MODUL 1 SISDIG

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Dasar Teori

4. Alat dan Bahan

5. Percobaan

Percobaan ...

1. 1. Tugas Pendahuluan
2. 2. Laporan Akhir

MODUL 1

GERBANG LOGIKA

1. Pendahuluan [Kembali]

Sistem digital modern, mulai dari perangkat komunikasi sederhana hingga sistem komputasi yang kompleks, dibangun di atas fondasi dasar yang disebut gerbang logika (logic gate). Dalam dunia elektronika digital, semua bentuk informasi dan instruksi diproses dalam bentuk sinyal biner, yaitu representasi tingkat tegangan yang didefinisikan sebagai logika '0' (LOW) dan '1' (HIGH).

Gerbang logika merupakan blok pembangun utama dalam mendesain suatu rangkaian elektronika digital. Komponen ini beroperasi berdasarkan prinsip matematika Aljabar Boolean, di mana satu atau beberapa sinyal masukan (input) akan diproses melalui operasi logis untuk menghasilkan satu sinyal keluaran (output) yang pasti. Terdapat tiga operasi gerbang logika dasar, yaitu AND, OR, dan NOT. Ketiga gerbang ini kemudian dapat dikombinasikan untuk membentuk gerbang logika turunan seperti NAND, NOR, XOR, dan XNOR yang memiliki karakteristik tabel kebenarannya masing-masing.

Selain pemahaman terhadap gerbang logika dasar, perancangan sistem digital juga sangat bergantung pada rangkaian kombinasional. Rangkaian seperti Encoder dan Decoder berperan krusial dalam proses pengodean dan penerjemahan data biner agar dapat dibaca oleh antarmuka sistem. Sementara itu, Multiplexer (MUX) dan Demultiplexer (DEMUX) berfungsi sebagai pemilih dan distributor jalur aliran data yang efisien.

Melalui modul percobaan ini, praktikan diharapkan tidak hanya mampu memahami konsep teoretis dari gerbang logika dan rangkaian kombinasional, tetapi juga mampu mengimplementasikannya secara langsung. Pengujian dilakukan melalui perangkaian Integrated Circuit (IC) dari keluarga TTL maupun CMOS pada modul trainer, serta divalidasi menggunakan perangkat lunak simulasi Proteus. Penguasaan terhadap materi ini akan menjadi landasan yang sangat penting untuk mempelajari sistem mikroprosesor, kendali otomatis, dan arsitektur komputer pada tingkat yang lebih lanjut.

2. Tujuan [Kembali]

1. Merangkai dan menguji operasi dari gerbang logika.
2. Merangkai dan menguji gerbang logika dan Aljabar Boelean.
3. Merangkai dan menguji rangkaian Encoder dan Decoder.
4. Merangkai dan menguji rangkaian Multiplexer dan Demultiplexer.

3. Dasar Teori [Kembali]

1.3.1 Aljabar Boolean
Aljabar Boolean adalah metode matematika yang digunakan untuk menganalisis dan merancang rangkaian digital dengan hanya memiliki dua nilai, yaitu 0 dan 1. Nilai 0 dapat diartikan sebagai kondisi LOW atau False, sedangkan nilai 1 menunjukkan kondisi HIGH atau True. Dalam rangkaian digital, kedua nilai tersebut direpresentasikan secara fisik dalam bentuk tingkat tegangan tertentu. Pada sistem tegangan DC 5V, logika 0 ditunjukkan oleh tegangan sebesar 0V, sedangkan logika 1 ditunjukkan oleh tegangan sebesar 5 V.

Gambar 3.1 Representasi logika ‘0’ dan ‘1’ dalam rangkaian

1.3.2 Gerbang Logika
Gerbang logika (Logic Gate) merupakan salah satu komponen dasar dalam sistem elektronika digital yang berfungsi mengolah satu atau beberapa sinyal masukan (input) menjadi suatu sinyal keluaran (output) berdasarkan aturan logika tertentu. Aturan logika tersebut didasarkan pada aljabar boolean yang memiliki tiga operasi dasar, yaitu AND, OR, dan NOT. Ketiga operasi ini diterapkan melalui gerbang logika dan dapat dikombinasikan untuk membentuk gerbang lainnya, seperti NAND, NOR, XOR, dan XNOR.

a. Gerbang AND
Gerbang AND merupakan gerbang logika yang menggunakan operasi perkalian Boolean. Output hanya akan bernilai '1' jika seluruh input bernilai '1' dan akan bernilai '0' jika ada satu atau lebih input yang bernilai '0'.
Persamaan Boolean: X = A . B

Gambar 3.2 (a) Simbol gerbang AND (b) IC 74LS08

Gerbang logika AND dapat direalisasikan menggunakan IC (Integrated Circuit), yaitu komponen elektronika yang di dalamnya terdapat rangkaian untuk menjalankan operasi logika. Meskipun memiliki fungsi logika yang sama, IC tersebut berbeda dalam teknologi, konsumsi daya, kecepatan kerja, dan karakteristik tegangan masukan. Berikut beberapa jenis IC gerbang logika AND beserta keterangannya.

Tabel 3.1 Jenis IC gerbang logika AND

No.	Nama IC	Jenis teknologi	Keterangan
1	7408	TTL	Empat gerbang AND
2	74LS08	TTL	Versi TTL dengan konsumsi daya rendah
3	74HC08	CMOS	Gerbang AND CMOS berkecepatan tinggi
4	74HCT08	CMOS	Input kompatibel dengan level TTL
5	CD4081B	CMOS	Empat gerbang AND dalam satu IC
6	HEF4081B	CMOS	IC AND seri 4081
7	MC14081B	CMOS	IC AND seri 14081
8	74AC08	Advanced CMOS	Gerbang AND berkecepatan tinggi
9	74ACT08	Advanced CMOS	Input kompitibel dengan level TTL
10	74F08	FAST TTL	Gerbang AND seri FAST
11	74ALS08	TTL	Seri Advanced Low-Power Shchottky
12	74AS08	TTL	Seri Advanced Schottky

Dari berbagai jenis tersebut, IC 7408, 74LS08, dan CD4081B merupakan contoh utama dalam pembelajaran gerbang logika AND. IC 7408 dan 74LS08 menggunakan teknologi TTL, sedangkan CD4081B menggunakan teknologi CMOS. Pemilihan IC harus disesuaikan dengan tegangan catu daya dan karakteristik yang dibutuhkan.

Gambar 3.3 (a) Pinout IC 74LS08 (b) Rangkaian dalam gerbang logika AND

Tabel 3.2 Susunan pin IC 74LS08

Pin	Fungsi	Pin	Fungsi
1	Input 1A	14	VCC (+5 V)
2	Input 1B	13	Input 4B
3	Output 1Y	12	Input 4A
4	Input 2A	11	Output 4Y
5	Input 2B	10	Input 3B
6	Output 2Y	9	Input 3A
7	GND (0 V)	8	Output 3Y

Gerbang logika AND memiliki rangkaian dalam yang menggunakan dua transistor (T1 dan T2) sebagai sakelar elektronik. Ketika kedua masukan A dan B bernilai logika 1, kedua transistor aktif sehingga keluaran bernilai 1. Sebaliknya, jika salah satu atau kedua masukan bernilai logika 0, keluaran bernilai 0.

Tabel 3.3 Tabel Kebenaran Logika AND

A	B	X
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

b. Gerbang OR
Gerbang OR merupakan gerbang logika yang menggunakan operasi penjumlahan Boolean. Output akan bernilai '1' jika terdapat minimal satu input yang bernilai '1'. Output hanya bernilai '0' jika seluruh input bernilai '0'.
Persamaan Boolean: X = A + B

Gambar 3.4 (a) Simbol gerbang OR (b) IC 74LS32

Gerbang logika OR dapat direalisasikan menggunakan IC (Integrated Circuit), yaitu komponen elektronika yang memiliki rangkaian internal untuk menjalankan operasi logika OR. Berikut beberapa jenis IC gerbang logika OR beserta keterangannya.

Tabel 3.4 Jenis IC Gerbang Logika OR

No.	Nama IC	Jenis teknologi	Keterangan
1	7432	TTL	Memiliki empat gerbang OR dengan dua input.
2	74LS32	TTL	Versi TTL dengan konsumsi daya relatif rendah.
3	74HC32	CMOS	Gerbang OR CMOS berkecepatan tinggi.
4	74HCT32	CMOS	Menggunakan input dengan level logika kompatibel TTL.
5	CD4071B	CMOS	Memiliki empat gerbang OR dengan dua input.
6	HEF4071B	CMOS	IC gerbang OR dari keluarga 4071.
7	MC14071B	CMOS	IC gerbang OR dari keluarga 14071.
8	74AC32	Advanced CMOS	Gerbang OR dengan kecepatan switching tinggi.
9	74ACT32	Advanced CMOS	Gerbang OR cepat dengan input kompatibel TTL.

Dari berbagai jenis tersebut, IC 7432, 74LS32, dan CD4071B dapat digunakan sebagai contoh dalam pembelajaran gerbang logika OR. IC 7432 dan 74LS32 menggunakan teknologi TTL, sedangkan CD4071B menggunakan teknologi CMOS. Pemilihan IC perlu disesuaikan dengan tegangan catu daya dan karakteristik rangkaian yang digunakan.

Gambar 3.5 (a) Pinout IC 74LS32 (b) Rangkaian dalam IC 74LS32

IC 74LS32 memiliki 14 pin dan terdiri dari empat gerbang OR independen. Setiap gerbang memiliki dua input dan satu output. Pada kemasan DIP-14, pin 14 dihubungkan ke VCC (+5 V) dan pin 7 ke GND (0 V). Rangkaian internal gerbang OR tersusun dari komponen semikonduktor yang mengolah sinyal input untuk menghasilkan output sesuai operasi penjumlahan Boolean. Ketika salah satu atau kedua input bernilai logika 1, output akan bernilai 1. Sebaliknya, ketika kedua input bernilai logika 0, output akan bernilai 0.

Tabel 3.5 Tabel Kebenaran Logika OR

A	B	X
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

c. Gerbang NOT (Inverter)
Gerbang NOT merupakan gerbang logika yang berfungsi untuk membalikkan nilai logika input.
Persamaan Boolean: X = A

Gambar 3.6 (a) Simbol gerbang NOT (b) IC 74LS04

Gerbang NOT dapat direalisasikan menggunakan IC (Integrated Circuit) yang memiliki rangkaian internal untuk membalikkan sinyal logika. Berikut beberapa jenis IC gerbang NOT beserta keterangannya.

Tabel 3.6 Jenis IC Gerbang Logika NOT

No.	Nama IC	Jenis teknologi	Keterangan
1	7404	TTL	Memiliki enam gerbang NOT dalam satu IC.
2	74LS04	TTL	Versi TTL dengan konsumsi daya relatif rendah.
3	74HC04	CMOS	Gerbang NOT CMOS berkecepatan tinggi.
4	74HCT04	CMOS kompatibel	Input kompatibel dengan level TTL.
5	CD4069UB	CMOS	Memiliki enam gerbang inverter.
6	HEF4069UB	CMOS	IC inverter seri 4069.
7	74AC04	Advanced CMOS	Gerbang NOT dengan kecepatan switching tinggi.
8	74ACT04	Advanced CMOS	Gerbang NOT cepat dengan input kompatibel TTL.
9	74ALS04	TTL	Seri Advanced Low-Power Schottky.
10	74F04	FAST TTL	Gerbang NOT keluarga FAST TTL.

Dari berbagai jenis tersebut, IC 7404, 74LS04, dan CD4069UB merupakan contoh yang dapat digunakan dalam pembelajaran gerbang logika NOT. IC 7404 dan 74LS04 menggunakan teknologi TTL, sedangkan CD4069UB menggunakan teknologi CMOS.

Gambar 3.7 (a) Pinout IC 74LS04 (b) Rangkaian dalam IC 74LS04

IC 74LS04 memiliki enam gerbang inverter independen dengan satu input dan satu output pada setiap gerbang. Pin 14 dihubungkan ke VCC (+5 V), sedangkan pin 7 dihubungkan ke GND (0 V). Cara kerja dari gerbang NOT, ketika input A bernilai logika 0, output akan bernilai 1. Sebaliknya, ketika input A bernilai logika 1, output akan bernilai 0.

Tabel 3.7 Tabel Kebenaran Logika NOT

A	X
0	1
1	0

d. Gerbang NOR
Gerbang NOR merupakan gerbang logika yang merupakan gabungan dari gerbang OR dan NOT. Gerbang ini berfungsi menghasilkan output yang merupakan kebalikan dari hasil operasi OR.
Persamaan Boolean: X = (A + B)

Gambar 3.8 (a) Simbol gerbang NOR (b) IC 74LS02

Gerbang NOR dapat direalisasikan menggunakan IC (Integrated Circuit) yang memiliki rangkaian internal untuk melakukan operasi OR yang dilanjutkan dengan pembalikan sinyal logika. Berikut beberapa jenis IC gerbang NOR beserta keterangannya.

Tabel 3.8 Jenis IC Gerbang Logika NOR

No.	Nama IC	Jenis teknologi	Keterangan
1	7402	TTL	Memiliki empat gerbang NOR dalam satu IC.
2	74LS02	TTL	Versi Low-Power Schottky dengan konsumsi daya relatif rendah.
3	74HC02	CMOS	Gerbang NOR CMOS berkecepatan tinggi.
4	74HCT02	CMOS kompatibel	Memiliki input yang kompatibel dengan level TTL.
5	CD4001BE	CMOS	Memiliki empat gerbang NOR dua input.
6	HEF4001B	CMOS	IC NOR seri 4001 dengan empat gerbang independen.
7	74AC02	Advanced CMOS	Gerbang NOR dengan kecepatan switching tinggi.
8	74ACT02	Advanced CMOS	Gerbang NOR cepat dengan input kompatibel TTL.
9	74ALS02	TTL	Seri Advanced Low-Power Schottky.
10	74F02	FAST TTL	Gerbang NOR keluarga FAST TTL.

Dari berbagai jenis tersebut, IC 7402, 74LS02, dan CD4001BE merupakan contoh yang dapat digunakan dalam pembelajaran gerbang logika NOR.

Gambar 3.9 (a) Pinout IC 74LS02 (b) Rangkaian dalam IC 74LS02

IC 74LS02 memiliki 14 pin dan terdiri dari empat gerbang NOR. Setiap gerbang mempunyai dua input dan satu output. Pin 14 dihubungkan ke VCC (+5 V), sedangkan pin 7 dihubungkan ke GND (0 V). Prinsip kerja gerbang NOR, yaitu ketika kedua input A dan B bernilai logika 0, output akan bernilai 1. Namun, apabila salah satu atau kedua input bernilai logika 1, output akan bernilai 0.

Tabel 3.9 Tabel Kebenaran Logika NOR

A	B	X
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

e. Gerbang NAND
Gerbang NAND merupakan gerbang logika yang merupakan gabungan dari gerbang AND dan NOT. Gerbang ini berfungsi menghasilkan output yang merupakan kebalikan dari hasil operasi AND.
Persamaan Boolean: Y = (A . B)

Gambar 3.10 (a) Simbol gerbang NAND (b) IC 74LS00

Gerbang NAND dapat direalisasikan menggunakan IC (Integrated Circuit) yang memiliki rangkaian internal untuk melakukan operasi AND yang dilanjutkan dengan pembalikan sinyal logika. Berikut beberapa jenis IC gerbang NAND beserta keterangannya.

Tabel 3.10 Jenis IC gerbang logika NAND

No.	Nama IC	Jenis teknologi	Keterangan
1	7400	TTL	Memiliki empat gerbang NAND dalam satu IC.
2	74LS00	TTL	Versi Low-Power Schottky dengan konsumsi daya relatif rendah.
3	74HC00	CMOS	Gerbang NAND CMOS berkecepatan tinggi.
4	74HCT00	CMOS kompatibel	Memiliki input yang kompatibel dengan level TTL.
5	CD4011BE	CMOS	Memiliki empat gerbang NAND dua input.
6	HEF4011B	CMOS	IC NAND seri 4011 dengan empat gerbang independen.
7	74AC00	Advanced CMOS	Gerbang NAND dengan kecepatan switching tinggi.
8	74ACT00	Advanced CMOS	Gerbang NAND cepat dengan input kompatibel TTL.
9	74ALS00	TTL	Seri Advanced Low-Power Schottky.
10	74F00	FAST TTL	Gerbang NAND keluarga FAST TTL.

Dari berbagai jenis tersebut, IC 7400, 74LS00, dan CD4011BE merupakan contoh yang dapat digunakan dalam pembelajaran gerbang logika NAND.

Gambar 3.11 (a) Pinout IC 74LS00 (b) Rangkaian dalam IC 74LS00

IC 74LS00 memiliki 14 pin dan terdiri dari empat gerbang NAND. Setiap gerbang mempunyai dua input dan satu output. Pin 14 dihubungkan ke VCC (+5 V), sedangkan pin 7 dihubungkan ke GND (0 V). Prinsip kerja gerbang NAND, yaitu ketika kedua input A dan B bernilai logika 1, output akan bernilai 0. Sebaliknya, apabila salah satu atau kedua input bernilai logika 0, output akan bernilai 1.

Tabel 3.11 Tabel Kebenaran Logika NAND

A	B	Y
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

f. Gerbang Exclusive OR (X-OR)
Gerbang XOR merupakan gerbang logika yang berfungsi menghasilkan output bernilai logika '1' apabila kedua input memiliki nilai logika yang berbeda.
Persamaan Boolean: X = A ⊕ B = AB + AB

Gambar 3.12 (a) Simbol gerbang XOR (b) IC 74LS86

Gerbang XOR dapat direalisasikan menggunakan IC (Integrated Circuit) yang memiliki rangkaian internal untuk melakukan operasi Exclusive OR. Beberapa IC gerbang XOR menggunakan teknologi TTL dan CMOS. Berikut beberapa jenis IC gerbang XOR beserta keterangannya.

Tabel 3.12 Jenis IC Gerbang Logika XOR

No.	Nama IC	Jenis teknologi	Keterangan
1	7486	TTL	Memiliki empat gerbang XOR dalam satu IC.
2	74LS86	TTL	Versi Low-Power Schottky dengan konsumsi daya relatif rendah.
3	74HC86	CMOS	Gerbang XOR CMOS berkecepatan tinggi.
4	74HCT86	CMOS kompatibel	Memiliki input yang kompatibel dengan level TTL.
5	CD4030BE	CMOS	Memiliki empat gerbang XOR dua input.
6	HEF4030B	CMOS	IC XOR seri 4030 dengan empat gerbang independen.
7	74AC86	Advanced CMOS	Gerbang XOR dengan kecepatan switching tinggi.
8	74ACT86	Advanced CMOS	Gerbang XOR cepat dengan input kompatibel TTL.

Dari berbagai jenis tersebut, IC 7486, 74LS86, dan CD4030BE merupakan contoh yang dapat digunakan.

Gambar 3.13 (a) Pinout IC 74LS86 (b) Rangkaian ekivalen IC 74LS86

IC 74LS86 memiliki empat gerbang XOR independen dengan masing-masing dua input dan satu output. Rangkaian internal gerbang logika XOR dibentuk menggunakan empat gerbang NAND. Output akan bernilai logika 1 apabila kedua input memiliki nilai yang berbeda, dan bernilai 0 apabila kedua input memiliki nilai yang sama.

Tabel 3.13 Tabel Kebenaran Logika XOR

A	B	X
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

g. Gerbang Exclusive NOR (X-NOR)
Gerbang XNOR (Exclusive NOR) merupakan gerbang logika yang merupakan kebalikan dari gerbang XOR. Gerbang ini berfungsi menghasilkan output bernilai logika '1' apabila kedua input memiliki nilai logika yang sama.
Persamaan Boolean: X = A ⊕ B = AB + A B

Gambar 3.14 (a) Simbol gerbang XNOR (b) IC 74LS266

Beberapa IC gerbang XNOR menggunakan teknologi TTL dan CMOS, dengan perbedaan pada karakteristik tegangan, konsumsi daya, dan kecepatan kerja. Berikut beberapa jenis IC gerbang XNOR beserta keterangannya.

Tabel 3.14 Jenis IC gerbang logika XNOR

No.	Nama IC	Jenis teknologi	Keterangan
1	74266	TTL	Memiliki empat gerbang XNOR dalam satu IC.
2	74LS266	TTL	Versi Low-Power Schottky dengan empat gerbang XNOR.
3	74HC4077	CMOS	Memiliki empat gerbang XNOR dua input.
4	CD4077BE	CMOS	IC XNOR dengan empat gerbang independen.
5	HEF4077B	CMOS	IC XNOR seri 4077 dengan empat gerbang.
6	74AC266	Advanced CMOS	Gerbang XNOR dengan kecepatan switching tinggi.
7	74ACT266	Advanced CMOS	Gerbang XNOR dengan input kompatibel TTL.

Dari berbagai jenis tersebut, IC 74LS266 dan CD4077BE merupakan contoh yang dapat digunakan.

Gambar 3.15 (a) Pinout IC 74LS266 (b) Rangkaian ekivalen IC 74LS266

IC CD4077BE memiliki empat gerbang XNOR independen dengan masing-masing dua input dan satu output. Pin 14 dihubungkan ke Vcc sedangkan pin 7 dihubungkan ke VSS (GND). Output bernilai logika 1 apabila kedua input memiliki nilai yang sama, dan bernilai 0 apabila kedua input berbeda.

Tabel 3.15 Tabel Kebenaran Logika XNOR

A	B	X
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	1

1.3.3 Encoder-Decoder
Encoder dan decoder dalam dunia elektronika digital adalah dua komponen penting yang banyak digunakan dalam sistem komunikasi, pengolahan data, dan kontrol digital. Keduanya berperan dalam mengubah informasi dari satu bentuk ke bentuk lainnya, sehingga memungkinkan perangkat digital untuk berkomunikasi secara efisien.

a. Encoder
Encoder adalah sebuah perangkat atau rangkaian elektronik/digital yang berfungsi untuk mengubah suatu bentuk data atau sinyal (biasanya dalam bentuk informasi, posisi, atau sinyal analog) menjadi kode biner. Dengan kata lain, encoder "menerjemahkan" input menjadi data digital yang lebih mudah diproses oleh sistem elektronik atau komputer.

Gambar 3.16 (a) Simbol encoder (b) IC 74LS147 (c) Persamaan bolean ouput encoder

Persamaan Boolean output (contoh 4:2 encoder):
Y₁ = A + B
Y₀ = A + C

Tabel 3.16 Jenis IC Encoder

No.	Nama IC	Keterangan
1	74147	Encoder prioritas desimal ke BCD 10-to-4.
2	74LS147	Versi Low-Power Schottky encoder 10-to-4.
3	74148	Encoder prioritas 8-to-3 dengan output aktif rendah.
4	74LS148	Versi Low-Power Schottky encoder 8-to-3.
5	74HC148	Encoder prioritas 8-to-3 teknologi CMOS.
6	CD4532BE	Encoder prioritas 8-to-3 teknologi CMOS.

Gambar 3.17  (a) Pinout 74LS147 (b) Rangkaian dalam IC 74LS147

Tabel 3.17 Tabel Kebenaran Encoder 10 to 4 (IC 74147)

INPUTS									OUTPUTS
1	2	3	4	5	6	7	8	9	D	C	B	A
H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H
X	X	X	X	X	X	X	X	L	L	H	H	L
X	X	X	X	X	X	X	L	H	L	H	H	H
X	X	X	X	X	X	L	H	H	H	L	L	L
X	X	X	X	X	L	H	H	H	H	L	L	H
X	X	X	X	L	H	H	H	H	H	L	H	L
X	X	X	L	H	H	H	H	H	H	L	H	H
X	X	L	H	H	H	H	H	H	H	H	L	L
X	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	L	H
L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	L

Keterangan: H = HIGH Logic Level, L = LOW Logic Level, X = Irrelevant

b. Decoder
Decoder (dekoder) adalah perangkat atau rangkaian logika digital yang berfungsi untuk mengubah kode biner menjadi sinyal keluaran yang sesuai.
Persamaan boolean output (contoh 2 to 4 decoder):
Y₀ = E . A₁ . A₀
Y₁ = E . A₁ . A₀
Y₂ = E . A₁ . A₀
Y₃ = E . A₁ . A₀

Gambar 3.18 (a) Simbol decoder (b) IC 4028 (c) Persamaan boolean ouput decoder

Tabel 3.18 Jenis IC Decoder

No.	Nama IC	Jenis teknologi	Keterangan
1	4028	CMOS	Decoder BCD-to-decimal dengan empat input dan sepuluh output.
2	CD4028BE	CMOS	Versi DIP dari decoder BCD-to-decimal.
3	HEF4028B	CMOS	Decoder BCD-to-decimal seri HEF.
4	74LS42	TTL	Decoder BCD-to-decimal dengan output aktif rendah.
5	74HC42	CMOS	Decoder BCD-to-decimal teknologi CMOS.
6	74LS138	TTL	Decoder 3-to-8 dengan output aktif rendah.

Tabel 3.19 Tabel Kebenaran Decoder BCD to Decimal

D	C	B	A	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0
0	1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0
0	1	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0
0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0
1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0
1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

1.3.4 Multiplexer dan Demultiplexer
Multiplexer (MUX) dan Demultiplexer (DEMUX) adalah rangkaian digital penting dalam sistem komunikasi yang memiliki fungsi berlawanan. Multiplexer menggabungkan beberapa sinyal masukan menjadi satu keluaran, sedangkan Demultiplexer menerima satu sinyal masukan dan menyalurkannya ke salah satu dari banyak jalur keluaran.

a. Multiplexer
Multiplexer adalah perangkat pemilih beberapa jalur data ke dalam satu jalur data untuk dikirim ke titik lain. Komponen ini tersusun atas gerbang logika berkecepatan tinggi yang terdiri dari jalur input, terminal pengendali, dan jalur output.
Persamaan boolean output multiplexer 4x1:
Y = I₀ s₁ s₀ + I₁ s₁ s₀ + I₂ s₁ s₀ + I₃ s₁ s₀

Gambar 3.20 (a) Simbol multiplexer (b) IC 4052 (c) Persamaan boolean ouput multiplexer

Tabel 3.20 Jenis IC Multiplexer

No.	Nama IC	Jenis teknologi	Keterangan
1	CD4052BE	CMOS	Multiplexer/demultiplexer analog ganda 4-channel dengan dua jalur seleksi bersama.
2	74LS151	TTL	Multiplexer digital 8-to-1.
3	74HC151	CMOS	Multiplexer digital 8-to-1.
4	74LS153	TTL	Dual multiplexer 4-to-1.

IC CD4052 memiliki 16 pin dan terdiri dari dua rangkaian multiplexer 4-channel. IC ini memiliki empat jalur input pada masing-masing bagian, dua jalur seleksi (A dan B), serta dua output. Kombinasi jalur seleksi menentukan salah satu dari empat input yang akan diteruskan menuju output masing-masing bagian. IC ini dapat digunakan untuk mengalihkan sinyal analog maupun digital dalam rentang tegangan operasinya.

Tabel 3.21 Tabel Kebenaran Multiplexer 4 to 1

INH	INPUT STATE (B, A)		ON CHANNEL
L	L	L	0X, 0Y
L	L	H	1X, 1Y
L	H	L	2X, 2Y
L	H	H	3X, 3Y
H	X	X	NONE

Keterangan: X = Don't care

b. Demultiplexer
Demultiplexer (DEMUX) adalah kebalikan dari multiplexer, berfungsi untuk mengarahkan satu input ke salah satu dari beberapa output berdasarkan sinyal seleksi. DEMUX sering disebut "data distributor".
Persamaan boolean output demultiplexer 1:4:
Y₀ = D . S₁ . S₀
Y₁ = D . S₁ . S₀
Y₂ = D . S₁ . S₀
Y₃ = D . S₁ . S₀

Gambar 3.22 (a) Simbol demultiplexer (b) IC 74HC154 (c) Persamaan boolean ouput multiplexer

Tabel 3.22 Jenis IC Demultiplexer

No.	Nama IC	Jenis teknologi	Keterangan
1	74154	TTL	Decoder/demultiplexer 4-to-16 dengan output aktif rendah.
2	74LS154	TTL	Versi Low-Power Schottky decoder/demultiplexer 4-to-16.
3	74HC154	CMOS	Decoder/demultiplexer 4-to-16 teknologi CMOS.
4	74LS155	TTL	Dual decoder/demultiplexer 2-to-4.
5	74HC155	CMOS	Dual decoder/demultiplexer 2-to-4.

Gambar 3.23 Pinout IC 74HC154

IC 74HC154 memiliki 24 pin dan berfungsi sebagai decoder/demultiplexer 4-to-16. IC ini memiliki empat input seleksi, dua input enable, dan 16 output. Kombinasi empat input seleksi menentukan salah satu output yang akan aktif. Output IC 74154 menggunakan logika aktif rendah, sehingga output terpilih akan bernilai 0 (L), sedangkan output lainnya bernilai 1 (H) ketika IC diaktifkan.

Tabel 3.23 Tabel Kebenaran Demultiplexer 1 to 16

Inputs						Outputs
G1	G2	D	C	B	A	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
L	L	L	L	L	L	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H
L	L	L	L	L	H	H	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H
L	L	L	L	H	L	H	H	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H
L	L	L	L	H	H	H	H	H	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H
L	L	L	H	L	L	H	H	H	H	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H
L	L	L	H	L	H	H	H	H	H	H	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H
L	L	L	H	H	L	H	H	H	H	H	H	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H
L	L	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	L	H	H	H	H	H	H	H	H
L	L	H	L	L	L	H	H	H	H	H	H	H	H	L	H	H	H	H	H	H	H
L	L	H	L	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	L	H	H	H	H	H	H
L	L	H	L	H	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	L	H	H	H	H	H
L	L	H	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	L	H	H	H	H
L	L	H	H	L	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	L	H	H	H
L	L	H	H	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	L	H	H
L	L	H	H	H	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	L	H
L	L	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	L
L	H	X	X	X	X	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H
H	L	X	X	X	X	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H
H	H	X	X	X	X	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H	H

4. Alat dan Bahan [Kembali]

Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah sebagai berikut:

1. Panel DL 2203C
2. Panel DL 2203S
3. Jumper
4. Laptop
5. Software Proteus ver minimal 8.17

Gambar 1.1 DL2203C Module D’Lorenzo

Gambar 1.2 DL2203S Module D’Lorenzo

Gambar 1.3 Jumper

5. Percobaan [Kembali]

Percobaan 1

A. Gerbang Logika

1. Buat rangkaian seperti pada gambar dibawah ini. 

Gambar Rangakaian Percobaan 1a

2. Set switch B0 dan B1 sesuai dengan jurnal, catat output H yang terjadi pada tabel kebenaran.

B. Aljabar Boolean

Diberikan fungsi :

Denga menggunakan Peta Karnaugh dan aljabar Boolean fungsi di atas dapat disederhanakan menjadi :

Keduanya dapat pula ditulis sebagai :

1. Buat rangkaian seperti gambar berikut : Diagram logika dari rangkaian yang menyatakan dua bentuk ekivalen dari fungsi yang telah disederhanakan ditunjukkan pada gambar dibawah ini :

Gambar Rangkaian Percobaan 1b

2. Catat hasil yang didapat tersebut dalam bentuk tabel pada jurnal. Bandingkan hasil di dapat dengan persamaaan awal.

Percobaan 2

A. Encoder

1. Buatlah sebuah rangkain 10-4 encoder input dan output aktif low menggunankan IC 74147 seperti pada gambar berikut :

Gambar Rangkaian Percobaan 2a

2. Set Switch D0-D9 sesuai dengan jurnal dan catat hasil pada tabel percobaan

B, Decoder

1.  Buatlah sebuah rangkaian decoder 4-10 aktif HIGH menggunakan IC 4028 sesuai dengan gambar berikut :

Gambar Rangkaian Percobaan 2b

2. Set switch A,B,C, dan D sesuai dengan jurnal dan catat hasil output pada tabel hasil percobaan

Percobaan 3

A. Multipexer

1. Buatlah rangkaian Multiplexer Dual 4-1 dengan menggunakan IC 4052 seperti pada gambar berikut :

Gambar Rangkaian Percobaann 3a

2. Set Switch X1-4 dan Y1-4 serta S0 dan s1 sesuai dengan jurnal dan catat hasil pada tabel percobaan

B. Demultiplexer

1. Buatlah sebuah rangkaian Demultiplexer 4-16 dengan menggunakan IC 74154 seperti gambar berikut :

Gambar Rangkaian Percobaan 3b

2. Set Switch A-D serta E1 dan E2 sesuai dengan jurnal dan catat hasil pada tabel percobaan