code by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesignscode by reddragondesigns

Minggu, 02 Desember 2012

Jumat, 16 November 2012

Gerbang-Gerbang Logika


Gerbang – gerbang logika

Pengertian : Gerbang logika (logic gate) merupakan dasar pembentukan sistem digital.Istilah gerbang digunakan  untuk menggambarkan suatu rangkaian yang melakukan logica dasar.Gerbang bilangan binner disebut "Gerbang Logica bilangan Binner".tegangan yang digunakan pada rangkaian elektronika hanya tanggap terhadap logika 1 dan 0. Tinggi " Hight"= 1,Rendah "Low"=0.

 
* Gerbang Logica Dasar

A.Gerbang AND 
     Mempuyai 2 atau lebih masukan dan 1 keluaran.Disebut juga Gerbang semua atau satupun.karena gerang AND akan menghasilkan keluaran (x) berlogica 1 jika semua maukan berlogica 1.jika semua masukan berlogica 1 maka keluarannya berlogica 1(selain kombinasi tersebut,keluarannya 0).

B.Gerbang OR
       Mempuyai 2 atau lebih masukan dan 1 kearalun.Gerbang OR menghasilkan keluaran 1,jika salah satu atau emua masukan berlogica 1.Akan menghasilkan keluaran 0 jika semua masukan berlogica 0.

C.Gerbang NOT
       Gerbang NOT disebut juga Gerbang Pembalik (Inverter).Mempunyai 1 masukan dan 1 kuluaran.Gerbang NOT tidak memiliki lebih dari 1 masukan.Indikator peningkatan dilukiskan dengan sebuah bulatan dibagian masukan atau keluaran.Keluaran NOT akan menghasilkan 1jika masukan berlogica 0 dan sebaliknya.

  * Gerbang Logica Gabungan 
       Gerbang logica Gabungan yaitu gerbang logica yang dihasilkan dari penggabungan 2 atau lebih gerbang" dasar dan menghasilkan fungi baru yang unik.
 4 jenis gerbang logica gabungan yang terkenal:

A.Gerbang NAND
        Istilah NAND adalah kependekan dari NOT-AND.Dengan mengkombinasikan beberapa Gerbang   NAND,maka dapat dibentuk Gerbang" lain.

B.Gerbang NOR
       Dalam operasiya,gerbang NOR sama dengan Gerbang OR negatif.Gerbang OR negatif yaitu gerbang yng masukan nya di-NOT-kan (diinverter) terlebih dahulu.

C.Gerbang XOR 
        Istilah XOR adalah kependekan dari NOT-OR dengan mengkombinasikan beberapa gerbang XOR maka dapat dibettuk gerbang"lain.Keluaran gerbang XOR dihubungkan dengan masukan gerbang XOR.Maka gerbang baru yang terbentuk itu akan mempunyai perilaku berkebalikan dari gerbang OR.

D.Gerbang EXNOR
        Dalam operasinya,gerbang EXNOR sama dengan Gerbang AND-negatif.Gerbang AND-negatif adalah gerbang AND yang setiap masukannya di-NOT-kan (diinterverkan) terlebih dahulu.Dengan demikian maka Gerbang NOR=Gerbang AND Negatif.

Sistem Bilangan & Aritmatika Binner


Sistem Bilangan dan Aritmatika Biner

1. Sistem desimal dan biner
Dalam sistem bilangan desimal, nilai yang terdapat pada
kolom ketiga pada Tabel 11, yaitu A, disebut satuan, kolom
kedua yaitu B disebut puluhan, C disebut ratusan, dan
seterusnya. Kolom A, B, C menunjukkan kenaikan pada
eksponen dengan basis 10 yaitu 10= 1, 10=  10, 102=  100

Tabel 12. Nilai Bilangan Desimal dan Biner
Kolom decimal
Kolom Binner



A  ( 100= 1 ) satuan
B ( 10= 10 ) puluhan
C ( 102 = 100 ) ratusan
A ( 20 = 1 ) satuan
B ( 21 = 2 ) duaan
C ( 22 = 4 ) empatan

Setiap digit biner disebut bit; bit paling kanan disebut least
significant bit (LSB), dan bit paling kiri disebut most
significant bit (MSB).

Tabel 13. Daftar Bilangan Desimal dan Bilangan Biner Ekivalensinya

Decimal
Binner
C ( MSB )
(4)
B
(2)
A ( LSB )
(1)
0
0
0
0
1
0
0
1
2
0
1
0
3
0
1
1
4
1
0
0
5
1
0
1
6
1
1
0
7
1
1
1














  Untuk membedakan bilangan pada sistem yang berbeda
  digunakan subskrip. Sebagai contoh 9­10 menyatakan
  bilangan sembilan pada sistem bilangan desimal, dan
  011012menunjukkan bilangan biner 01101. Subskrip
  tersebut sering diabaikan jika sistem bilangan yang dipakai
  sudah jelas .
  



Tabel 14. Contoh Pengubahan Bilangan Biner menjadi desimal


Binner
Kolom Binner

   Decimal
32
16
8
4
2
1
  1110
   -
   -
   1
  1
  1
  0
8 + 4 + 2 = 14
  1011
   -
   -
   1
  0
  1
  1
8 + 2 + 1 = 11
 11001
   -
  1
   1
  0
  0
  1
16 + 8 + 1 = 25
 10111
   -
  1
   0
  1
  1
  1
16 + 4 + 2 + 1 = 25
110010
   1
  1
   0
  0
  1
  0
32 + 16 + 2 = 50

 * Konversi Decimal ke Binner
Cara untuk mengubah bilangan desimal ke biner adalah dengan pembagian. Bilangan desimal yang akan diubah secara berturut-turut dibagi 2, dengan memperhatikan sisa pembagiannya. Sisa pembagian akan bernilai 0 atau 1, yang akan membentuk bilangan biner dengan sisa yang terakhir menunjukkan MSBnya. Sebagai contoh, untuk mengubah 5210 menjadi bilangan biner, diperlukan langkah-langkah berikut:
- 52 : 2 = 26 sisa 0, LSB
- 26 : 2 = 13 sisa 0
- 13 : 2 = 6 sisa 1
- 6 : 2 = 3 sisa 0
- 3 : 2 = 1 sisa 1
- 1 : 2 = 0 sisa 1, MSB
Sehingga bilangan desimal 5210 akan diubah menjadi bilangan biner 110100. Cara di atas juga bisa digunakan untuk mengubah sistem bilangan yang lain, yaitu oktal atau heksadesimal.

 2. Bilangan Oktal
   Bilangan Oktal adalah sistem bilangan yang berbasis 8 dan mempunyai delapan simbol bilangan  
   yang berbeda : 0,1,2,….,7. Teknik pembagian yang berurutan dapat digunakan untuk mengubah 
   bilangan desimal menjadi bilangan oktal. Bilangan desimal yang akan diubah secara berturut-turut 
   dibagi dengan 8 dan sisa pembagiannya harus selalu 76 dicatat. Sebagai contoh, untuk mengubah
   bilangan 581910 ke oktal, langkah-langkahnya adalah :
- 5819 : 8 = 727, sisa 3, LSB
- 727 : 8 = 90, sisa 7
- 90 : 8 = 11, sisa 2
- 11 : 8 = 1, sisa 3
- 1 : 8 = 0, sisa 1, MSB
   Sehingga 581910= 132738



*  Bilangan Oktal dan Biner
Setiap digit pada bilangan oktal dapat disajikan dengan 3 digit bilangan biner, lihat Tabel 1.5. Untuk mengubah bilangan oktal ke bilangan biner, setiap digit oktal diubah secara terpisah. Sebagai contoh, 35278akan diubah sebagai berikut:
- 38= 0112, MSB
- 58= 1012
- 28= 0102
- 78= 1112, LSB

3) Bilangan Hexadesimal
    Bilangan heksadesimal, sering disingkat dengan hex, adalah bilangan dengan basis 1610, dan  
    mempunyai 16 simbol yang berbeda, yaitu 0 sampai dengan 15. Bilangan yang lebih besar dari
    1510 memerlukan lebih dari satu digit hex. Kolom heksadesimal menunjukkan eksponen dengan
     basis 16, yaitu 160 = 1,  161 = 16,  162 = 256, dan seterusnya. Sebagai contoh :
     152B16 = (1 x 163) + (5 x 162) + (2 x 161) + (11 x 160)
                = 1 x 4096 + 5 x 256 + 2 x 16 + 11 x 1
                = 4096 + 1280 + 32 + 11
                = 541910

 * Bilangan Hexadesimal dan Biner
Setiap digit pada bilangan heksadesimal dapat disajikan dengan empat buah bit. Untuk mengubah bilangan heksadesimal menjadi bilangan biner, setiap digit dari bilangan heksadesimal 78 diubah secara terpisah ke dalam empat bit bilangan biner. Sebagai contoh, 2A5C16 dapat diubah ke bilangan biner sebagai berikut.
216 = 0010, MSB
A16 = 1010
516 = 0101
C16 = 1100, LSB
Sehingga, bilangan heksadesimal 2A5C akan diubah menjadi bilngan biner 0010 1010 0101 1100.

* Bilangan Biner Pecahan
Dalam sistem bilangan desimal, bilangan pecahan disajikan
dengan menggunakan titik desimal. Digit-digit yang berada
di sebelah kiri titik desimal mempunyai nilai eksponen yang
semakin besar, dan digit-digit yang berada di sebelah
kanan titik desimal mempunyai nilai eksponen yang semakin
kecil. Sehingga
0.110 = 10-1 = 1/10
0.1010 = 10-2- = 1/100
0.2 = 2 x 0.1 = 2 x 10-1, dan seterusnya.

  Pengubahan bilangan pecahan dari desimal ke biner dapat
dilakukan dengan cara mengalihkan bagian pecahan dari
bilangan desimal tersebut dengan 2, bagian bulat dari hasil
perkalian merupakan pecahan dalam bit biner. Proses
perkalian diteruskan pada sisa sebelumnya sampai hasil
perkalian sama dengan 1 atau sampai ketelitian yang
diinginkan. Bit biner pertama yang diperoleh merupakan
MSB dari bilangan biner pecahan. Sebagai contoh, untuk
mengubah 0.62510 menjadi bilangan biner dapat
dilaksanakan dengan
0.625 x 2 = 1.25, bagian bulat = 1 (MSB), sisa = 0.25
0.25 x 2 = 0.5, bagian bulat = 0, sisa = 0.5
0.5 x 2 = 1.0, bagian bulat = 1 (LSB), tanpa sisa
Sehingga, 0.62510 = 0.1012


* Sistem Bilangan BCD
Sampai saat ini kita hanya melihat pengubahan dari
bilangan desimal ke bilangan biner murni. Pada beberapa
aplikasi, misalnya sistem berdasar mikroprosesor, seringkali
80
lebih sesuai apabila setiap digit bilangan desimal diubah
menjadi 4 digit bilangan biner. Dengan cara ini, suatu
bilangan desimal 2 digit akan diubah menjadi dua kelompok
empat digit bilangan biner, sehingga keseluruhannya
menjadi 8 bit, tidak bergantung pada nilai bilangan
desimalnya sendiri. Hasilnya sering disebut sebagai binarycoded
decimal (BCD). Penyandian yang sering digunakan
dikenal sebagai sandi 8421 BCD. Selain penyandian 8421
BCD, juga dikenal sejumlah penyandian yang lain.
Contoh
Ubah 25 menjadi bilangan BCD
Penyelesaian
210 = 0010 dan
510 = 0101
Sehingga, 2510 = 0010 0101 BCD
*  Aritmatika Biner
a) Penjumlahan Biner
Penjumlahan bilangan biner serupa dengan
penjumlahan pada bilangan desimal. Dua bilangan yang
akan dijumlahkan disusun secara vertikal dan digit-digit
yang mempunyai signifikansi sama ditempatkan pada
kolom yang sama. Digit-digit ini kemudian dijumlahkan
dan jika dijumlahkan lebih besar dari bilangan basisnya
(10 untuk desimal, dan 2 untuk biner), maka ada
bilangan yang disimpan. Bilangan yang disimpan ini
kemudian dijumlahkan dengan digit di sebelah kirinya,
dan seterusnya. Dalam penjumlahan bilangan biner,
penyimpanan akan terjadi jika jumlah dari dua digit
yang dijumlahkan adalah 2.
81
Berikut adalah aturan dasar untuk penjumlahan pada
sistem bilangan biner.
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 0, simpan 1
Tabel 14. menunjukkan perbandingan antara
penjumlahan pada sistem bilangan desimal dan sistem
bilangan biner, yaitu 82310 + 23810 dan 110012 +
110112.
Tabel 15. Penjumlahan
a. Penjumlahan desimal


 


                                       103                           102                            101                                100
                                   (1000)               (100)                 (10)                   (1)

                                                              8                       2                      3

                                                              2                       3                      8


 


  simpan                           1                                              1


 
  jumlah                           1                      0                       6                      1


 



b. Penjumlahan Biner


 
                                       25                24                23                22                  21                  20
                                     (32)         (16)        (8)         (4)          (2)         (1)

                                                      1           1            0             0           1

                                                      1           1            0             1


 


  simpan                           1              1                        1             1           1


 
  jumlah                           1              1           0            1             0           0


 



Marilah kita perhatikan penjumlahan biner dengan lebih
seksama.
Kolom satuan : 1 + 1 = 0, simpan 1
Kolom 2-an : 0 + 1 = yang disimpan = 0, simpan 1
Kolom 4-an : 0 + 0 yang disimpan = 1
Kolom 8-an : 1 + 1 = 0, simpan 1
Kolom 16-an : 1 + 1 yang disimpan = 1, simpan 1
Kolom 32-an : yang disimpan 1 = 1

b) Pengurangan Biner
Pada bagian ini hanya akan ditinjau pengurangan
bilangan biner yang memberikan hasil positif. Dalam hal
ini, metode yang digunakan adalah sama dengan metode
yang digunakan untuk pengurangan pada bilangan
desimal. Dalam pengurangan bilangan biner jika perlu
dipinjam 1 dari kolom di sebelah kirinya, yaitu kolom yang
mempunyai derajat lebih tinggi.
Aturan umum untuk pengurangan pada bilanagan biner
adalah sebagai berikut :
0 – 0 = 0
1 – 0 = 1
1 – 1 = 0
0 – 1 = 1, pinjam 1
Contoh : Kurangilah 11112 dengan 01012
Penyelesaian : Susunlah dua bilangan di atas ke dalam kolom sebagai
berikut ..


 
                          23                             22                                 21                                    20
                        (8)                   (4)                    (2)                     (1)
                         1                      1                      1                        1
                         0                      1                      0                        1
         Hasil         1                      0                      1                         0 (tidak ada
                                                                                                  Yang di pinjam)
Secara lebih rinci, dimulai dari LSB (20 = 1)
Kolom 20 1 – 1 = 0
Kolom 21 1 – 0 = 1
Kolom 22 1 – 0 = 0
Kolom 23 1 – 0 = 1
Sehingga, 11112 – 01012 = 10102
c) Bilangan Biner Bertanda
Sejauh ini kita hanya melihat bilangan biner positif atau
bilangan biner tak bertanda. Sebagai contoh bilangan
biner 8-bit dapat mempunyai nilai antara:
0000 00002 = 0010 dan 1111 11112 = 25510
yang semuanya bermilai positif, tanda ‘-‘ diletakkan di
sebelah kiri bilangan desimal, misalnya –2510. Dalam
sistem bilangan biner, tanda bilangan (yaitu negatif) juga
disandikan dengan cara tertentu yang mudah dikenal
dengan sistem digital. Untuk menyatakan bilangan negatif
pada bilangan biner, bit yang dikenal dengan bit tanda
bilangan (sign bit) ditambah di sebelah kiri MSB. Bilangan
biner yang ditulis dengan cara di atas menunjukkan tanda
dan besarnya bilangan. Jika bit tanda ditulis 0, maka
bilangan tersebut positif, dan jika ditulis 1, bilangan
tersebut adalah bilangan negatif. Pada bilangan biner
bertanda yang terdiri dari 8-bit, bit yang paling kiri
menunjukkkan besarnya. Perhatikan contoh berikut :
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
Bit 26 25 24 23 22 21 20
tanda (64) 932) (16) (8) (4) (2) 1
Maka, 0110 0111 = +(64+32+4+2+1) = +10310
1101 0101 = -(64+16+4+2) = - 8510
1001 0001 = -(16 + 1) = -1910
0111 1111 = +(64+32+16+8+4+2+1) = +12710
1111 1111 = -(64+32+16+8+4+2+1) = - 12710
1000 0000 = -0 = 0
0000 0000 = +0 = 0
Dari contoh diatas dapat dilihat, bahwa hanya karena
tujuh bit yang menunjukkan besarnya , maka bilangan
terkecil dan terbesar yang ditunjukan bilangan biner
bertanda yang terdiri dari 8-bit adalah :
[1]111 11112 = - 12710 dan
[0]111 11112 = + 12710
Dengan bit dalam kurung menunjukkan bit tanda
bilangan.
Secara umum, bilangan biner tak bertanda yang terdiri
dari n-bit mempunyai nilai maksimum M = 2n – 1.
Sementara itu, untuk bilangan bertanda yang terdiri dari
n-bit mempunyai nilai maksimum M = 2n-1 – 1. Sehingga,
untuk register 8-bit di dalam mikroprosesor yang
menggunakan sistem bilangan bertanda, nilai terbesar
yang bisa disimpan dalam register tersebut adalah:
M = 2(n-1) – 1
= 2(8-1) – 1
= 27 - 1
= 12810 – 1
= 12710
sehingga mempunyai jangkauan – 12710 sampai +12710.

d) Perkalian
Perkalian pada bilangan biner mempunyai aturan sebagai
berikut :
0 x 0 = 0
1 x 0 = 0
0 x 1 = 0
1 x 1 = 1
86
Perkalian bilangan biner dapat dilakukan seperti perkalian
bilangan desimal. Sebagai contoh, untuk mengalikan
11102 = 1410 dengan 11012 = 1310 langkah-langkah yang
harus ditempuh adalah :
                       
                             biner                                                   desimal
                        1  1  1   0                                                      1   4
1  1  0  1                                                       1   3
                    1  1  1  0                                                          4   2
                0  0  0  0                                                         1   4 
1  1  1  0                                                           1   8    2
        1  1  1  0
        1  0  1  1  0  1  1  0
Perkalian juga bisa dilakukan dengan menambah bilangan
yang dikalikan ke bilangan itu sendiri sebanyak bilangan
pengali.

e) Pembagian
Pembagian pada sistem bilangan biner dapat
dilakukan sama seperti contoh pembagian pada sistem
bilangan desimal. Sebagai contoh, untuk membagi 110011
(disebut bilangan yang dibagi) dengan 1001 (disebut
pembagi), langkah-langkah berikut perlu dilakukan.
  
1111 : 101
          
                11
    101    1111
             101
               101
               101
                  0

Pembagian bisa juga dilakukan dengan cara menjumlahkan
secara berulang kali bilangan pembagi dengan bilangan itu
sendiri sampai jumlahnya sama dengan bilangan yang
dibagi atau setelah sisa pembagian yang diperoleh lebih
kecil dari bilangan pembagi.