MAKALAH GERBANG LOGIKA Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliyah Arsitektur dan Organisasi Komputer Dosen pengamu: Choiria,S.ko
Oleh: Tarwan Nim: S1TIS100093
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER (STIMIK) TUNAS BANGSA BANJARNEGARA 2011
ABSTRAK
Sebagian orang yang masih tergolong baru mengenal komputer, pasti bertanya-tanya, apa dan bagaimana sih sebenarnya kerja sebuah perangkat komputer dan perangkat-perangkat digital itu? Bagaimana sebuah perangkat komputer dapat menghitung angka-angka rumit dengan sangat tepat? Bagaimana gambar muka Anda tiba-tiba bisa direkam ke dalam format digital yang tidak berwujud, tidak berbau, dan tidak terasa itu? Bagaimana Anda bisa mencetak dokumen-dokumen Anda pada kertas persis seperti yang Anda buat di komputer? Bagaimana pesan yang Anda ketikkan pada keyboard Anda bisa sampai di layar monitor penerima yang terpisah ribuan kilometer? Mungkin ada sebagian orang awam awam yang menganggap itu seperti “magic” atau sihir. Tetapi di dalam
dunia komputer, magic dan sihir hanya ada pada permainan game saja. Cara kerja dan apa yang dihasilkan oleh perangkat-perangkat komputer dan digital tersebut sama sekali bukanlah sihir, melainkan benar-benar nyata. Wujud yang menggerakan dan mengatur semua perangkat komputer tersebut yang tentu saja adalah pulsa-pulsa listrik. Pulsa-pulsa listrik tersebut kemudian dimodifikasi sedemikian rupa sehingga dapat berinteraksi dengan perangkat komputer dan akhirnya perangkat tersebut dapat berinteraksi dengan manusia penggunanya. Pulsa listrik yang bisa berinteraksi dengan perangkat komputer tentunya tidaklah mudah untuk Anda dapatkan. Apalagi sinyal-sinyal tersebut nantinya bisa sampai diaplikasikan untuk berbagai keperluan. Untuk mewujudkan semua itu, tentu harus ada sebuah “bahasa” yang dapat dimainkan oleh pulsa-pulsa tersebut agar perangkat bisa mengenali apa yang diinginkan. Bahasa pulsa-pulsa listrik untuk aplikasi digital akhirnya tercipta, yaitu bahasa dalam bentuk bilangan biner. Bilangan biner merupakan bilangan yang hanya terdiri dari dua angka saja, 0 (nol) dan 1 (satu). Kedua angka ini biasanya digunakan dengan cara dikombinasikan sedemikian rupa. Kombinasi tersebut jika dikonversikan ke dalam bilangan desimal, maka akan menjadi sebuah angka tertentu yang kemudian dapat di proses lebih lanjut.
BAB I KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat ridho dan karunia-Nya sehingga makalah ini dapat diselesaikan. Makalah ini di buat dalam rangka pembuatan tugas mata kuliah Arsitektur dan Organisasi Komputer. Makalah ini di perlukan selain untuk memenuhi tugas mata kuliah Arsitektur dan Organisasi Komputer Juga di perlukan untuk mendapatakn suatu pengetahuan tentang Gerbang Logika. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa pembuatan Makalah ini masih banyak kekuranganya, baik dalam tulisan, tata bahasa, dan penyajian materi maupun penyajianya. Hal ini di sebabkan sematamata karena keterbatasan kemampuan penulis. Dalam penyusunan makalah ini penulis banyak sekali memperoleh bimbingan, arahan, serta dorongan dan dukungan yang sangat bermanfaat dari berbagai pihak, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penyusun mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya atas dorongan dan bantuan yang telah di berikan kepada penulis makalah ini. Semoga Tuhan Yang Maha Esa membalasnya dengan berlipat ganda. Semoga makalah ini dapat memberikan pengetahuan mengenai Gerbang Logika. Oleh karena itu kritik dan saran penulis harapkan untuk memperbaiki pembuatan makalah yang akan datang.
BAB II PENDAHULUAN A.LATAR BELAKANG
Gerbang logika merupakan dasar dari pembentukan system digital yang kita kenal saat ini. Missal saja pada computer yang sehari-hari kita pakai merupakan aplikasi langsung dari penggunaan gerbang logika. Prosesor sebagai otak penggerak segala kegiatan baik itu mengetik, mendengarkan music, main game dan sebagainya merupakan gabungan dari beberapa gerbang logika yang tersusun dalam suatu susunan yang sering kita dengar dengan istilah chip dan kumpulan dari chip terbentuklah
IC
(integrated
circuit).
Gerbang
logika
yang
umum
dipakai
merupakan
gabungan/modifikasi dari gerbang dasar yaitu gerbang AND,NOT, dan OR dengan memodifikasi gerbang dasar tersebut akan didapat gerbang baru seperti gerbang NAND,NOR,dan XOR. Gerbang dasar ini terdiri dari satu atau lebih input dan hanya satu output. Untuk input dan output menggunakan dua taraf tegangan, yaitu taraf rendah (LOW 0,2-2 VOLT) dan taraf tinggi (HIGHT 3,8-5 VOLT). Taraf rendah dinyatakan dengan 0 atau L sedangkan taraf tinggi dinyatakan dengan 1 atau H. Gerbang
logika
atau
sering
juga
disebut
gerbang
logika
boolean
merupakan
sebuah sistem pemrosesan dasar yang dapat memproses input-input yang berupa bilangan biner menjad
isebuah
yang
output
akhirnya
digunakan
yang untuk
berkondisi
proses
selanjutnya.
Gerbang logika dapat mengkondisikan input-input yang masuk kemudian menjadikannya sebuah output
yang
sesuai
dengan
apa
yang
ditentukan
olehnya.
Jadi sebenarnya, gerbang logika inilah yang melakukan pemrosesan terhadap segala sesuatu yang masuk
dan
keluar
ke
dan
dari
komputer
Maka dari itu, sebenarnya sebuah perangkat komputer merupakan sebentuk kumpulan gerbanggerbang digital yang bekerja memproses sesuatu input, menjadi output yang diinginkan. Gerbang Logika adalah rangkaian dengan satu atau lebih dari satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan
satu
sinyal
berupa
tegangan
tinggi
atau
tegangan
rendah. Dikarenakan
analisis gerbang logika dilakukan dengan Aljabar Boolean maka gerbang logika sering juga disebut Rangkaian logika.Rangakaian logika sering kita temukan dalam sirkuit digital yang diimplemetasikan secara elekrtonik dengan menggunakan dioda atau transistor. B. BATASAN MASALAH JENIS-JENIS GERBANG LOGIKA
BAB III PEMBAHASAN JENIS-JENIS GERBANG LOGIKA 1. Gerbang logika Inventer
Inverter (pembalik)
merupakan gerbang logika dengan satu sinyal masukan dan satu
sinyal
keluaran dimana sinyal keluaran selalu berlawanan dengan keadaan sinyal masukan. Ketika input yang masuk adalah 1, maka hasil output-nya adalah 0. Jika input yang masuk adalah 0, maka hasil output-nya adalah 1. Banyak sekali penerapan gerbang NOT ini pada rangkaian digital, meskipun fungsinya sangat sederhana.
Input (A) Output (Y) Rendah Tinggi 0 1 Tinggi rendah 1 0 Table Kebenaran/Logika Inverter Inverter disebut juga gerbang NOT atau gerbang komplemen (lawan) disebabkan keluaran sinyalnya tidak sama dengan sinyal masukan.
AA A
Inverter (NOT)
Gambar simbol Inverter (NOT) Fungsi gerbang NOT
-
atau
Misal : A = 1, maka = 0 atau Y = NOT 1 = 0. A = 0, maka = 1 atau Y = NOT 0 = 1.
22. Gerbang logika non-Inverter Berbeda dengan gerbang logika Inverter yang sinyal masukannya hanya satu untuk gerbang logika
non-Inverter sinyal masukannya ada dua atau lebih sehingga hasil (output) sinyal keluaran sangat tergantung
oleh sinyal
masukannya
dan gerbang logika
yang
dilaluinya. Yang termasuk
gerbang logika non-Inverter adalah : ( AND, OR, NAND, NOR, XOR, XNOR).
Gerbang AND
Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang AND mempunyai sifat bila sinyal keluaran ingin tinggi (1) maka semua sinyal masukan harus dalam keadaan tinggi (1). Gerbang AND memiliki karakteristik logika di mana jika input yang masuk adalah bernilai 0, maka hasil outputnya pasti akan bernilai 0. Jika kedua input diberi nilai 1, maka hasil output akan bernilai 1 pula.
Fungsi gerbang AND
Y = A AND B
Y=A.B
AB
atau Misal : A = 1 , B = 0 maka Y = 1 . 0 = 0.
A = 1 , B = 1 maka Y = 1 . 1 = 1.
Inpt (A) Input (B) Output (Y) 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Table Logika AND dengan dua masukan Input (A) 0 0 0 0 1 1 1 1
Iput (B) 0 0 1 1 0 0 1 1
Input (C) 0 1 0 1 0 1 0 1
Output(Y) 0 0 0 0 0 0 0 1
Tabel Logika AND dengan tiga masukan * untuk mempermudah mengetahui jumlah kombinasi sinyal yang harus dihitung berdasarkan inputanya, gunakan rumus ini :
- 2n , dimana dimana n adalah jumlah input. Contoh : n = 2 maka 22 = 4, jadi jumlah kombinasi sinyal yang harus dihitung sebanyak 4 kali.
Gambar simbol Gerbang AND
Gambar simbol Gerbang AND dengan tiga inputan
• Gerbang OR
Gerbang OR mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang OR mempunyai sifat bila salah satu dari sinyal masukan tinggi (1), maka sinyal keluaran akan menjadi tinggi (1) juga. Gerbang OR dapat dikatakan memiliki karakteristik “memihak 1”, di mana karakteristik logikanya akan selalu mengeluarkan hasil output bernilai 1 apabila ada satu saja input yang bernilai 1. Jadi gerbang logika ini tidak peduli berapa nilai input pada kedua sisinya, asalkan salah satunya atau kedua-duanya bernilai 1, maka outputnya pasti juga akan bernilai 1.
Fungsi Gerbang OR -
Misal : A = 1 , B = 1 maka Y = 1 A = 1 , B = 0 maka Y = 1 + 0 = 0.
Input (A) Input (B) Output (Y) 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 Tabel Logika Gerbang OR dengan dua masukan Input (A) 0 0 0 0 1 1 1 1
Input INPUT Output (B) (C ) (Y) 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 Tabel Logika Gerbang OR dengan tiga masukan.
Gambar simbol Gerbang OR.
Gambar simbol Gerbang OR dengan tiga masukan. •
Gerbang NAND (Not-AND)
Gerbang NAND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang NAND mempunyai sifat bila sinyal keluaran ingin rendah (0) maka semua sinyal masukan harus dalam keadaan tinggi (1). Di dalam gerbang logika NAND, jika salah satu input atau keduanya bernilai 0 maka hasil output-nya adalah 1. Jika kedua input bernilai 1 maka hasil outputnya adalah 0. Fungsi gerbang NAND : atau Misal : A = 1 , B = 1 maka
atau =1.1=
= 0.
Input (A) Input (B) Output(AB) 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Tabel Logika Gerbang NAND dengan dua masukan.
Input (A) 0 0 0 0 1 1 1 1
Input (B) 0 0 1 1 0 0 1 1
Input (C ) 0 1 0 1 0 1 0 1 T
Output (ABC) 1 1 1 1 1 1 1 0
Tabel Logika Gerbang NAND dengan tiga masukan.
Gambar gerbang NAND dalam arti logikanya
Gambar simbol Gerbang NAND standar
Gambar simbol Gerbang NAND tiga masukan
Gerbang NAND juga disebut juga Universal Gate karena kombinasi dari rangkaian gerbang NAND dapat digunakan untuk memenuhi semua fungsi dasar gerbang logika yang lain.
•
Gerbang NOR (Not-OR)
Gerbang NOR atau NOT-OR juga merupakan kebalikan dari gerbang logika OR. Semua input atau salah satu input bernilai 1, maka output-nya akan bernilai 0. Jika kedua input bernilai 0, maka output-nya akan bernilai 1. Gerbang NOR mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang NOR mempunyai sifat bila sinyal keluaran ingin tinggi (1) maka semua sinyal masukan harus dalam keadaan rendah (0). Jadi gerbang NOR hanya mengenal sinyal masukan yang semua bitnya bernilai nol.
Fungsi gerbang NOR : atau
atau
Misal: A = 1 , B = 1 maka
=1+1= Input (A)
Input (B)
0 0 1 1
0 1 0 1
= 0. Output (A+B) 1 0 0 0
Tabel Logika Gerbang NOR dengan dua masukan. Input (A) 0 0 0 0 1
Input (B) 0 0 1 1 0
Input (C ) 0 1 0 1 0
Output (A+B+C) 1 0 0 0 0
1 1 1
0 1 1
1 0 1
0 0 0
Tabel Logika Gerbang NOR dengan tiga masukan.
Gambar gerbang NOR dalam arti logikanya l ogikanya
Gambar simbol Gerbang NOR standar
Gambar simbol Gerbang NOR tiga masukan 1)Gerbang XOR (Antivalen, Exclusive-OR)
Gerbang XOR XO R disebut
juga gerbang ge rbang EXCLUSIVE EXCLUSI VE OR dikarenakan hanya mengenali sinyal
yang memiliki bit 1 (tinggi) dalam jumlah ganjil untuk menghasilkan sinyal keluaran bernilai tinggi (1).
Fungsi gerbang XOR :
Input Input output (A) (B) (AB+AB) 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Tabel Logika Gerbang XOR dengan dua masukan
Gambar simbol Gerbang XOR standar
Gerbang XNOR (Ekuivalen, Not-Exclusive-OR)
Gerbang XNOR disebut juga gerbang Not-EXCLUSIVE-OR. Not-EXCLU SIVE-OR. Gerbang XNOR mempunyai
sifat
bila
sinyal keluaran ingin benilai tinggi (1) maka sinyal masukannya harus benilai genap (kedua nilai masukan harus rendah keduanya atau tinggi keduanya). Jika pada gerbang logika XNOR terdapat dua input yang sama, maka gerbang XNOR akan mengeluarkan hasil output bernilai 1. Namun jika salah satunya saja yang berbeda, maka nilai output pastilah bernilai 0. Fungsi gerbang XNOR :
atau
a, I
i Input
(A) 0
Input (B) 0
Output (Y) 1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Tabel Logika Gerbang XNOR dengan dua masukan
Gambar simbol Gerbang XNOR standar
BAB IV PENUTUP KESIMPULAN Gerbang logika merupakan merupakan dasar pembentukan sistem digital. Gerbang logika beroperasi dengan bilangan biner, sehingga disebut juga gerbang logika biner. Dan ada dua jenis gerbang logika yaitu Gerbang logika Inverter dan Gerbang Logika Non Inverter. Gerbang Inverter (pembalik) merupakan gerbang logika dengan satu sinyal masukan dan satu sinyal keluaran dimana sinyal keluaran selalu berlawanan dengan keadaan sinyal masukan, Tegangan yang digunakan dalam gerbang logika adalah TINGGI (high) atau RENDAH (low). Tegangan tinggi yang dimaksud adalah nilai bilangan biner yang dihasilakan,berarti 1, sedangkan tegangan rendah berarti 0 . Sebuah gerbang gerbang logika mempunyai mempunyai satu terminal terminal output dan satu atau atau lebih terminal input, dan Ada 7 jenis gerbang logika dasar yakni : AND, OR, NOT, NAND, NOR, Ex-OR, Ex-NOR
Arsitektur & Organisasi Komputer
Refrensi http://www.ilmukomputer.org/wp-content/uploads/2007/10/anjars-gerbang-logika.pdf http://ri4one.multiply.com/journal/item/2/Gerbang_Logika_perbatasan_dun http://ri4one.multiply.com /journal/item/2/Gerbang_Logika_perbatasan_dunia_nyata_dan_Gerbang_D ia_nyata_dan_Gerbang_D unia_Maya http://lecturer.eepisits.edu/~prima/elektronika%20digital/elektronika_digital1/bahan_ajar/Bab2_gerba ng%20logika%20dasar.pdf
Arsitektur & Organisasi Komputer
