Gerbang Logika, Gerbang Dunia Maya

Tahukah Anda semua kenyamanan, kemudahan, dan kecanggihan yang Anda rasakan dari perangkat komputer berawal dari gerbang-gerbang logika yang sederhana.

Gerbang NOT
Gerbang NOT sering disebut juga dengan istilah inverter atau pembalik. Logika dari gerbang ini adalah membalik apa yang di-input ke dalamnya. Biasanya input-nya hanya terdiri dari satu kaki saja. 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.

Gerbang AND
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. Logika gerbang AND bisa diumpamakan sebagai sebuah rangkaian dengan dua buah saklar yang disusun secara paralel. Jika salah satunya memutuskan hubungan rangkaian, maka hasil yang dikeluarkan dari rangkaian tersebut adalah 0. Tidak peduli saklar manapun yang diputuskan maka hasil akhirnya adalah 0. Ketika kedua buah saklar terhubung dengan rangkaian bersamaan, maka hasil akhirnya barulah bernilai 1.

Gerbang OR
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. Logika gerbang OR ini dapat diumpamakan sebagai sebuah rangkaian dengan dua buah saklar yang terpasang secara seri.

Apabila salah satu saklar memutuskan hubungan (bernilai 0), maka output-nya tetaplah bernilai 1 karena input yang lain tidak akan terputus hubungannya dengan output. Apabila kedua input bernilai 0, maka output barulah benar-benar terputus atau bernilai 0. Jika keduanya bernilai 1, maka output juga akan bernilai 1.

Gerbang XOR
Gerbang XOR merupakan singkatan dari kata Exclusive-OR. Sesuai dengan namanya, gerbang logika ini merupakan versi modifikasi dari gerbang OR. Jika pada gerbang OR Anda akan mendapatkan hasil output yang serba 1 jika salah satu input atau keduanya bernilai 1, tidak demikian dengan XOR. Gerbang logika ini hanya akan mengeluarkan hasil output bernilai 1 jika hanya salah satu input saja yang bernilai 1. Maksudnya jika kedua input bernilai 1, maka hasil output-nya tetaplah 0.

Jadi dengan demikian, logika XOR tidak akan membiarkan kedua input bernilai sama. Jika sama, maka hasil output-nya adalah 0.

Gerbang NAND
Gerbang logika NAND merupakan modifikasi yang dilakukan pada gerbang AND dengan menambahkan gerbang NOT didalam prosesnya. Maka itu, mengapa gerbang ini dinamai NAND atau NOTAND. Logika NAND benar-benar merupakan kebalikan dari apa yang dihasilkan oleh gerbang AND. 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 output-nya adalah 0.

Gerbang NOR
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 XNOR
Gerbang XNOR atau Exclusive NOR ini mungkin tidak terlalu sering terdengar, namun aplikasinya cukup lumayan penting juga. Gerbang logika XNOR memiliki kerja ebalikan dari XOR. 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.

Aplikasi Sederhana Gerbang-gerbang Logika
Gerbang-gerbang ini dapat membentuk sebuah processor canggih, membentuk sebuah IC yang hebat, membentuk sebuah controller yang banyak fungsinya, namun sebelum sampai di penerapan yang canggih-canggih tersebut, ada baiknya untuk melihat aplikasi sederhananya saja dulu dari gerbang-gerbang logika ini.

• Flip-flop
  Apakah Anda pernah mendengar istilah RAM atau Random Access Memory pada komputer. Jika mengenalnya, maka Anda sudah mengenal sebuah aplikasi dari rangkaian gerbang digital. RAM biasanya dibuat dari sebuah rangkaian gerbang digital yang membentuk sebuah sistem bernama Flip-flop. Flip-flop terdiri dari rangkaian gerbang logika yang dirancang sedemikian rupa sehingga apa yang masuk ke dalamnya akan selalu diingat dan berada di dalam rangkaian gerbang logika tersebut, selama ada aliran listrik yang mendukung kerjanya. Fungsi inilah yang merupakan cikal-bakal dari RAM.
• Counter
  Salah satu sistem yang paling banyak digunakan dalam perangkat-perangkat digital adalah Counter. Fungsi dari sistem ini adalah jelas sebagai penghitung, baik maju ataupun mundur. Timer, jam digital, stopwatch, dan banyak lagi merupakan aplikasi dari counter ini. Banyak sekali jenis counter, namun pada dasarnya prinsip kerjanya sama, yaitu mengandalkan pulsa-pulsa transisi dari clock yang diberikan. Pulsa-pulsa transisi tadi yang akan menggerakan perhitungan counter.

Inti Dari Dunia Maya
Gerbang digital memang mudah untuk dipelajari, sederhana dan jelas fungsinya. Namun, kepintaran manusialah yang bisa memanfaatkan gerbang-gerbang sederhana tersebut menjadi berbagai macam teknologi saat ini. Mulai dari teknologi sederhana seperti stopwatch, jam, hingga dunia internet, satelit, pesawat terbang, dan sebagainya. Semua itu tidak akan luput dari peran serta gerbang-gerbang logika ini. Selamat belajar!

LEBIH LANJUT
http://www.play-hookey.com/digital/
http://computer.howstuffworks.com/boolean.htm

Flip-Flop

History

The first electronic flip-flop was invented in 1918 by William Eccles and F. W. Jordan.^[1][2] It was initially called the Eccles–Jordan trigger circuit and consisted of two active elements (radio-tubes). The name flip-flop was later derived from the sound produced on a speaker connected to one of the back coupled amplifiers outputs during the trigger process within the circuit (as such, it may be considered a case of onomatopoeia).^{[citation needed]} This original electronic flip-flop—a simple two-input bistable circuit without any dedicated clock (or even gate) signal, was transparent, and thus a device that would be labeled as a "latch" in many circles today.

Implementation

Flip-flops can be either simple (transparent) or clocked. Simple flip-flops can be built around a pair of cross-coupled inverting elements: vacuum tubes, bipolar transistors, field effect transistors, inverters, and inverting logic gates have all been used in practical circuits — perhaps augmented by some gating mechanism (an enable/disable input). The more advanced clocked (or non-transparent) devices are specially designed for synchronous (time-discrete) systems; such devices therefore ignore its inputs except at the transition of a dedicated clock signal (known as clocking, pulsing, or strobing). This causes the flip-flop to either change or retain its output signal based upon the values of the input signals at the transition. Some flip-flops change output on the rising edge of the clock, others on the falling edge.

Clocked flip-flops are typically implemented as master-slave devices^[3] where two basic flip-flops (plus some additional logic) collaborate to make it insensitive to spikes and noise between the short clock transitions; they nevertheless also often include asynchronous clear or set inputs which may be used to change the current output independent of the clock.

Flip-flops can be further divided into types that have found common applicability in both asynchronous and clocked sequential systems: the SR ("set-reset"), D ("data" or "delay"^[4]), T ("toggle"), and JK types are the common ones; all of which may be synthesized from (most) other types by a few logic gates. The behavior of a particular type can be described by what is termed the characteristic equation, which derives the "next" (i.e., after the next clock pulse) output, Q_next, in terms of the input signal(s) and/or the current output, Q. next

sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Flip-flop_(electronics)

Rangkaian Kombinasi dan Rangkaian Sekuansial

Rangkaian kombinasional adalah rangkaian yang outputnya hanya tergantung pada input ”pada saat itu”. Pada prinsipnya, rangkaian kombinasional merupakan penerapan dan penerjemah langsung dari aljabar boole, yang biasanya dinyatakan sebagai fungsi logika. Operator logika yang digunakan dalam aljabar boole adalah inversi/negasi (NOT), perkalian logika (AND), penambahan logika (OR).

Aturan dalam aljabar klasik juga berlaku pada Aljabar Boole, yaitu :
a. Commutative law of addition : A + B = B + A, and multiplication : AB=BA
b. Associative law of addition: A + (B + C) = (A + B) + C, and multiplication: A(BC) = (AB)C.
c. Distributive law: A(B + C) = AB + AC, and (A + B)(C + D) = AC + AD + BC + BD.

Rangkaian sekuensial ; adalah rangkaian yang outputnya tidak saja bergantung pada input pada saat itu saja tetapi juga bergantung pada keadaan output sebelumnya.

Perbedaan rangkaian kombinasional dan rangkaian sekuensial

1. Rangkaian kombinasional terdiri dari gerbang logika yang memiliki output yang selalu tergantung pada kombinasi input yang ada.Rangkaian kombinasional melakukan operasi yang dapat ditentukan secara logika dengan memakai sebuah fungsi boolean.
2. Rangkaian sekuensial merupakan rangkaian logika yang keadaan outputnya tergantung pada keadaan input-inputnya juga tergantung pada keadaan output sebelumnya. Rangkaian ini juga didefenisikan sebagai rangkaian logika yang outputnya tergantung waktu.

Karnaugh Map

Why Do You Need To Know About Karnaugh Maps?

Karnaugh Maps are used for many small design problems. It's true that many larger designs are done using computer implementations of different algorithms. However designs with a small number of variables occur frequently in interface problems and that makes learning Karnaugh Maps worthwhile. In addition, if you study Karnaugh Maps you will gain a great deal of insight into digital logic circuits.

In this section we'll examine some Karnaugh Maps for three and four variables. As we use them be particularly tuned in to how they are really being used to simplify Boolean functions.

The goals for this lesson include the following.

Boolean function described by a truth table or logic function,

1. Draw the Karnaugh Mapfor the function.
2. Use the information from a Karnaugh Map to determine the smallest sum-of-products function.

sumber:http://www.facstaff.bucknell.edu/mastascu/eLessonsHTML/Logic/Logic3.html

ALJABAR BOOLEAN

Aljabar Boolean merupakan bagian dari matematika yang telah banyak dipergunakan dalam rangkaian digital dan komputer. Setiap keluaran dari suatu atau kombinasi beberapa buah gerbang dapat digunakan dalam suatu rangkaian logika yang disebut ungkapan Boole. Aljabar Boole mempunyai notasi sebagai berikut :
1. Fungsi NOT dinyatakan dengan notasi garis atas (Over line) pada masukanya, sehingga gerbang NOT dengan masukan A dapat ditulis :
Y = A ( NOT A)
2. Fungsi OR dinyatakan dengan simbol plus (+), sehingga gerbang OR dengan masukan A dan B dapat ditulis :
Y = A + B atau Y = B + A
3. Fungsi AND dinyatakan dengan notasi titik (. ; dot), sehingga gerbang AND dinyatakan dengan :
Y = A• B atau Y = B • A
Misalkan diketahui suatu persamaan :
Y = A • B + A• B + B •C
Ekspresi Boolean merupakan suatu cara yang baik untuk menggambarkan bagaimana suatu rangkaian logika beroperasi. Tabel kebenaran merupakan metode lain yang tepat untuk menggambarkan bagaimana suatu rangkaian logika bekerja. Dari suatu tabel kebenaran dapat diubah ke dalam ekpresi Boolean dapat dibuat tabel kebenaranya.

sumber: http://library.usu.ac.id

GERBANG LOGIKA

Gerbang logika merupakan dasar pembentukan sistem digital. Gerbang logika beroperasi dengan bilangan biner, sehingga disebut juga gerbang logika biner. Tegangan yang digunakan dalam gerbang logika adalah TINGGI atau RENDAH. Tegangan tinggi berarti 1, sedangkan tegangan rendah berarti 0.
1. Gerbang AND

Gerbang AND digunakan untuk menghasilkan logika 1 jika semua masukan mempunyai logika 1, jika tidak maka akan dihasilkan logika 0.

2. Gerbang NAND (Not AND)
Gerbang NAND akan mempunyai keluaran 0 bila semua masukan pada logika 1. sebaliknya jika ada sebuah logika 0 pada sembarang masukan pada gerbang NAND, maka keluaran akan bernilai 1.
3. Gerbang OR
Gerbang OR akan memberikan keluaran 1 jika salah satu dari masukannya pada keadaan 1. jika diinginkan keluaran bernilai 0, maka semua masukan harus dalam keadaan 0.
4. Gerbang NOR
Gerbang NOR akan memberikan keluaran 0 jika salah satu dari masukannya pada keadaan 1. jika diinginkan keluaran bernilai 1, maka semua masukannya harus dalam keadaan 0.
5. Gerbang XOR
Gerbang XOR (dari kata exclusive OR) akan memberikan keluaran 1 jika masukan-masukannya
mempunyai keadaan yang berbeda.
6. Gerbang NOT
Gerbang NOT adalah gerbang yang mempunyai sebuah input dan sebuah output. Gerbang NOT berfungsi sebagai pembalik (inverter), sehingga output dari gerbang ini merupakan kebalikan dari inputnya.

sumber: http://www.daneprairie.com

KOMPUTER DIGITAL

Pengelompokan dan Klasifikasi Komputer

Komputer Berdasarkan Data yang Diolah Komputer Analog Komputer ini merupakan komputer yang digunakan untuk menerima sinyal analog, biasanya digunakan untuk melakukan pengecekan untuk data yang tidak berbentuk angka, karena data yang didapatkan adalah data yang bersifat gelombang. Komputer ini biasanya digunakan untuk mempresentasikan suatu keadaan. Sebagai contoh, komputer ini digunakan untuk melakukan pengecekan suhu, penghitung aliran BBM pada SPBU, mengukur kekuatan cahaya, dan lain-lain. Komputer ini banyak digunakan untuk kegiatan ilmiah. Komputer Digital Komputer ini merupakan komputer yang kebanyakan yang kita kenal. Data yang diterimanya adalah data yang sudah berupa data digital. Sedangkan fungsinya digunakan untuk mengolah data yang bersifat kuantitatif dalam bentuk angka, huruf, tanda baca dan lain-lain. Komputer Hybrid Merupakan komputer yang memiliki kemampuan dari komputer analog dan komputer digital. Komputer jenis ini diperuntukkan untuk pengolahan data yang sifatnya baik kuantitatif maupun kualitatif, dengan perkataan lain data kuantitatif yang diolah menghasilkan data kualitatifnya dan sebaliknya. Komputer Berdasarkan Penggunaanya Special Purpose Computer Special purpose computer berarti komputer untuk keperluan khusus. Komputer ini dirancang hanya untuk menyelesaikan suatu masalah tertentu. Perangkat yang ada pada komputer ini, baik komponen input, output, pemroses serta softwarenya telah dirancang untuk keperluan tersebut. Biasanya software yang mengendalikan proses sudah berada langsung pada sistem. Contoh dari Special Purpose Computer ini adalah komputer yang digunakan untuk kasir pada supermarket. General Purpose Computer Merupakan komputer yang dibuat untuk keperluan secara umum, sehingga komputer tersebut dapat digunakan untuk mengerjakan berbagai macam pekerjaan sesuai dengan kemampuan dan usernya. Personal Computer merupakan salah satu contoh dari kategori ini. Sumber: http://smkn1-bontang.com/artikel/komp3.php