Makalah Elektronika digital
Nama:Ahmad arif
NPM:17350086
Jurusan:Teknik informatika
Matkul:Elektronika Digital
DAFTAR ISI
Kata pengantar............................................................................................. ii
Daftar isi...................................................................................................... iii
Bab I Pendahuluan
A. Latar belakang.......................................................................................... 3
B. Rumusan masalah.................................................................................... 5
C. Tujuan..................................................................................................... 5
D. Manfaat.................................................................................................... 5
Bab II Pembahasan
A. Elektronika Analog................................................................................... 6
B. Elektronika Digital................................................................................... 10
C. Gerbang Logika....................................................................................... 5
D. Karnaugh Map.......................................................................................... 18
E. Flip-Flop.................................................................................................. 24
F. Register................................................................................................... 30
G. Encoder.................................................................................................... 33
H. Decoder………………………………………………………………….… 38
Bab III Penutup
A. Kesimpulan.............................................................................................. 40
B. Saran....................................................................................................... 40
Daftar pustaka
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur kita panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karenaberkat limpahan Rahmat dan Karunia-Nnya sehingga kami dapat menyusunmakalah ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Dalam makalah ini saya membahas mengenai Elektronika Analog, Elektronika Digital, Gerbang logika, Karnaugh map, Flip-Flop, Register, Encoder, Dan Decoder.
Makalah ini dibuat dengan berbagai observasi dan beberapa bantuandari berbagai pihak untuk membantu menyelesaikan tantangan dan hambatanselama mengerjakan makalah ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalampenyusunan makalah ini.
Saya menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang mendasar padamakalah ini. Oleh karena itu kami meminta Pembaca untuk memberikan saran serta kritik yang dapat membangun saya. Kritik dari pembaca sangat saya harapkan untuk penyempurnaan makalah selanjutnya.
Akhir kata semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.
Medan, 5 Januarii 2018
Penyusun,
Ahmad arif
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu/teknik elektronika dan instrumentasi.
Elektronika digital adalah sistem elektronik yang menggunakan signal digital. Signal digital didasarkan pada signal yang bersifat terputus-putus. Biasanya dilambangkan dengan notasi aljabar 1 dan 0. Notasi 1 melambangkan terjadinya hubungan dan notasi 0 melambangkan tidak terjadinya hubungan. Contoh yang paling gampang untuk memahami pengertian ini adalah saklar lampu. Ketika kalian tekan ON berarti terjadi hubungan sehingga dinotasikan 1. Ketika kalian tekan OFF maka akan berlaku sebaliknya. Elektronik digital merupakan aplikasi dari aljabar boolean dan digunakan pada berbagai bidang seperti komputer, telpon selular dan berbagai perangkat lain. Hal ini karena elektronik digital mempunyai beberapa keuntungan, antara lain: sistem digital mempunyai antar muka yang mudah dikendalikan dengan komputer dan perangkat lunak, penyimpanan informasi jauh lebih mudah dilakukan dalam sistem digital dibandingkan dengan analog. Namun sistem digital juga memiliki beberapa kelemahan, yaitu: pada beberapa kasus sistem digital membutuhkan lebih banyak energi, lebih mahal dan rapuh.
B.Rumusan Masalah
Apa yang dimaksud Elektronika Analog
Apa yang dimaksud Elektronika Digital
Apa yang dimaksud Gerbang Logika
Apa yang dimaksud Karnaugh Map
Apa yang dimaksud Flip-Flop
Apa yang dimaksud Register
Apa yang dimaksud Encoder
Apa yang dimaksud Decoder
C. Tujuan
Memahami apa itu Elektronika Analog
Memahami apa itu Elektronika Digital
Memahami apa itu Gerbang Logika
Memahami apa itu Karnaugh Map
Memahami apa itu Flip-Flop
Memahami apa itu Register
Memahami apa itu Encoder
Memahami apa itu Decoder
D.Manfaat
Kita dapat Mengetahui Tentang Apa itu Elektronika, Elektronika Analog, Elektronika Digital, Gerbang Logika, karnaugh Map, Flip-Flop, Register, Encoder, Dan Decoder
BAB II PEMBAHASAN
Elektronika analog
Elektronika analog ialah bidang elektronika dimana sinyal listrik yang terlibat bersifat kontinue, sedangkan komponen yang digunakan umumnya disebut komponen diskrit. Beda dengan elektronika digital dimana sinyal listrik yang terlibat merupakan sinyal 0V atau 5 V (sinyal digital berlogika 0 atau 1).
1). Sinyal Analog
Analog merupakan proses pengiriman sinyal dalam bentuk gelombang. Misalnya ketika seseorang berkomunikasi dengan menggunakan telepon, maka suara yang dikirimkan melalui jaringan telepon tersebut dilewatkan melalui gelombang. Dan kemudian, ketika gelombang ini diterima, maka gelombang tersebutlah yang diterjemahkan kembali ke dalam bentuk suara, sehingga si penerima dapat mendengarkan apa yang disampaikan oleh pembicara lainnya dari komunikasi tersebut.
Sinyal analog adalah istilah yang digunakan dalam ilmu teknik (terutama teknik elektro, teknik informasi, dan teknik kendali), yaitu suatu besaran yang berubah dalam waktu atau dan dalam ruang, dan yang mempunyai semua nilai untuk untuk setiap nilai waktu (dan atau setiap nilai ruang). Digunakan juga istilah Sinyal Kontinyu, untuk menggambarkan bahwa besaran itu mempunyai nilai yang kontinyu (tak terputus).
Contoh Sinyal Analog yang paling mudah adalah suara,seperti pada teknologi telepon atau radio konvensional, sinyal gambar (foto) pada kamera konvensional, sinyal video pada televisi konvensional.
2).Data Analog
Data dalam bentuk gelombang yang kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter/karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi. Gelombang pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable dasar, yaitu amplitude, frekuensi dan phase.
Amplitudo merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog.
Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik.
Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.
Data Analog disebarluaskan melalui gelombang elektromagnetik (gelombang radio) secara terus menerus , yang banyak dipengaruhi oleh factor "pengganggu" . Analog merupakan bentuk komunikasi elektromagnetik yang merupakan proses pengiriman sinyal pada gelombang elektromagnetik dan bersifat variable yang berurutan . Jadi sistem analog merupakan suatu bentuk sistem komunikasi elektromagnetik yang menggantungkan proses pengiriman sinyalnya pada gelombang elektromagnetik.
Kecepatan gelombang ini disebut dengan Hertz (Hz) yang diukur dalam satuan detik . Misal dalam satu detik gelombang dikirim sebanyak 1000 , maka disebut dengan 1000 Hertz . Kekurangan sistem analog ini adalah pengiriman sinyal agak lambat dan sering terjadi error . Hal-hal seperti ini tidak terjadi pada sistem digital . Oleh karenanya saat ini banyak peralatan maupun aplikasi yang beralih dari sistem analog menjadi sistem digital.
\
Elektronika digital
Elektronika digital adalah sistem elektronika yang menggunakan isyarat digital. Elektronika digital adalah representasi dari aljabar boolean dan digunakan di komputer, telpon genggam dan berbagai produk konsumen lainnya. Dalam sebuah sirkuit digital, sinyal direpresentasikan dengan satu dari dua macam kondisi yaitu 1 (high, active, true,) dan 0 (low, nonactive, false). Atau jika direspresentasika dalam tegangan 1 dapat berarti tegangan maksimum (umumnya 5 V atau 3 V) dan 0 berarti tegangan minimum (umumnya 0 v, tetapi ada pula yang 2,5 V). hal ini dikarenakan varian dari bahan pembuatnya.
Rangkaian Elektronika Digital
Rangkaian Elektronika Digital adalah sistem elektronika yang tersusun dari berbagai macam komponen elektronika yang menggunakan signal digital. Elektronika Digital juga bisa di katakan sebagai rangkaian elektronika yang membutuhkan aliran listrik atau energi kimia untuk menggerakkan atau membuat benda tersebut berfungsi.
Rangkaian Elektronika Digital merupakan aplikasi dari aljabar boolean dan digunakan pada berbagai bidang seperti komputer, telpon selular dan berbagai perangkat lain. Itu di karenakan elektronika digital mempunyai beberapa keuntungan, di antaranya sistem digital mempunyai antar muka yang mudah dikendalikan dengan komputer penyimpanan informasi ini jauh lebih mudah dibandingkan dengan analog. Namun sistem ini memiliki kelemahan, yaitu pada beberapa kasus sistem digital membutuhkan lebih banyak energi, lebih mahal dan rapuh.
Rangkaian Elektronika Digital biasanya di lambangkan dengan notasi aljabar 1 dan 0. Notasi 1 melambangkan terjadinya hubungan, sedangkan notasi 0 melambangkan tidak terjadinya hubungan. Contoh yang paling gampang untuk memahami notasi ini adalah saklar lampu. Ketika kalian tekan ON berarti terjadi hubungan sehingga dinotasikan 1. Ketika kalian tekan OFF maka akan berlaku sebaliknya
Elektronika Analog dan Digital merupakan pengenalan, penggunaan tentang dasar macam dan karakteristik komponen-komponen elektronika serta sistem pembilangan dan gerbang dasar maupun kombinasional. Ilmu elektronika analog dan digital biasanya mencakup tentang pengetahuan dasar teori atom; bahan penghantar, isolator dan semikonduktor, serta sistem pembilangan dan gerbang dasar.
Dalam pengerjaannya, rangkaian elektronika digital saat ini telah merajai setiap perangkat elektronika. Sebut saja misalnya Televisi. Dengan adanya sistem pengaturan Volume (+) ataupun Volume (-) ataupun menu lainnya dari remote, itu telah membuktikan bahwa teknologi digital telah diterapkan didalam televisi tersebut.
Elektronika Digital pada dasarnya tersusun dari dari apa yang disebut sebagai gerbang logika. Gerbang logika melakukan operasi logika pada satu atau lebih input dan menghasilkan ouput yang tunggal. Output yang dihasilkan merupakan hasil dari serangkaian operasi logika berdasarkan prinsip prinsip aljabar boolean. Dalam pengertian elektronik, input dan output ini diwujudkan dan voltase atau arus (tergantung dari tipe elektronik yang digunakan).
Pada diagram rangkaian logika, biasanya daya tidak dicantumkan. Dalam aplikasinya, gerbang logika adalah blok-blok penyusun dari perangkat keras elektronik. Gerbang logika ini dibuat dengan menggunakan transistor. Seberapa banyak transistor yang dibutuhkan, tergantung dari bentuk gerbang logika. Dasar pembentukan gerbang logika adalah tabel kebenaran (truth table). Ada tiga bentuk dasar dari tabel kebenaran yaitu AND, OR, dan NOT.
Gerbang logika
Gerbang Logika atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Logic Gate adalah dasar pembentuk Sistem Elektronika Digital yang berfungsi untuk mengubah satu atau beberapa Input (masukan) menjadi sebuah sinyal Output (Keluaran) Logis. Gerbang Logika beroperasi berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya memiliki 2 kode simbol yakni 0 dan 1 dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean.
Gerbang Logika yang diterapkan dalam Sistem Elektronika Digital pada dasarnya menggunakan Komponen-komponen Elektronika seperti Integrated Circuit (IC), Dioda, Transistor, Relay, Optik maupun Elemen Mekanikal.
Jenis-jenis Gerbang Logika Dasar dan Simbolnya
Terdapat 7 jenis Gerbang Logika Dasar yang membentuk sebuah Sistem Elektronika Digital, yaitu :
Gerbang AND
Gerbang OR
Gerbang NOT
Gerbang NAND
Gerbang NOR
Gerbang X-OR (Exclusive OR)
Gerbang X-NOR (Exlusive NOR)
Tabel yang berisikan kombinasi-kombinasi Variabel Input (Masukan) yang menghasilkan Output (Keluaran) Logis disebut dengan "Tabel Kebenaran" atau "Truth Table".
Input dan Output pada Gerbang Logika hanya memiliki 2 level. Kedua Level tersebut pada umumnya dapat dilambangkan dengan :
HIGH (tinggi) dan LOW (rendah)
TRUE (benar) dan FALSE (salah)
ON (Hidup) dan OFF (Mati)
1 dan 0
Contoh Penerapannya ke dalam Rangkaian Elektronika yang memakai Transistor TTL (Transistor-transistor Logic), maka 0V dalam Rangkaian akan diasumsikan sebagai "LOW" atau "0" sedangkan 5V akan diasumsikan sebagai "HIGH" atau "1".
Berikut ini adalah Penjelasan singkat mengenai 7 jenis Gerbang Logika Dasar beserta Simbol dan Tabel Kebenarannya.
1).Gerbang AND (AND Gate)
Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (".") atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya : Z = X.Y atau Z = XY.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang AND (AND Gate)
Gerbang OR (OR Gate)
Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.
Simbol yang menandakan Operasi Logika OR adalah tanda Plus ("+"). Contohnya : Z = X + Y.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang OR (OR Gate)
Gerbang NOT (NOT Gate)
Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang NOT disebut juga dengan Inverter (Pembalik) karena menghasilkan Keluaran (Output) yang berlawanan (kebalikan) dengan Masukan atau Inputnya. Berarti jika kita ingin mendapatkan Keluaran (Output) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus bernilai Logika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus ("-") di atas Variabel Inputnya.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOT (NOT GATE)
Gerbang NAND (NAND Gate)
Arti NAND adalah NOT AND atau BUKAN AND, Gerbang NAND merupakan kombinasi dari Gerbang AND dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang AND. Gerbang NAND akan menghasilkan Keluaran Logika 0 apabila semua Masukan (Input) pada Logika 1 dan jika terdapat sebuah Input yang bernilai Logika 0 maka akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NAND (NAND Gate)
Gerbang NOR (NOR Gate)
Arti NOR adalah NOT OR atau BUKAN OR, Gerbang NOR merupakan kombinasi dari Gerbang OR dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang OR. Gerbang NOR akan menghasilkan Keluaran Logika 0 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin mendapatkan Keluaran Logika 1, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOR (NOR Gate)
Gerbang X-OR (X-OR Gate)
X-OR adalah singkatan dari Exclusive OR yang terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output) Logika. Gerbang X-OR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan-masukannya (Input) mempunyai nilai Logika yang berbeda. Jika nilai Logika Inputnya sama, maka akan memberikan hasil Keluaran Logika 0.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang X-OR (X-OR Gate)
Gerbang X-NOR (X-NOR Gate)
Seperti Gerbang X-OR, Gerban X-NOR juga terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output). X-NOR adalah singkatan dari Exclusive NOR dan merupakan kombinasi dari Gerbang X-OR dan Gerbang NOT. Gerbang X-NOR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang sama dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang berbeda. Hal ini merupakan kebalikan dari Gerbang X-OR (Exclusive OR).
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang X-NOR (X-NOR Gate)
Karnaugh Map
Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk melakukan penyederhanaan terhadap sebuah persamaan logika. Salah satu cara yang cukup terkenal adalah dengan menggunakan teori Karnaugh Map atau peta karnaugh. Bagi anda yang tidak suka menyederhakan rangkaian logika menggunakan hukum Boolean dan De Morgan anda bisa menggunakan cara yang satu ini. Berikut ini adalah penjelasan dari cara Karnaugh map dalam melakukan penyederhanaan sebuah persamaan logika.
Karnaugh Map atau K-Map adalah suatu teknik penyederhanaan fungsi logika dengan cara pemetaan. K-Map terdiri dari kotak-kotak yang jumlahnya terdiri dari jumlah variable dan fungsi logika atau jumlah inputan dari rangkaian logika yang sedang kita hitung.
Rumus untuk menentukan jumlah kotak pada K-Map adalah 2^n yang manan adalah banyaknya variabel / inputan.
Langkah – langkah pemetaan K-Map secara umum :
Menyusun aljabar Boolean terlebih dahulu
Menggambar rangkaian digital
Membuat Table Kebenarannya
Merumuskan Tabel Kebenarannya
Lalu memasukkan rumus Tabel Kebenaran ke K-Map (Kotak-kotak)
Penyederhanaan Dua Variabel
Catatan : Bar = '
Tabel dari K-Map 2 variabel adalah seperti dibawah ini
Contoh Soal :
H = AB + A'B+AB'
Maka cara pengerjaanya seperti dibawah ini
Bar (') atau aksen biasanya ditulis kedalam angka 0 sedangkan angka 1 adalah tanpa Bar aksen.
Dan dapat dipermudah lagi menjadi dibawah ini :
Yang dapat disederhanakan dalam K-Map hanya 2 / kelipatan 2 dari kotak yang berdempetan dan sedangkan jika seperti kotak diatas maka penyderhanaannya:
Karena kolom ber angka 1 dan baris ber angka 1 memenuhi setiap garisnya, maka dapat disimpulkan kalau H = AB + A'B+AB' K-Map nya adalah AB/BA
Penyederhanaan Tiga Variabel
Catatan : Bar = '
Tabel dari K-Map 3 variabel adalah seperti dibawah ini
Contoh Soal
H = ABC + A'BC+A'B'C+AB'C
Maka cara pengerjaanya seperti dibawah ini
Dan dapat dipermudah lagi menjadi dibawah ini
Sekarang kita lihat, karena yang memenuhi setiap kotaknya adalah baris 01 dan 11 sedangkan simbol 01 artinya adalah (B'C) dan 11 artinya adalah (BC) dan simbol yang tidak ada aksen nya hanya C, maka H = ABC + A'BC+A'B'C+AB'C adalah C.
Penyederhanaan 4 variabel
Catatan : Bar = '
Tabel dari K-Map 4 variabel adalah seperti dibawah ini :
Contoh Soal
H = ABCD + ABCD'+AB'CD+ABC'D'
Maka cara pengerjaanya seperti dibawah ini
Dan dapat dipermudah lagi menjadi dibawah ini :
Karena yang ada angka 1 nya ada di kolom dan baris 1100, 1111, 1110 dan 1011, yaitu AB, ABCD, ABC dan ACD maka jika kita eliminasi dengan cara mengambil huruf yang sama saja menjadi AB + ABC + ACD.
Flip-Flop
Pada elektronika, Flip-Flop atau latch merupakan sirkuit elektronik yang memiliki dua arus stabil dan dapat digunakan untuk menyimpan informasi. Sebuah flip-flop merupakan multivibrator-dwistabil. Sirkuit dapat dibuat untuk mengubah arus dengan sinyal yang dimasukkan pada satu atau lebih input kontrol dan akan memiliki satu atau dua output. Ini merupakan elemen penyimpanan dasar pada Logika Sekuensial. Flip-flop dan latch merupakan bangunan penting dalam sistem elektronik digital yang digunakan pada komputer, komunikasi dan tipe lain dari sistem.
Flip-flop dan latch digunakan sebagai elemen penyimpan data, seperti penyimpan data yang dapat digunakan untuk menyimpan memori, seperti sirkuit yang dijelaskan pada logika sekuensial. Ketika menggunakan Read-only Memory, output dan keadaan selanjutnya tidak hanya bergantung pada input awalnya saja, namun pula pada keadaan yang sekarang. Flip-flops juga dapat digunakan untuk menghitung detak, dan untuk mengsinkronisasikan input signal waktu variable untuk beberapa signal waktu yang direferensi.
Flip-flop dapat digunakan secara sederhana yaitu dengan menggunakan clock; sedangkan yang paling sederhana dinamakan latch.[1] Kata "latch" lebih biasa digunakan untuk menyimpan data yang ada, sementara clocked devices dapat dikategorikan sebagai flip flop.[2]
Flip-flop dan latch digunakan sebagai elemen penyimpanan data. Penyimpanan data ini digunakan untuk menyimpan state (keadaan) pada ilmu komputer, dan sirkuit ini merupakan logika sekuensial. Saat digunakan di mesin finite-state, hasil keluaran dan state selanjutnya bergantung bukan hanya kepada keadaannya saat ini, namun juga kepada state saat ini (dan, karena itu, masukan sebelumnya). Sirkuit juga dapat digunakan untuk menghitung bunyi teratur dan sinkronisasi sinyal.
Sejarah Flip-Flop
Flip-flop elektronik pertama ditemukan pada tahun 1918 oleh William Eccless dan F. W. Jordan[3][4][5]
Awalnya dinamai Sirkui Pemicu Eccles-Jordan dan berisi dua elemen aktif (tabung vakum).[6] Seperti versi sirkuit dan transistornya yang sering dijumpai pada komputer walaupun setelah penemuan dari sirkuit integrasi, melalui flip flop yang dibuat dari gerbang logika yang kita kenal sekarang.[7][8] Early flip-flops were known variously as trigger circuits or multivibrators.
Jenis-Jenis Flip-Flop Dan Cara Kerja Flip-Flop
Flip-flop terdiri dari beberapa jenis
Adapun jenis-jenis flip-flop adalah sebagai berikut
RS flip-flop
Jenis flip-flop yang paling sederhana adalah RS flip-flop atau SR flip-flop atau Set Reset flip-flop
RS flip-flop mempunyai 2 masukan yaitu Set dan reset
Set berfungsi untuk menyetel keluaran flip-flop atau output Flip-flop menjadi berlogika 1
Reset berfungsi untuk mereset keluaran flip-flop menjadi berlogika 0
jadi intinya cara kerja flip-flop jenis ini adalah menyimpan dan menghapus data melalui pin set dan reset
Berikut rangkaian RS flip-flop secara sederhana
rangkaian dasar flip-flop
Rangkaian diatas merupakan dasar flip-flop.
Pada rangkaian diatas output Q merupakan output utama flip-flop
Sedangkan Output Q' merupakan output komplementer yang mempunyai nilai berkebalikan dengan output Q
Rangkaian diatas dapat disempurnakan dengan menambahkan clock seperti dibawah sehingga menjadi RS flip-flop sempurna
Fungsi dari clock yaitu untuk memberi ijin sinyal masuk
Ketika clock bernilai rendah atau berlogika 0 maka apapun Input yang diberikan pada pin R dan S tidak akan berpengaruh terhadap output Flip-flop
Ketika clock bernilai tinggi atau berlogika 1 maka masukkan baru akan diteruskan menuju output flip-flop
Berikut rangkaian RS flip-flop dengan clock
Berikut beberapa kondisi yang terjadi pada flip-flop RS
RS flip-flop akan beroperasi saat sinyal clock bernilai tinggi
Dalam rangkaian digital RS flip-flop digambarkan sebagai berikut
simbol rs flip-flop
Saat RS bernilai 00
Ini berarti tidak diterapkan pemicu.
Dalam hal ini output Flip-flop akan mempertahankan nilai terakhir yang dimilikinya
Saat RS bernilai 01
Ini berarti sebuah pemicu diterapkan pada input S hal ini akan merubah nilai flip-flop sehingga output Q menjadi berlogika 1 (kondisi Set)
Saat RS bernilai 10
Ini berarti sebuah pemicu diterapkan pada input R hal ini akan merubah nilai flip-flop sehingga output Q menjadi berlogika 0 (kondisi Reset)
Saat RS bernilai 11
Hal ini adalah kondisi terlarang atau tidak mungkin
Dalam artian kita berupaya melakukan Set dan reset secara bersamaan
Sebagai contoh dalam kehidupan sehari-hari adalah kita berupaya untuk memutar gas dan melakukan rem secara bersamaan
Dan hal diatas harus dihindari
Karna kondisi terlarang tersebutlah RS flip-flop jarang digunakan dalam rangkaian digital namun kita bisa memakai flip-flop lain yang lebih bagus dari pada rs flip-flop
Namun bagaimana pun juga RS flip-flop adalah inti dari semua flip-flop
D flip-flop
D flip-flop atau data flip-flop merupakan pengembangan dari RS flip-flop
Pada D flip-flop kondisi masukkan terlarang sudah tidak ditemukan lagi karna telah dimodifikasi sehingga hanya mempunyai 1 input
D flip-flop dapat dibuat dengan menambahkan gerbang not pada rs flip-flop. Untuk artikel D flip-flop selengkapnya admin membagikannya padarangkaian d flip-flop
Simbol D flip-flop
JK flip-flop
JK flip-flop adalah flip-flop Universal karena JK flip-flop mempunyai semua sifat-sifat flip-flop lainnya
Pada jika flip-flop jika semua masukkan J dan K bernilai 1 maka akan berfungsi sebagai toogle atau T flip-flop
Jk flip-flop dapat dibangun dengan menggunakan gerbang nand atau pun nor
Berikut rangkaian jk flip-flop dengan menggunakan gerbang nand
susunan jk flip-flop
Untuk rangkaian T flip-flop sobat dapat membaca artikel rangkaian T flip-flop
Pada rangkaian digital simbol jk flip-flop adalah sebagai berikut
Register
Register adalah suatu rangkaian logika yang dibentuk oleh beberapa flip-flop atau bistabil multivibrator (JK flip atau D flip-flop) yang disusun sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan dan memproses informasi dalam bentuk biner. Jumlah flip-flop yang digunakan bergantung pada banyaknya bit dari informasi yang akan disimpan atau diproses. Sebagai contoh register yang terdapat pada komputer digital (mini computer) biasanya terdiri dari 16 bit.
Register pada peralatan komputer berfungsi melakukan operasi aritmatik, menyimpan perintah-perintah dan mentrasnfer data dari satu bagian ke bagian lainnya. Pada peralatan ukur digital, register berfungsi menyimpan data yang akan ditampilkan sehingga counter bisa melanjutkan tugasnya tanpa kehilangan informasi sebelumnya. Dengan register kia dapat mengirim data dari suatu unit ke unit lain.
Menurut fungsinya register dapat dibedakan menjadi dua macam:
Storage register
Shift register
Storage register berfungsi untuk menyimpan informasi untuk sementara waktu, sedangkan shift register berfungsi untuk memproses informasi. Menurut cara masuk dan keluarnya informasi, maka register dapat pula dibedakan menjadi:
Serial - serial
Serial - paralel
Paralel - serial
Paralel - paralel
Storage Register
Untuk membuat storage register kita dapat memanfaatkan flip flop jenis D Flip flop dan JK flip-flop. Karena D flip flop dan JK flip flop kerjanya dapat menyimpan 1 bit bilangan biner, maka kedua jenis flip flop ini dapat kita gunakan untuk storage register. Untuk membentuk rangkaian register yang mampu menyimpan 4 bit diperlukan empat buah flip flip dalam jenis yang sama. Berikut ini adalah contoh pengunaan D Flip - flop untuk membuat rangkaian storage register.
Pada rangkaian di atas, informasi atau data yang masuk pada input D0, D1, D2, dan D3 biasanya datang dari rangkaian counter atau pencacah. Jika input clock diberika harga 0, maka informasi apapun yang berada pada input D tidak akan mempengaruhi nilai pada output Q. Akan tetapi, jika input clock (CLK) diberi nilai 1 maka output Q akan sama nilainya dengan input D dan seterusnya. Jika input clock (CLK) kembali menjadi 0, maka informasi terakhir akan tetap tersimpan pada output Q walaupun input D nilainya berubah-ubah. Untuk membersihkan (refresh) isi memory dapat digunakan input clear.
Sedangkan untuk membentuk storage register dari JK flip flop, maka kita dapat menyusun rangkaian JK flip-flip seperti terlihat pada gambar berikut ini.
Pada gambar di atas nilai dari input J dan K tergantung pada output Q dan not Q pada rangkaian counter. Jika input C (clock) = 1, maka informasi yang berada pada output counter (yang masuk ke input register J dan K) akan berpindah ke output storage register (Q0, Q1, Q2, Q3). Selanjutnya jika input C (clock) berubah menjadi 0, maka informasi tadi akan tetap tersimpan walaupun output counter (yang masuk ke input register J dan K) berubah nilainya.
Shift Register
Seperti yang sudah dijelaskan di atas bahwa register dibentuk dari beberapa buah flip-flop yang mampu menyimpan informasi dalam bilangan biner (0 atau 1). Setiap bit informasi akan diwakili oleh satu buah flip flop atau bistabil multivibrator ( D flip-flop atau JK flip-flop). Dengan menghubungkan flip-flop sedemikian rupa kita dapat membuat informasi bisa dimasukkan untuk disimpan sementara dan bisa dikeluarkan juga bilamana diperlukan. Register yang bisa melakukan fungsi seperti di atas deisebut dengan shift register. Shift register dapat dibedakan menjadi empat macam yaitu:
Serial paralel shift register
Serial serial shift register
Paralel serial shift register
Paralel paralel shift register
Pada serial paralel shift register, informasi biner yang berbentuk seri dimasukkan dan disimpan dalam bentukparalel secara bertahap bit per bit. Jika kita ingin menyimpan informasi 4 bit, maka diperlukan 4 pulsa clock yang dimasukkan satu persatu sesuai dengan urutan bit yang akan disimpan. Rangkaiannya dapat dilihat seperti gambar berikut.
Selain dengan JK flip-flop rangkaian serial paralel shift register juga dapat dibangun dari D flip-flop.
pengertian encoder
Encoder
pengertian encoder dan cara kerja encoder. Encoder adalah suatu peralatan yang digunakan untuk mempersingkat jalur input yang awalnya berjumlah banyak menjadi output dengan jumlah yang lebih sedikit. Prinsip kerja encoder merupakan kebalikan dari decoder
Encoder dapat diartikan sebagai suatu peralatan yang digunakan untuk merubah kondisi input menjadi kondisi tertentu dan kondisi tersebut dapat dikembalikan lagi seperti semula dengan menggunakan rangkaian decoder
Encoder digunakan karna dengan encoder kita dapat menghemat jalur ataupun untuk menyesuaikan input supaya dapat diproses oleh rangkaian selanjutnya
Selengkapnya tentang pengertian dan cara kerja encoder adalah sebagai berikut
Ilustrasi Digital Encoder
Encoder dalam contoh ini adalah encoder desimal ke BCD (Binary Coded Decimal) yaitu rangkaian encoder dengan input 9 line dan output 4 bit data BCD. Dalam mendesain suatu encoder kita harus mengetahui tujuan atau spesifikasi encoder yang diinginkan yaitu dengan :
Membuat tabel kenenaran dari encoder yang ingin dibuat
Membuat persamaan logika encoder yang diinginkan pada tabel kebenaran menggunakan K-Map
Mengimplemenstasikan persamaan logika encoder dalam bentuk rangkaian gerbang logika digital
Rangkaian Encoder Desimal (10 line) ke BCD
Dalam mendesain rangkaian encoder desimal ke BCD langkah pertama adalah menentukan tabel kebenaran encoder kemudian membuat persamaan logika kemudian mengimplementasikan dalam gerbang logika digital seperti berikut.
Tabel kebenaran encoder Desimal (10 Line) ke BCD
Persamaan logika output encoder Desimal (10 Line) ke BCD
Y3 = X8 + X9
Y2 = X4 + X5 + X6 + X7
Y1 = X2 + X3 + X6 + X7
Y0 = X1 + X3 + X5 + X7 + X9
Rangkaian implementasi encoder Desimal (10 Line) ke BCD sesuai tabel kebenaran
Rangkaian encoder diatas merupakan implementasi dari tabel kebenaran diatas dan persamaan logika encoder Desimal ke BCD. jalur input X0 tidak dihubung ke rangkaian karena alasan efisiensi komponen, hal ini karena apabil input X0 ditekan maka tidak akan mengubah nilai output yaitu output tetap bernilai BCD 0 (0000). Rangkaian encoder diatas hanya akan bekerja dengan baik apabila hanya 1 jalur input saja yang mendapat input, hal ini karena rangkaian encoder diatas bukan didesain sebagai priority encoder.
Cara kerja Encoder
Ada banyak jenis encoder diantara adalah encoder 16 ke 4, encoder 8 ke 3, encoder keypad atau tombol dan lain sebagainya
Kebalikan dari rangkaian encoder adalah rangkaian Decoder
Gambar berikut menunjukkan skema rangkaian encoder keypad atau encoder tombol
Rangkaian encoder tombol
prinsip kerja encoder tombol
Contoh sederhana dari penggunaan encoder tombol adalah pada kalkulator
Rangkaian encoder tombol terdiri dari bermacam-macam namun encoder yang paling sederhana adalah seperti diatas
Rangkaian encoder tombol pada gambar diatas akan mengkodekan tombol 10 jalur menjadi 4 jalur biner
dengandemikian rangkaian diatas dapat menghemat jalur yang digunakan
Berikut tabel kebenaran encoder diatas
rangkaian encoder tombol seperti diatas sering ditemukan pada rangkaian mikrokontroler
untuk mendecodekan kode diatas menjadi seperti semula maka dibutuhkan rangkaian decoder
rangkaian encoder dapat dibuat dengan menggunakan kombinasi gerbang logika
Serangkaian gerbang logika diatur sedemikian rupa sehingga dapat mengkodekan kode input
pada umumnya rangkaian encoder mempunyai jumlah input banyak dan mempunyai jumlah output yang lebih sedikit
Contoh encoder tombol adalah pada keyboard pc, pada keyboard pc keseluruhan tombol dikodekan menjadi kode tertentu dan disalurkan melalui port usb
Decoder
Pengertian Decoder adalah alat yang di gunakan untuk dapat mengembalikan proses encoding sehingga kita dapat melihat atau menerima informasi aslinya. Pengertian Decoder juga dapat di artikan sebagai rangkaian logika yang di tugaskan untuk menerima input input biner dan mengaktifkan salah satu outputnya sesuai dengan urutan biner tersebut. Kebalikan dari decoder adalah encoder.
Fungsi Decoder adalah untuk memudahkan kita dalam menyalakan seven segmen. Itu lah sebabnya kita menggunakan decoder agar dapat dengan cepat menyalakan seven segmen. Output dari decoder maksimum adalah 2n. Jadi dapat kita bentuk n-to-2n decoder. Jika kita ingin merangkaian decoder dapat kita buat dengan 3-to-8 decoder menggunakan 2-to-4 decoder. Sehingga kita dapat membuat 4-to-16 decoder dengan menggunakan dua buah 3-to-8 decoder.
Beberapa rangkaian decoder yang sering kita jumpai saat ini adalah decoder jenis 3 x 8 (3 bit input dan 8 output line), decoder jenis 4 x 16, decoder jenis BCD to Decimal (4 bit input dan 10 output line) dan decoder jenis BCD to 7 segmen (4 bit input dan 8 output line). Khusus untuk pengertian decoder jenis BCD to 7 segmen mempunyai prinsip kerja yang berbeda dengan decoder decoder lainnya, di mana kombinasi setiap inputnya dapat mengaktifkan beberapa output linenya. Salah satu jenis IC decoder yang umum di pakai adalah 74138, karena IC ini mempunyai 3 input biner dan 8 output line, di mana nilai output adalah 1 untuk salah satu dari ke 8 jenis kombinasi inputnya. Jika kita perhatikan, pengertian decoder sangat mirip dengan demultiplexer dengan pengecualian yaitu decoder yang satu ini tidak mempunyai data input. Sehingga input hanya di gunakan sebagai data control. Pengertian decoder dapat di bentuk dari susunan gerbang logika dasar atau menggunakan IC yang banyak jual di pasaran, seperti decoder 74LS48, 74LS154, 74LS138, 74LS155, dan sebagainya. Dengan menggunakan IC, kita dapat merancang sebuah decoder dengan jumlah bit dan keluaran yang di inginkan. Pada praktikum ini saya menggunakan ic 7411 dan ic 7404
Rangkaian Decoder
Tabel kebenaran decoder
Hasil percobaan
Decoder 2 to 4 bekerja dikendalikan keluarannya oleh variasu X0 dan X1. Keluaran dari a0, a1, a2 dan a3 akan aktif secara bergantian tergantung dari kondisi X0 dan X1. Pada kondisi masukana X0 = 0 dan X1 = 0, maka gerbang AND pertama mendapatkan masukan "high", maka kondisi keluaran A0 = 1 sementara keluaran yang lain "0". Apabila X0 = 0 dan X1 = 1, maka hanya gerbang AND ke dua akan "1" sementara yang lain "0" dan seterusnya.
Decoder dengan empat masukan dan enam belas keluaran bisa dibangun dengan decoder dua masukan dan empat keluaran seperti gambar 3 di bawah.
BAB III
PENUTUP
A.Kesimpulan
Elektronika merupakan sebuah Pelajaran yang mempelajari tentang komponen komponen dari barang elektronik dan logika dari pembuatannya, untuk mempelajari sebuah pelajaran elektronika kita juga harus mempelajari tentang, Elektronika Analog, Elektronika Digital, Gerbang Logika, Karnaugh Map, Flip-Flop, Register, Encoder, Decoder
B.Saran
Untuk dapat paham sepenuhnya dalam pelajaran elektronika kita tidak boleh hanya bergantung dengan teori saja, tetapi penjelasan diatas harus di ujicoba pada saat praktek juga karena terkadang saat melakukan praktek elektronika ada perbedaan dengan yang ada di teori walaupun tidak banyak, sehingga pengalaman lah yang dapat membuat kita memahami elektronika secara sempurna
