Modul or Kom 1

1

MODUL PRAKTIKUM

ORGANISASI DAN ARSITEKTUR

KOMPUTER

DOSEN PENGAMPU :

GUNAWAN RUDI CAHYONO, ST, MT

NIP. 132 299 592

BANJARBARU

MARET 2009

2

PRAKTIKUM I

PENGENALAN CIRCUIT MAKER

1. 1. Tujuan

1. Diharapkan mahasiswa mampu membuat perancangan suatu sistim dari gabungan beberapa fungsi komponen digital.

2. Mampu menggunakan software Circuit Maker untuk mensimulasikan ide perancangan suatu sistim dari gabungan beberapa fungsi komponen digital.

1.2. Landasan Teori

Program circuit maker versi 5.0 adalah program aplikasi elektronik yang dapat

bekerja pada sistem Operasi Windows. Program ini menyediakan library komponen

digital, komponen analog serta instrumentasi elektronika untuk bisa digunakan dalam

mensimulasikan suatu ide rancangan. Setelah ide rancangan tersebut sudah sesuai dengan

proses kerja yang diinginkan, program inipun ammpu mengconvertnya ke dalam file

PCB, yang dapat di lanjutknan pengelolaannya pada program Protel.

Berikut ini tampilan program dari circuit maker :

Gambar 1. Tampilan Circuit maker

Beberpa fungsi dari Toolbar adalah sbb :

1. New : Mengganti lembar kerja yang alam dengan yang baru 2. Open : Membuka file yang sudah pernah disimpan dalam suatu direktori

dengan format ekstensi CKT.

3. Save : Untuk menyimpan gambar yang sudah dibuat dalam format CKT

3

4. Print Circuit : untuk mencetak gambar rangkaian yang ada dalam lembar kerja lewat printer.

5. Arrow Tool : Untuk mengubah kursor dalam bentuk anak panah yang dapat berguna untuk memilih, memindahkan, mengubah gambar

komponen

6. Wire Tool : Untuk mengubah kursor agar dapat menghubungkan suatu komponen dengan komponen lainnya sebagai suatu bentuk

pengkabelan.

7. Text Tool : Untuk menempatkan suatu text dalam gambar rangkaian. 8. Delete Tool : Untuk menghapus komponen atau kabel pada rangkaian di dalam

lembar kerja

9. Naming Tool : Untuk memberi nama pada komponen input, output, nomor kabel pada bus dan nomor sambungan kabel bus.

10. Zoom Tool : Untuk memperbesar atau memperkecil tamilan gambar rangkaian 11. Rotate 90 Buttton : Untuk memutar komponen sejauh 90 derajat. 12. Mirror Button : untuk membalik komponen dengan cara dicerminkan terhadap

garis vertikal.

13. Digital/Analog Button : untuk memilih mode simulasi yang akan dijalankan. Jika ikon bergambar gerbang AND, mode digital. Jika Gambar

Transistor, maka mode Analog.

14. Reset Button : Untuk mengawali simulasi dan membuat nomor simpul dari rangkaian.

15. Step Button : Untuk menjalankan simulasi sebanyak satu langkah (hanya berlaku pada digital simulasi).

16. Run/Stop Button : Untuk menjalankan atau menghentikan simulasi. 17. Probe tool : Untuk melihat keadaan logika pada suatu simpul di dalam suatu

rangkaian.

18. Trace Button : Untuk melacak level logika (High, Low atau tidak ada) pada tiap-tiap sambungan kabel dalam rangkaian.

19. waveForms Button : Untuk menampilkan atau menyembunyikan jendela bentuk gelombang.

20. Macro Button : Untuk membuat dan mengedit komponen makro.

1.3. Alat Dan Bahan

1. Komputer 2. Program circuit Maker

1.4. Langkah Percobaan 1. Merancang rangkaian dengan Kabel Bus

Saat Kursor masih berupa anah panah, redam tombol shift, lalu klik wire tool

Tombol shift masih diredam, lalu klik sekali pada lembar kerja, dan lepas tombol shift. Untuk mengakhiri wire bus klik ganda

Isi kan No kabel bus pada menu dialog (enter wire number) dengan angka 1.

4

Panggil beberapa komponen, untuk logic display dengan menekan tombol angka 9 dan untuk logic switch dengan menekan tombol s pada keyboard

Hubungkan kaki komponen logic display dan logic switch ke kabel Bus,

dengan menggunakan wire tool. Isi menu dialog yang dengan angka 1

5

Pastikan posisi Analog/Digital Tool pada gambar gerbang AND (posisi Digital). Kemudian klik RUN atau menekan tombol gambar orang

berlari.

2. Mengguakan Wire

Buatlah lembar baru pada Circuit Maker

Pastikan posisi Analog/Digital Tool pada gambar gerbang AND (posisi Digital).

Gambarkan rangkaian seperti di bawah ini (untuk Logic Display tekan angka 9 pada keyboard; untuk logic switch tekan huruf s pada keyboard)

Ganti kursor panah dengan kursor + untuk menghubungkan logic switch

dengan logic display

Klik pada kaki logic switch, kemudian geser dan klik kembali pada kaki logic switch , lihat gambar 1

Untuk menghapus rubah kembali kursor ke bentuk panah dan klik pada komponen atau jalur yang ingin dihapus, lalu tekan tombol DEL.

Pastikan posisi Analog/Digital Tool pada gambar gerbang AND (posisi Digital). Kemudian klik RUN atau menekan tombol gambar orang berlari

6

Gambar 1

Ganti kursor menjadi kursor panah. Dan pindahkan posisi saklar dari 0 ke 1 dan sebaliknya, amati apa yang terjadi pada logic display.

7

PRAKTIKUM II

SIMULASI GERBANG DASAR LOGIKA

Petunjuk :

Buatlah lembar baru pada Circuit Maker

Pastikan posisi Analog/Digital Tool pada gambar gerbang AND (posisi Digital).

Pilih komponen dengan mengklik menu tool

Pilih Digital basics, sesuaikan dengan perintah gambar, lalu tekan tombol Place, seperti yang terlihat pada gambar 1

Ujilah Fungsi gerbang logika pada gambar 2 dengan mengganti nilai input menggunakan saklar sesuai tabel kebenaran dan masukkan hasilnya dalam kolom

output tabel kebenaran (lampu menyala(1) dan lampu padam (0)

Gambar 1

8

Gambar 2

GERBANG AND GERBANG OR GERBANG NAND

Input Output Input Output Input Output

A B C A B C A B C

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0 1 0 0 1

0 1 0 0 1 0 0 1 0

0 1 1 0 1 1 0 1 1

1 0 0 1 0 0 1 0 0

1 0 1 1 0 1 1 0 1

1 1 0 1 1 0 1 1 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1

9

GERBANG NOR GERBANG EX-OR GERBANG EX-NOR


A B C A B A B

0 0 0 0 0 0 0

0 0 1 0 1 0 1

0 1 0 1 0 1 0

0 1 1 1 1 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1 Tugas :

Buatlah persamaan aljabar Bool dari masing-masing rangkaian digital diatas (Q=).

Bagaimana Prinsip kerja masing-masing gerbang

10

PRAKTIKUM III

RANGKAIAN LOGIKA KOMBINASI

Percobaan 1 :

Petunjuk:

Buatlah rangkaian seperti gambar-gambar berikut program aplikasi circuit maker.

Ujilah fungsi rangkaian kombinasi tersebut dengan menambahkan setiap input dengan logic switch dan outputnya dengan logic switch lalu masukkan hasilnya

pada tabel kebenaran yang telah disediakan!

11

Rangk. Kombinasi 1 Rangk. Kombinasi 2 Rangk. Kombinasi 3


A B C D Q A B C D Q A B C D Q

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1

0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0

0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0

0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1

1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0

1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0

1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1

1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0

1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1

1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Tugas :

1. Buatlah persamaan aljabar Bool dari masing-masing rangkaian digital diatas (Q=).

2. Buatlah pada circuit maker rangkaian logika menggunakan persamaan boolean Q = (AB + C ) + (B . D)

12

Percobaan 2 :

Penyederhanaan Rangkaian Logika Buatlah rangkaian seperti gambar-gambar berikut program aplikasi circuit maker.

Ujilah fungsi rangkaian kombinasi tersebut dengan menambahkan setiap input dengan logic switch dan outputnya dengan logic switch lalu masukkan hasilnya pada tabel

kebenaran yang telah disediakan!

Rangkaian 1

Rangkaian 2

Q

Q

13

Rangkain I Rangkaian II

Input Output Input Output

A B C Q(a) Q(b) A B C Q(a) Q(b)

0 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0 1

0 1 0 0 1 0

0 1 1 0 1 1

1 0 0 1 0 0

1 0 1 1 0 1

1 1 0 1 1 0

1 1 1 1 1 1

Tugas :

Buatlah persamaan aljabar Bool dari masing-masing rangkaian digital diatas (Q=).

Gunakan Teorema aljabar bool :

Turunkan persamaan aljabar bool pada rangkaian I (gambar (a)), apakah sama dengan persamaan pada gambar (b)

Turunkan persamaan aljabar bool pada rangkaian I (gambar (a)), apakah sama dengan persamaan pada gambar (b)

Percobaan 3 :

Merancang Decoder Petunjuk:




14

Input Output

C B A D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

Tugas :

Buatlah persamaan aljabar bool untuk masing-masing output (D0 s/d D7)

Percobaan 4:

Merancang Decoder Menggunakan IC Petunjuk:


Untuk menampilkan IC 74138, maka klik tombol dan pilih sbb :

15

Ujilah rangkaian tersebut lalu masukkan hasilnya pada tabel kebenaran yang telah disediakan!

Input Output

C B A D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

Tugas :

Bagaimana prinsip kerja rangkaian diatas

Percobaan 5 :

Merancang Multiplexer Petunjuk:




Q

16

Data Input Selektor Output

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 C B A Q

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1

0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1

1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1

1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0

1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1

0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0

Percobaan 6:

Merancang Multiplexer Menggunakan IC Petunjuk :


Untuk menampilkan IC 74151, maka klik tombol dan pilih sbb :

17

Ujilah rangkaian tersebut lalu masukkan hasilnya pada tabel kebenaran yang telah

disediakan!

Data Input Selektor Output

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 C B A Q

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1

0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1

1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1

1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0

1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1

0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0

18

PRAKTIKUM IV

RANGKAIAN ARITMATHIC

Percobaan 1 :

Half Adder Petunjuk :

Buatlah rangkaian seperti gambar berikut pada program aplikasi circuit maker.

Ujilah fungsi rangkaian tersebut dengan menambahkan setiap input A dan B dengan logic switch dan outputnya dengan logic display (Sum dan Carry) lalu

masukkan hasilnya pada tabel kebenaran yang telah disediakan!

B A Sum Carry

0 0

0 1

1 0

1 1

Jelaskan prinsip kerja rangkaian Half Adder tsb

Percobaan 2 :

Full Adder Petunjuk :

Buatlah rangkaian seperti gambar berikut pada program aplikasi circuit maker.

Ujilah fungsi rangkaian tersebut dengan menambahkan setiap input A , B dan Carry In dengan logic switch Sedangkan outputnya dengan logic display (Sum

dan Carry Out) lalu masukkan hasilnya pada tabel kebenaran yang telah

disediakan!

19

Input Output

gB A Carry In Sum Carry Out

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

Percobaan 3 :

Merancang Full Adder Menggunakan IC Petunjuk :


20

Untuk menampilkan IC 74LS83, maka klik tombol dan pilih sbb :

Kemudian untuk menampilkan Hex Display maka

21

Ujilah rangkaian tersebut lalu masukkan hasilnya pada tabel kebenaran yang telah disediakan!

Input Output

B4 B3 B2 B1 A4 A3 A2 A1 Carry In S4 S3 S2 S1 Carry Out

1 1 0 1 0 1 1 0 0

1 0 1 1 0 1 1 0 0

0 1 1 1 0 0 0 1 0

1 0 1 0 0 0 1 0 0

22

PRAKTIKUM V

MEMORY

Percobaan 1:

CLOCK Gambarlah rangkaian dibawah ini :

TP4 adalah scope, pilih di menu komponen

Tekan tombol RUN dan , sehingga muncul gambar waveform

Gambar 1

23

Ganti posisi saklar setiap 5 detik

Gambar bentuk gelombang yang tampil pada layar waveform

Percobaan 2 :

Gambar rangkaian berikut ini , dan Edit Pulser dengan cara mengklik ganda pada komponen tersebut. Ubah Pulse High dan Pulse Low menjadi 10

Kemudian RUN program dan klik tombol

Gambar bentuk gelombang yang tampil pada layar waveform

24

Percobaan 2 :

SR FLIP-FLOP Gambar rangkaian dibawah ini

Browse SR flip-flop pada menu

Uji Rangkaian diatas menggunakan table kebenaran berikut , dan isikan hasilnya pada table kebenaran dibawah ini:

25

Gambarkan diagaram waktu

Percobaan 3 :

JK FLIP-FLOP Gambarlah Rangkaian dibawah ini :

Browse JK Flip-Flop dan pilih pada menu :

26

Ujilah rangkaian di atas menggunakan table kebenaran dibawah ini (CP adalah Clk

atau clock), posisi S dan R tetap berada pada nol:

Gambarkan diagram waktu berikut ini :

27

Tugas :

1. Jika Posisi S = 1 dan R = 0; untuk semua kondisi J dan K pada table kebenaran diatas, Berapa nilai 1Q dan 2Q (buat table kebenarannya)

2. Jika Posisi S = 01 dan R = 1; untuk semua kondisi J dan K pada table kebenaran diatas, Berapa nilai 1Q dan 2Q (Buat table kebenarannya).

3. Rancanglah rangkaian dibawah ini +V diganti dengan logic switch pada posisi 1. dan clock diganti dengan PULSER.. Lengkapi A B C D dengan logic display

(lampu) . Isikan table kebenarannya. Edit Nilai Pulse High dan Pulse Low

menjadi 50

28

Percobaan 5 :

D FLIP-FLOP Gambarlah Rangkaian dibawah ini :

Pilih komponen D-Flip Flop pada menu :

Isikan Tabel Kebenaran berikut ini :

Clock Input Output

Posisi Saklar V3 D Q Q

1 ke 0 ke 1 0

1 1

0 0

1 ke 0 ke 1 1

Jelaskan Prinsip Kerja D-Flip Flop

29

Percobaan 6:

D Latch Simbol Untuk D Lacth adalah :

Gambarlah Rangkaian dibawah ini :

Isilah Tabel kebenaran berikut ini :

Input Output

Enable D Q

1 1

0 0

0 1

1 0

1 1

Tugas :

Jelaskan prinsip kerja rangkaian diatas

Nand Latch

D Q

Enable Q

D

Enable

30

Percobaan 7 :

Latch

Pilih komponen 74LS373 pada menu :

Isikan Tabel Kebenaran berikut ini :

Data Enable Out Enable Output

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 E0 E Q (Hex)

1 1 0 0 1 1 0 0

0 1 0 0 0 1 1 1

0 0 1 1 0 0 0 1

1 1 0 0 1 0 0 0

31

Tugas :

Apa Fungsi kaki E0 dan Kaki E pada IC Lacth diatas

Gambarlah rangkaian berikut ini pada circuit maker :

32

PRAKTIKUM VI

COUNTER

Percobaan 1:

Counter 1 Digit Buatlah form baru pada circuit maker

Gambarlah rangkaian seperti dibawah ini :

Pastikan Analog/Digital Tool pada posisi gambar AND atau Digital.

Browse pilih IC yang digunakan seperti dibawah ini :

33

pada menu device, lalu pilih instrument, pilih digital dan ambil SCOPE, lalu tempatkan pada Q0,Q1,Q2,Q3 dari counter.

Browse pada menu device, lalu pilih instrument, pilih digital dan ambil SCOPE, lalu tempatkan pada Q0,Q1,Q2,Q3 dari counter.

Browse pada menu device, lalu pilih Displays, pilih digital dan ambil Hex Display, tempatkan pada Q0,Q1,Q2,Q3 dari counter.

Tempatkan Logic Display pada Q0,Q1,Q2,Q3 dari counter.

Saklar pada parallel Load ubah menjadi logic 1

Jalankan Simulasi dengan mengklik tombol RUN dan menu waveform

Data hasil Percobaan

No Desimal Q0 Q1 Q2 Q3 TC

1 0

2 1

3 2

4 3

5 4

6 5

7 7

8 8

9 9

Percobaan 2:

Counter 2 Digit Buatlah Form baru pada program circuit maker

Gambarlah Rangkaian seperti di bawah ini :

34

Jalankan simulasi dengan mengklik tombol RUN

Lakukan Percobaan dengan mengikuti langkah seperti pada tebel berikut :

Tabel Data Percobaan

No Preset Data IC 1 Preset Data IC 2 IC 1 IC 2 Output

D3 D2 D1 D0 D3 D2 D1 D0 U/D PE TC U/D PE TC Display 1 Display 2

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

2 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

5 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

6 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

7 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

8 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

9 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

Tugas Dan Pertanyaan

Apa Fungsi Terminal Counter (TC)

Apa yang terjadi jika kaki PE (Paralel Load) diberi logic 0

Apa yang terjadi jika U/D diberi level 0

Berikan gamabaran prinsip kerja rangakaian tersebut

Percobaan 3 :

Komparator Buat form baru dan brows komponen komparator dibawah ini :

35

Gambarlah rangkaian berikut ini :

Isilah tabel kebenaran dibawah ini (lampu menyala = 1)

A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0 AB

0 0 1 1 0 0 0 1

0 1 1 1 0 1 1 1

1 1 0 0 0 0 1 1

Simpulkan prinsip kerja komparator tersebut

Percobaan 4 :

Counter Dengan komparator Buatlah Form Baru dan Gambarlah rangkaian dibawah ini :

Puluhan

36

Isikan tabel kebenaran berikut ini :

B3 B2 B1 B0 A=B

Nilai Puluhan

0 0 1 1 Saat 0 ke 1

0 0 1 1 Saat 1 ke 0

Jelaskan prinsip kerja rangkaian diatas

Tugas :

Buatlah Counter dengan komparator untuk tampilannya 3 digit (ratusan). Jika posisi

puluhan naik sampai 59 atau 60, maka digit ratusan naik satu, dan posisi puluhan

kembali ke 00, kemudian posisi puluhan menghitung naik kembali s/d 59 atau 60 dan

digit ratusan kembali naik satu. Hal ini terus berulang.

37

PRAKTIKUM VIII

SHIFT REGISTER

Percobaan 1:

Petunjuk :

Gambarlah rangkaian dibawah ini :

Edit Nilai Pulse High dan Pulse Low menjadi 50.

Jalankan simulasi dengan menekan tombol RUN

Pindahkan saklar J (V2) ke posisi 1 sampai lampu A menyala. Begitu Lampu A menyala, pindahkan kembali saklar J (V2) ke posisi 0.

Amati apakah Data pada lampu di A akan digeser ke Data Lampu B sampai dengan D

Ulangi langkah diatas pada klok ke 6 dan 7; Pindahkan saklar J (V2) ke posisi 1 sampai lampu A dan B menyala. Begitu Lampu A dan B menyala, pindahkan

kembali saklar J (V2) ke posisi 0.

Isikan Tabel kebenaran berikut :

Clock Ke Data Di Saklar J A B C D

1 0 ke 1 lalu 1 ke 0 1

2 0

3

4

5

6 0 ke 1 1

7 1 lalu ke 0 1 1

8

9

10

11

38

Percobaan 2 :

Shift Register Menggunakan IC Gambarkan Rangkaian berikut ini :

Rubah posisi saklar pada dsb ke 1 sampai lampu L8 menyala. Begitu menyala pindahkan kembali posisi saklar ke 0

Amati apa yang terjadi lalu simpulkan

Percobaan 3 :

Seven Segment Gambarkan Rangkaian berikut ini :

39

Untuk menampilkan gambar 7 segmen pilih sbb :

Isikan Tabel kebenaran berikut ini :

8 7 6 5 4 3 2 1 7 Segmen

0 1 1 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 0 1 0

Percobaan 4 :

Data Sequence Untuk Menyalakan 7 Segment Gambarkan Rangkaian Dibawah ini :

40

Edit Pulser sehingga nilai pulse high dan pulse low = 50

Browse Data seq pada circuit maker atau tekan huruf G pada keyboard saat pada menu circuit maker untuk meneampilkan data seq.

Edit data pada Data seq, dengan cara double click pada komponen data seq dan untuk mengedit nilai pada address 1 maka double click pada baris address tsb.

sebagai berikut :

Setelah gambar anda selesaikan, maka jalankan simulasi dengan

menggunakan tombol RUN

Ujilah rangakain diatas dengan mengganti data pada data seq sesuai dengan tabel berikut :

Angka/Huruf pada Yang Tampil Pada

7 Segment

Data Di Data Seq

(Hexa atau Biner)

2

3

S

8

U

41

Percobaan 5 :

Angka 1 Bergeser Gambarkan Rangkaian berikut ini :

Edit Pulser sehingga nilai pulse high dan pulse low = 50

Browse Data seq pada circuit maker atau tekan huruf G pada circuit maker untuk meneampilkan data seq.

Edit data pada Data seq, dengan cara double click pada komponen data seq dan untuk mengedit nilai pada address 1 maka double click pada baris address tsb.

sebagai berikut :

42

Setelah gambar anda selesaikan, maka jalankan simulasi dengan

menggunakan tombol RUN

Percobaan 6 :

Membuat Kalimat bergeser :

Buatlah Form Kosong pada circuit Maker

Gambarlah Rangkaian Barikut :

Rubahlah data pada data seq sebagai berikut :

Jalankan progran dan Kemudian jelaskan prinsip kerjanya

Modul or Kom 1

Documents

Transcript of Modul or Kom 1