Modul Praktikum Rangkaian Digital

download Modul Praktikum Rangkaian Digital

of 46

  • date post

    18-Jul-2016
  • Category

    Documents

  • view

    53
  • download

    5

Embed Size (px)

description

Modul TKJ Rangkaian digital

Transcript of Modul Praktikum Rangkaian Digital

Petunjuk Praktikum Rangkaian Digital

MODUL I

GERBANG DASAR

A. Maksud dan Tujuan

Maksud: Memperkenalkan gerbang-gerbang dasar kepada para praktikan.

Tujuan: Praktikan dapat mengetahui komponen penyusun gerbang nalar dalam teori sistem digital, serta dapat menyusun untai digital sederhana.

B. Teori

1. Komponen dasar sistem digital.

Untai digital pada taraf awal adalah relay dan saklar. Operasi dari saklar atau relay dapat dilihat dengan mudahnya hakekatnya yang bersifat biner; ini berarti saklar bisa dalam keadaan on (1) atau off (0). Untai digital modern saat ini adalah transistor, dimana transistor pada suatu saat dapat bekerja (on=1) atau tidak bekerja (off=0) tergantung dari kendali basisnya.

2. Sistem bilangan

Seperti yang telah diuraikan di atas, maka komponen digital hanya terdiri dari dua buah nilai yaitu nilai on (1) dan off (0). Angka 0 desimal jika dilambangkan dengan bilangan biner adalah bernilai 0, angka 1 desimal dilambangkan dengan 1, angka 2 desimal dilambangkan dengan 10, angka 3 dilambangkan dengan 11, begitu seterusnya.

3.Opreasi bilangan biner

Operasi dasar bilangan biner meliputi operasi AND (perkalian) yang dilambangkan dengan tanda titik (.), OR (penjumlahan) yang dilambangkan dengan tanda plus (+), NOT(pembalik) yang dilambangkan dengan tanda minus (-) atau tanda strip diatas nilai yang akan dibalik, dan pengembangannya operasi NOR yang terdiri atas untai OR dan NOT, operasi NAND yang terdiri atas untai AND yang digabungkan dengan NOT. Selain itu juga ada operasi XOR (Exclusive OR) yang merupakan modifikasi dari gerbang OR.

Gerbang AND

Gambar Gerbang AND 2 masukan :

Gerbang AND adalah suatu untai digital yang mempunyai beberapa masukan dan sebuah keluaran. Definisi gerbang AND adalah keluaran akan bernilai 1 jika semua masukan bernilai 1.

Gerbang OR

Gambar Gerbang OR 2 masukan

Gerbang OR adalah suatu untai digital yang mempunyai beberapa masukan dan sebuah keluaran. Definisi gerbang OR adalah keluaran akan bernilai 0 jika semua masukan bernilai 0, atau dengan kata lain jika salah satu atau beberapa atau semua masukan bernilai 1 maka keluaran akan bernilai 1.

Gerbang NOT

Gambar Gerbang NOT

Gerbang NOT atau yang sering disebut inverter atau pembalik adalah suatu untai digital yang mempunyai sebuah masukan dan sebuah keluaran. Definisi gerbang NOT adalah keluaran akan merupakan kebalikan dari masukannya.

Gerbang XOR

Gambar Gerbang XOR

Gerbang XOR adalah suatu untai digital yang mempunyai dua masukan dan sebuah keluaran. Definisi gerbang OR adalah keluaran akan bernilai 0 jika kedua nilai sama nilainya ( 0 semua atau 1 semua) dan akan bernilai 1 jika kedua masukan tidak bernilai sama.

Gerbang NAND

Gambar Gerbang NAND 2 masukan

Gerbang NAND akan merupakan gabungan dari gerbang AND dan gerbang NOT, dimana hasil keluaran gerbang AND akan disambungkan dengan gerbang NOT, keluaran gerbang NOT inilah yang menjadi keluaran gerbang NAND.

Gerbang NOR

Gambar Gerbang NOR 2 masukan

Gerbang NOR akan merupakan gabungan dari gerbang NOR dan gerbang NOT, dimana hasil keluaran gerbang OR akan disambungkan dengan gerbang NOT, keluaran gerbang NOT inilah yang menjadi keluaran gerbang NOR.

B. Soal

1. Susunlah dan amatilah gerbang nalar berikut ini beserta tabel kebenarannya :

a. gerbang OR

b. gerbang AND

c. gerbang NOT

d. gerbang NOR

e. gerbang NAND

2. Susunlah dan amatilah untai-untai di bawah ini beserta tabel kebenarannya :

a. untai NOT dengan menggunakan gerbang NOR

b. untai NOT dengan menggunakan gerbang NAND

c. untai NOR tiga masukan dengan menggunakan tiga buah untai NOR 2 masukan

d. untai NAND tiga masukan dengan menggunakan tiga buah untai NAND 2 masukan.

3. Susunlah dan amatilah untai XOR dibawah ini berserta tabel kebenarannya.

a. gerbang XOR

b. persamaan XOR, Y = A ( B = (A + B) . (A . B)

c. persamaan XOR, Y = A ( B = (A . B) + (A . B)

d. persamaan XOR, Y = A ( B = (A . B) + (A . B)

e. persamaan XOR, Y = A ( B = (A + B) . (A + B)

Keterangan :

1. Masukan gerbang dihubungkan dengan Saklar biner.

2. Keluaran gerbang dihubungkan dengan penampil LED.

PRAKTIKUM RANGKAIAN DIGITAL

MODUL I. Gerbang Dasar

Nomor : ........ Paraf Asisten : .........

Nama Praktikan : .................. tanggal : .........

1.a. Gerbang OR

Tabel kebenaran

ABY = A + B

00

01

10

11

Simbol gerbang OR

Jenis IC OR yang digunakan : SN ........

1.b. Gerbang AND

Tabel kebenaran

ABY = A . B

00

01

10

11

Simbol gerbang AND

Jenis IC AND yang digunakan : SN ........

1.c. Gerbang NOT

Tabel kebenaran

AY = A

0

1

Simbol gerbang NOT

Jenis IC AND yang digunakan : SN ........

1.d. Gerbang NOR

Tabel kebenaran

ABY = A + B

00

01

10

11

Simbol gerbang NOR

Jenis IC NOR yang digunakan : SN ........

1.e. Gerbang NAND

Tabel kebenaran

ABY = A . B

00

01

10

11

Simbol gerbang NAND

Jenis IC NAND yang digunakan : SN ........

2.a. Untai NOT dengan menggunakan gerbang NOR

Gambar untai

Tabel kebenaran

AY = A

0

1

2.b. Untai NOT dengan menggunakan gerbang NAND

Gambar untai

Tabel kebenaran

AY = A

0

1

2.c. Untai NOR tiga masukan dengan menggunakan tiga buah untai

NOR dua masukan.

ABCY=A+B+C

000

001

010

011

100

101

110

111

Gambar untai

2.d. Untai NAND tiga masukan dengan menggunakan tiga buah untai

NAND dua masukan.

ABCY=A.B.C

000

001

010

011

100

101

110

111

Gambar untai

MODUL II

Untai Penjumlahan dan Pengurangan

A. Maksud dan Tujuan

1. Maksud: Memperkenalkan untai penjumlahan dan pengurangan kepada para praktikan.

2. Tujuan: Praktikan dapat mengetahui dan menyusun untai penjumlahan Half Adder, Full Adder, Untai penjumlahan 2-bit, Untai penjumlahan dan pengurangan 8-bit.

B. Teori

Dalam sistem digital dikenal beberapa untai penjumlahan (addder), antara lain adalah untai penjumlah setengah (half adder), untai penjumlah penuh (full adder), untai penjumlah biner sejajar.

1. Untai penjumlah setengah (half adder)

Untai penjumlah setengah (half adder) adalah suatu untai yang terdiri atas dua buah masukan (bilangan yang akan dijumlahkan) dan dua buah keluaran terdiri atas hasil penjumlahan (s) dan hasil bawaan (luapan = carry = c). Untuk menyusun untai half adder ini digunakan gerbang-gerbang dasar yang telah dipraktikkan pada modul sebelumnya.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

A : Terminal masukan

B : Terminal keluaran

A dan B adalah bilangan yang dijumlahkan

S : Hasil penjumlahan

C : Hasil bawaan (luapan/carry)

S = A ( B

C = A . B

2. Untai penjumlah penuh (full adder)

Untai penjumlah penuh (full adder) adalah suatu untai yang terdiri atas tiga buah masukan dan dua buah keluaran.

Masukan terdiri atas dua buah bilangan yang akan dijumlahkan dan sebuah luapan yang berasal dari full adder sebelumnya.

Keluaran terdiri atas sebuah hasil penjumlahan (s) dan hasil bawaan (luapan = carry = c). Untuk menyusun untai full adder ini digunakan gerbang-gerbang dasar yang telah dipraktikkan pada modul sebelumnya.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

An : Terminal masukan

Bn : Terminal keluaran

Cn-1 : Luapan dari full adder sebelumnya

An dan Bn adalah bilangan yang dijumlahkan

Sn : Hasil penjumlahan

Cn : Hasil luapan (bawaan / carry)

Sn = (An ( Bn) ( Cn-1

Cn = (An ( Bn). Cn-1 + (An . Bn)

3. Untai penjumlah sejajar

Untai penjumlah sejajar ini adalah merupakan pengembangan dari untai full adder yang telah dibahas sebelumnya. Penyusunan dari untai penjumlah sejajar tersebut adalah sebagai berikut :

Jika diinginkan suatu untai yang dapat berfungsi sebagai penjumlahan dan pengurangan, maka perlu ditambahkan lagi untai EXOR pada masing-masing kaki input bilangan B. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Jika akan digunakan sebagai untai penjumlahan maka "Sub" diberi nilai 0 (dihubungkan dengan Ground), jika akan digunakan sebagai untai pengurangan maka "Sub" diberi nilai 1 (dihubungkan dengan Vcc), dimana A adalah bilangan yang akan dikurangi bilangan B.

D. Soal

1. Buatlah untai half adder dengan menggunakan gerbang EXOR dan gerbang AND dengan persamaan di bawah. Buatlah gambar untainya dan juga tabel hasil penjumlahan.

A dan B adalah bilangan yang akan dijumlahkan

S adalah hasil penjumlahan

C adalah luapan

Persamaan :

S = A ( B

C = A . B

2.