ke 7

Gambar 2.1.8 Hasil gerbang AND dan NAND ke 8

Gambar 2.1.9 Hasil gerbang AND dan NAND ke 9

Gambar 2.1.10 Hasil gerbang AND dan NAND ke 10

Gambar 2.1.11 Hasil gerbang AND dan NAND ke 11

Gambar 2.1.12 Hasil gerbang AND dan NAND ke 12

Gambar 2.1.13 Hasil gerbang AND dan NAND ke 13

Gambar 2.1.14 Hasil gerbang AND dan NAND ke 14

Gambar 2.1.15 Hasil gerbang AND dan NAND ke 15

Gambar 2.1.16 Hasil gerbang AND dan NAND ke 16 2.

Hasil Tabel Kebenaran Gerbang OR dan NOR INPUT

OUTPUT

D

C

B

A

Y

0

0

0

0

0

__ �

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

1

0

0

0

1

1

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

0

Hasil uji coba gerbang OR dan NOR

Gambar 2.2.1 Hasil gerbang OR dan NOR ke 1

Gambar 2.2.2 Hasil gerbang OR dan NOR ke 2

Gambar 2.2.3 Hasil gerbang OR dan NOR ke 3

Gambar 2.2.4 Hasil gerbang OR dan NOR ke 4

Gambar 2.2.5 Hasil gerbang OR dan NOR ke 5

Gambar 2.2.6 Hasil gerbang OR dan NOR ke 6

Gambar 2.2.7 Hasil gerbang OR dan NOR ke 7

Gambar 2.2.8 Hasil gerbang OR dan NOR ke 8

Gambar 2.2.9 Hasil gerbang OR dan NOR ke 9

Gambar 2.2.10 Hasil gerbang OR dan NOR ke 10

Gambar 2.2.11 Hasil gerbang OR dan NOR ke 11

Gambar 2.2.12 Hasil gerbang OR dan NOR ke 12

Gambar 2.2.13 Hasil gerbang OR dan NOR ke 13

Gambar 2.2.14 Hasil gerbang OR dan NOR ke 14

Gambar 2.2.15 Hasil gerbang OR dan NOR ke 15

Gambar 2.2.16 Hasil gerbang OR dan NOR ke 16 3.

Hasil Tabel Kebenaran dari Aljabar Boole

C

B

A

Y

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

Hasil uji coba Aljabar Boole diatas

Gambar 2.3.1 Hasil Aljabar Boole ke 1

Gambar 2.3.2 Hasil Aljabar Boole ke 2

Gambar 2.3.3 Hasil Aljabar Boole ke 3

Gambar 2.3.4 Hasil Aljabar Boole ke 4

Gambar 2.3.5 Hasil Aljabar Boole ke 5

Gambar 2.3.6 Hasil Aljabar Boole ke 6

Gambar 2.3.7 Hasil Aljabar Boole ke 7

Gambar 2.3.8 Hasil Aljabar Boole ke 8 4.

Hasil Tabel Kebenaran dan Persamaan Aljabar Boole dari Rangkaian Half Adder Y

X

Sum

Carry

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

Hasil uji coba rangkaian Half Adder

Gambar 2.4.1 Hasil rangkaian Half Adder ke 1

Gambar 2.4.2 Hasil rangkaian Half Adder ke 2

Gambar 2.4.3 Hasil rangkaian Half Adder ke 3

Gambar 2.4.4 Hasil rangkaian Half Adder ke 4 5.

Hasil Tabel Kebenaran Gerbang OR dari IC 7400 (NAND 2 Input) B

A

Y

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

Hasil uji coba gerbang OR dari IC 7400 (NAND 2 Input)

Gambar 2.5.1 Hasil gerbang OR dari IC 7400 ke 1

Gambar 2.5.2 Hasil gerbang OR dari IC 7400 ke 2

Gambar 2.5.3 Hasil gerbang OR dari IC 7400 ke 3

1

Gambar 2.5.4 Hasil gerbang OR dari IC 7400 ke 4 6.

Hasil Tabel Kebenaran Gerbang EX-OR dari IC 7400 (NAND 2 Input) B

A

Y

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

0

Hasil uji coba gerbang EX-OR dari IC 7400 (NAND 2 Input)

Gambar 2.6.1 Hasil gerbang EX-OR dari IC 7400 ke 1

Gambar 2.6.2 Hasil gerbang EX-OR dari IC 7400 ke 2

Gambar 2.6.3 Hasil gerbang EX-OR dari IC 7400 ke 3

Gambar 2.6.4 Hasil gerbang EX-OR dari IC 7400 ke 4

BAB III ANALISA DAN PEMBAHASAN Pada praktikum modul satu ini membahasa tentang rangkaian gerbang logika. Praktikum kali ini dengan menggunakan Digital Experimenter dan sebagai penyambungnya adalah Kabel Conector. Rangkaian logika terbentuk dari hubungan beberapa gerbang (gate) logika. Rangkaian logika bekerja secara digital. Output dari suatu rangkaian logika ditentukan oleh karakterisitik dan hubungan dari gerbanggerbang yang digunakan.

Gerbang logika atau gerbang logik adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik. Gerbang logika terutama diimplementasikan secara elektronis menggunakan transistor atau dioda, akan tetapi dapat dibangun dengan menggunakan susunan komponen-komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elektromagnetik. Logika merupakan dasar dari semua penalaran. Untuk menyatukan beberapa logika, di membutuhkan operator logika dan untuk membuktikan kebenaran dari logika, dapat menggunakan tabel kebenaran. Tabel kebenaran dapat menampilkan hubungan antara nilai kebenaran dari proposisi atomik. Dengan tabel kebenaran tersebut, suatu persamaan logika atau proposisi bisa dicari nilai kebenarannya. Tabel kebenaran ini mempunyai banyak aplikasi yang dapat diterapkan. Salah satu dari aplikasi tersebut yaitu dapat mendesain suatu rangkaian logika. Gerbang juga dapat disebut dengan gate. Gerbang atau gate ini merupakan elemen dasar dari semua rangkaian yang menggunakan sistem digital. Semua fungsi digital pada dasarnya tersusun dari gabungan beberapa gerbang logika dasar yang disusun berdasarkan fungsi yang diinginkan. Gate dasar bekerja atas dasar logika tegangan yang digunakan dalam teknik digital. Logika tegangan adalah asas dasar bagi gerbang-gerbang logika. Dalam teknik digital logika tegangan yaitu 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). Dalam membuat rangkaian logika dapat menggunakan gerbang-gerbang logika sesuai dengan yang dibutuhkan. Rangkaian digital adalah

sistem yang mempresentasikan sinyal sebagai nilai diskrit. Dalam sebuah sirkuit digital,sinyal direpresentasikan dengan satu dari dua macam kondisi yaitu 1 (high) dan 0 (low). Uji coba yang pertama yaitu gerbang AND dan NAND. Gerbang AND merupakan salah satu gerbang logika dasar yang memiliki 2 buah saluran masukan (input) atau lebih dan sebuah saluran keluaran (output). Gerbang AND akan menghasilkan sebuah keluaran biner tergantung dari kondisi masukan dan fungsinya. Output gerbang AND akan tinggi hanya jika semua input tinggi, dan jika salah satu atau lebih input berlogika rendah maka output akan rendah. Prinsip kerja dari gerbang AND adalah kondisi keluaran (output) akan berlogik 1 bila semua saluran masukan (input) berlogic 1. Selain itu output akan berlogik 0. Persamaan logika aljabar Boole gerbang AND adalah Y=A.B. Pada Aljabar Boole operasi gerbang AND diberi tanda ”kali” atau tanda ”titik”. Gerbang NAND merupakan kombinasi dari gerbang AND dengan gerbang NOT dimana keluaran gerbang AND dihubungkan ke saluran masukan dari gerbang NOT. Output akan berlogika tinggi jika salah satu atau lebih input-nya berlogika rendah, dan output akan berlogika rendah hanya pada saat semua input-nya berlogika tinggi. NAND keluaran dari gerbang AND di”NOT”kan maka prinsip kerja dari gerbang NAND merupakan kebalikan dari gerbang AND. Outputnya merupakan komplemen atau kebalikan dari gerbang AND, yakni memberikan keadaan level logik 0 pada outputnya jika dan hanya jika keadaan semua inputnya berlogika 1. Persamaan logika aljabar Boole untuk output gerbang NAND adalah Y= A . B. Pada uji coba yang kedua tentang gerbang OR dan gerbang NOR. Gerbang OR adalah gerbang logika dasar yang mempunyai dua atau lebih input dan hanya memiliki satu output. Output gerbang OR akan berlogika tinggi apabila salah satu atau lebih input ada yang berlogika tinggi, dan output akan berlogika rendah hanya pada saat seluruh input berlogika rendah. Berapapun jumlah saluran masukan yang dimiliki oleh sebuah gerbang OR, maka tetap memiliki prinsip kerja yang sama dimana kondisi keluarannya akan berlogik 1 bila salah satu atau semua saluran masukannya berlogik 1. Selain itu output berlogik 0. Persamaan logika aljabar Boole untuk output gerbang OR adalah Y=A+B. Pada aljabar Boole operasi gerbang OR diberi tanda tambah (+).

Pada Gerbang NOR adalah gabungan dari gerbang OR dan NOT. Output gerbang NOR selalu kebalikan dari output gerbang OR untuk input yang sama. Output akan berlogika rendah apabila salah satu atau lebih inputnya berlogika tinggi, dan pada output akan berlogika tinggi hanya pada saat semua input berlogika rendah. Outputnya merupakan komplemen atau kebalikan dari gerbang OR, yakni memberikan keadaan level logik 0 pada outputnya jika salah satu atau lebih inputnya berlogika 1.Persamaan logika aljabar Boole untuk output gerbang NOR adalah Y = A + B. Uji coba yang ketiga membuat tabel kebenaran dari rangkaian aljabar boole. Inputannya berjumlah tiga A,B dan C untuk menghasilkan satu output yaitu Y. pada rangkaian aljabar boole tersebut menggunakan gerbang AND, OR, dan NOT. Gerbang NOT JUGA sering disebut dengan gerbang inverter. Gerbang ini merupakan gerbang logika yang paling mudah diingat. Gerbang NOT memiliki satu saluran masukan dan satu buah saluran keluaran. Output gerbang NOT selalu merupakan kebalikan dari input-nya. Bila pada saluran masukannya berlogik 1 maka pada saluran keluarannya akan berlogik 0 dan sebaliknya. Persamaan logika aljabar Boole untuk output gerbang NOT yaitu Y = A. Tabel kebenaran pada persamaan aljabar boole dari rangkaian half adder merupakan uji coba selanjutnya yaitu uji coba ke empat. Rangkaian Half adder adalah suatu rangkaian penjumlah sistem bilangan biner yang paling sederhana atau rangkaian elektronik yang bekerja melakukan perhitungan penjumlahan dari dua buah bilangan binary, yang masing-masing terdiri dari satu bit. Rangkaian ini memiliki dua input dan dua buah output, salah satu outputnya dipakai sebagai tempat nilai pindahan dan yang lain sebagai hasil dari penjumlahan. Rangkaian ini hanya dapat digunakan untuk operasi penjumlahan data bilangan biner sampai 1 bit saja. Rangkaian half adder mempunyai 2 masukan dan keluaran yaitu Summary out (Sum) dan Carry out (Carry). Persamaan logika rangkaian half adder pada summary adalah S = (X  Y) dan pada carry out adalah C = (X.Y). Uji coba yang terakhir adalah m...