Rangkuman Praktikum Sistem Digital

 

Assalammualaikum Wr. Wb.

Saya Ritzana Aisyah Aminy, Mahasiswa Universitas Muhammadiyah Sidoarjo, Fakultas Sains dan Teknologi, Prodi Informatika. Alhamdulillah segala puji syukur atas kehadiran Allah SWT yang telah  memberikan rahmat dan hidayahnya sehingga saya dapat menulis Hasil Rangkuman dari Praktikum Sistem Digital yang saya lakukan pada semester satu yang dilaksanakan pada tanggal 10 November 2023 dan 5 Januari 2024.

MATERI MODUL
POKOK BAHASAN I - PENGENALAN GERBANG LOGIKA

Tujuan: Mahasiswa diharapkan mampu memahami, merancang dan menerapkan Gerbang Dasar dan Rangkaian Logika menggunakan Aplikasi Digital Works

Pembahasan

1. Gerbang AND
   
   Memerlukan 2 atau lebih masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 keluaran (Output). Hasil 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. Rangkaian AND dinyatakan sebagai Z= A*B atau Z=AB (tanpa simbol)
   
   
2. Gerbang OR
   Memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Hasil Keluaran (Output) 1 jika satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0. Rangkaian OR dinyatakan sebagai Z = A + B
   
   
3. Gerbang NOT (Inverter)
   

   Memerlukan sebuah Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Hasil Keluaran (Ouput) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus bernilai Logika 1. Rangkaian NOT dinyatakan Sebagai    Z = 𝐴
   
   
4. Gerbang NAND (NOT AND)
   
   Merupakan Kombinasi dari Gerbang AND dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang AND. Hasil 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. Rangkaian NAND dinyatakan sebagai Z = 𝐴∗𝐵
   
   
5. Gerbang NOR
   Merupakan kombinasi dari Gerbang OR dan NOT yang menghasilkan keluaran Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin mendapakan keluaran Logika 1, maka semua masukan (Input) harus bernilai Logika0. Rangkain NOR dinyatakan sebagai  Z = 𝐴+𝐵 
   
   
6. Gerbang X- OR (Exclusive OR)
   Terdiri dari 2 masukan (Input) dan 1 keluaran (Output) Logika. Hasil keluaran (Output) Logika 1 jika semua Input mempunyai nilai Logika yang berbeda. Jika nilai Logika Inputnya sama, maka akan memberikan hasil keluaran Logika 0. Rangkaian X-OR dinyatakan sebagai Z = (𝐴*B) + (A*𝐵)=A⊕B 
   
   
7. Gerbang Logika XNOR
   Terdiri dari 2 masukan (Input)dan 1 keluaran (Output). Merupakan kombinasi dari Gerbang NOR dan Gerbang NOT. Semua masukan atau Inputnya bernilai Logika yang sama dan akan menghasilakn keluaran (ouput) Logika 0 jika semua masukan atau Gerang X-OR Exclusive. Rangkaian X-NOR dinyatakan sebagai Z = (𝐴 ⊕ 𝐵)= A⊕B
   
   

POKOK BAHASAN II - PERSAMAAN BOOLEAN & PENYEDERHANAAN RANGKAIAN LOGIKA  (MENGGUNAKAN METODE K-MAP)

Tujuan: Mahasiswa diharapkan mampu Membuat Penyederhanaan dan Menggunakan K-Map dalam memecahkan persoalan desain Rangkaian Logika sederhana

Pembahasan

1. K-Map 2 Variable
   Pada K-Map 2 variabel, variabel yang digunakan yaitu 2. Untuk setiap variabel yang memiliki aksen, maka di dalam tabel ditulis 0. Untuk setiap variabel yang tidak memiliki aksen, maka di dalam tabel ditulis 1
   
   
2. K-Map 3 Variable
   Pada K-Map 3 Variable, variable yang digunakan yaitu 3. Contoh soal: Sederhanakan persamaan logika berikut dengan K-Map: 
   
   
   
   
   
3. K-Map 4 Variable
   Pada K-Map 4 variabel, variable yang digunakan yaitu 4.  Contoh soal: Sederhanakan persamaan logika berikut dengan K-Map:
   
   

POKOK BAHASAN III - MULTILEVEL NAND DAN NOR

Tujuan: Mahasiswa diharapkan mampu Membuat dan Merubah Rangkaian AND, OR, NOT ke NAND dan NOR dengan persamaan de Morgan.

Pembahasan

1. NAND
   Contoh soal Diketahui sebuah persamaan logika sebagai berikut: Y = (A + B)C + 𝐴̅B Selesaikan persamaan tersebut hanya dengan gerbang logika NAND saja
   
   
   
   
2. NOR
   Contoh soal Selesaikan persamaan tersebut dengan menggunakan gerbang NOR saja.
   
   
   
   
   

POKOK BAHASAN IV - RANGKAIAN ARITMATIKA DIGITAL

Tujuan: Mahasiswa diharapkan mampu Memahami dan Membuat Rangkaian Half Adder dan Full Adder serta Half Subtractor dan Full Subtractor dari rangkaian kombinasi gerbang logika dasar

Pembahasan

1. Half Adder
   Rangkaian half adder mempunyai 2 masukkan dan 2 keluaran yaitu Sunmamary out (Sum) dan Carry out (Carry). Rangkaian ini merupakan gabungan rangkaian antara 2 gerbang logika dasar yaitu X-OR dan AND.
   Jika A=0 dan B=0 dijumlahkan, hasilnya S (Sum) = 0
   Jika A=0 dan B=0 dijumlahkan, hasilnya S (Sum) = 1.
   Jika A=1 dan B=0 dijumlahkan, hasilnya S (Sum) = 1.
   Jika A=1 dan B=0 dijumlahkan, hasilnya S (Sum) = 0. Dengan nilai pindahan Cout (Carry Out) = 1.
   Dengan demikian, half adder memiliki dua masukan (A dan B), dan dua keluaran (S dan Cout).
   
   
2. Full Adder
   
   Pada prinsipnya bekerja seperti Half-Adder, tetapi mampu menampung bilangan Carry dari hasil penjumlahan sebelumnya. Jadi jumlah inputnya ada 3 : A, B dan Cin, sementara bagian outputnya ada 2 : Sum dan Cout. Cin ini dipakai untuk menampung bit Carry dari penjumlahan sebelumnya.
   
   
3. Half Subtractor
   
   Rangkaian Half Subtractor dapat dibuat dari sebuah gerbang AND, Gerbang X-OR dan gerbang NOT. Rangkaian ini mempunyai dua input dan dua output yaitu Sum dan Borrow Out (Bo). Rumus dasar pengurangan pada biner yaitu :
   1. 0 – 0 = 0 Borrow 0
   2. 0 – 1 = 1 Borrow 1
   3. 1 – 0 = 1 Borrow 0
   4. 1 – 1 = 0 Borrow 0
   
   
4. Full Subtractor
   
   Pada rangkaian Full Subtractor mempunyai 3 input dan 2 output. Rangkaian ini dapat digunakan untuk penjumlahan sampai 1 bit. Jika ingin menjumlahkan lebih dari 1 bit, dapat menggunakan rangkaian parallel subtractor yaitu gabungan dari beberapa full subtractor.

POKOK BAHASAN V - ENKODER DAN DEKODER

Tujuan: Mahasiswa diharapkan mampu Mengenal rangkaian encoder dan decoder dalam bentuk IC

Pembahasan

Encoder berfungsi untuk mengubah data masukan menjadi data bilangan biner dengan format tertentu pada outputannya. Dalam rangkaian logika encoder merupakan kombinasi gerbang digital yang memiliki masukan banyak dan memiliki keluaran sedikit dalam format bilangan biner. Sedangkan decoder merupakan rangkaian yang berfungsi mengubah ulang data bilangan biner pada masukannya menjadi data asli pada outputnya. Dan dalam rangkaian logika decoder merupakan kebalikan fungsi dari rangkaian encoder, dimana decoder memiliki masukan sedikit dan keluaran banyak dalam format bilangan biner.

POKOK BAHASAN VI - MULTIPLEKSER DAN DEMULTIPLEKSER

Tujuan: Mahasiswa diharapkan mampu Mengenal rangkaian Multiplekser dan Demultiplekser

Pembahasan

Multiplexer bertujuan untuk memilih salah satu jalur dari n jalur masukan (input) dan mengirimkannya menjadi sebuah keluaran (output) sedangkan demultiplexer adalah kebalikan dari proses multiplexer, dimana demultiplexer terdiri dari 1 jalur masukan dan beberapa jalur keluaran.

PENUTUP

Demikian Hasil Rangkuman Praktikum Sistem Digital yang saya lakukan pada semester satu yang dilaksanakan pada tanggal 10 November 2023 dan 5 Januari 2024. Saya selaku penyusun menyadari bahwa hasil rangkuman ini masih jauh dari  kesempurnaan, untuk itu penyusun mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak yang sifatnya membangun. Akhir kata, semoga laporan ini dapat menjadi referensi untuk menambah wawasan para pembaca dan tentunya dapat memberikan manfaat sebagaimana yang diharapkan.

Wassalammualaikum Wr. Wb.

https://umsida.ac.id/

https://fst.umsida.ac.id/