Gerbang Logika AND, NAND, OR, NOR, XOR.pptx

Materi Mikroprosesor

1. Komponen Digital (AND, NAND, OR, NOR, MUX, DEC.) Pradana firmansyah adi putra 20230800013 teknik elektro universitas buddhi dharma

2. => Komponen digital Rangkaian logika yang bekerja berdasarkan prinsip Aljabar Boolean. Setiap komponen hanya mengenal dua kondisi logika, yaitu : => 0 (Low/False) => 1 (High/True) Komponen digital ini digunakan dalam hampir semua perangkat elektronik modern, mulai dari komputer , mikrokontroler , PLC , smartphone , hingga system kontrol industri.

3. 1. and Persamaan Boolean Y = A . B Tabel Kebenaran Operasi AND - Jika input A dan B keduanya HIGH, maka output Y akan HIGH - Jika input A dan B salah satu atau keduanya LOW maka output Y akan LOW A B Y 1 1 1 1 1

4. => Fungsi gerbang and dalam rangkaian digital Dalam sistem digital, gerbang AND digunakan untuk mengontrol aliran logika berdasarkan kondisi tertentu. Beberapa fungsi umumnya meliputi: Fungsi Pengendalian Gerbang ini sering digunakan untuk memastikan bahwa suatu aksi hanya dilakukan jika beberapa kondisi terpenuhi secara bersamaan. Misalnya, dalam sistem keamanan, pintu hanya terbuka jika sensor A dan sensor B aktif. Kondisi Logika Kombinasi Digunakan dalam sirkuit yang memerlukan kombinasi logika dari beberapa sinyal input untuk menghasilkan output tertentu. Sinyal Pengunci (Gating Signal) Dalam rangkaian digital, gerbang AND dapat digunakan sebagai sinyal pengunci, yang memungkinkan atau memblokir aliran data berdasarkan kondisi input. Pemrograman Logika Dalam mikrokontroler atau sistem logika terprogram seperti PLC, gerbang AND digunakan untuk membuat pernyataan logika dasar.

5. => Aplikasi Nyata Gerbang AND dalam Dunia Elektronika Gerbang AND banyak ditemukan dalam aplikasi sehari-hari. Beberapa contoh penerapannya meliputi: Sistem Otomatisasi Industri Dalam kontrol mesin, sistem hanya akan aktif jika seluruh sensor dalam kondisi aman dan aktif. Sirkuit Alarm Beberapa sistem alarm memerlukan dua atau lebih sensor untuk aktif secara bersamaan sebelum membunyikan sirine. Perangkat Komputer Gerbang ini digunakan dalam register, ALU (Arithmetic Logic Unit), dan sistem memori. Kendali Lalu Lintas Digunakan dalam sistem lampu lalu lintas untuk memastikan kendaraan dari dua arah tidak mendapatkan lampu hijau secara bersamaan.

6. 2. nand Persamaan Boolean Y = A . B Tabel Kebenaran A B Y 1 1 1 1 1 1 1

7. => Pengertian gerbang nand Gerbang NAND (NOT AND) adalah gerbang logika digital yang menghasilkan output kebalikan dari AND . Artinya: - Output dari NAND akan LOW (0) hanya jika semua input bernilai HIGH (1) . Selain itu, output-nya selalu HIGH (1) . - Gerbang ini disebut juga "Universal Gate" , karena bisa digunakan untuk membangun semua jenis gerbang logika lainnya (seperti AND, OR, NOT, XOR, dsb).

8. => Fungsi gerbang nand Gerbang NAND Adalah gerbang universal. Artinya, semua semua gerbang logika lain ( AND, OR, NOT, NOR, XOR, XNOR ) dapat dibentuk hanya dengan NAND. Menyederhanakan desain rangkaian digital, karena tidak memerlukan banyak jenis IC (Integrated Circuit) Memiliki fungsi logika yang fleksibel dan efisien

9. => Aplikasi nyata gerbang nand dalam dunia elektronika Pembuatan Rangkaian Memori (Flip-Flop) -NAND digunakan dalam RS Flip-Flop , JK Flip-Flop , dan D Flip-Flop . -Flip-Flop ini merupakan blok penyusun utama dari memori digital seperti RAM, register, dan sistem penyimpanan data. Pengendalian Sistem Otomatis -Contoh: Dalam sistem kontrol mesin , sensor A dan B harus aktif untuk menjalankan motor. -NAND dapat dipakai untuk mendeteksi kombinasi logika tertentu dan memberi output kontrol. Rangkaian Alarm -Digunakan dalam sistem alarm pintu, alarm kebakaran, atau sistem keamanan . -Output dari NAND bisa digunakan untuk mengaktifkan alarm hanya jika kondisi tertentu terpenuhi , misalnya dua sensor aktif bersamaan.

10. Selanjutnya … Rangkaian Kunci Digital (Logic Lock) -Digunakan dalam sistem pengenalan pola logika , seperti kombinasi tombol pintu atau sistem keamanan. -Output hanya aktif jika kombinasi input salah , sebagai bagian dari sistem penguncian. Sirkuit di dalam Mikrokontroler dan Prosesor -NAND digunakan dalam desain Arithmetic Logic Unit (ALU) dan sirkuit kontrol. -Digunakan untuk menghemat jumlah transistor dalam sirkuit terpadu (IC) . Komputer dan Perangkat Elektronik -NAND Flash adalah jenis memori non-volatile (seperti SSD, flashdisk). -NAND logic digunakan dalam chip memori ini untuk menyimpan data secara digital.

11. 3. or Persamaan Boolean Y = A + B Tabel Kebenaran Operasi gerbang OR - Jika input A OR B atau keduanya HIGH, maka output Y akan HIGH - Jika input A dan B keduanya LOW maka output Y akan LOW A B Y 1 1 1 1 1 1 1

12. => FUNGSI GERBANG OR DALAM RANGKAIAN DIGITAL Pengambilan Keputusan Berbasis Kondisi Multipel - Dalam konteks umum, fungsinya adalah untuk mengambil keputusan berbasis kondisi multipel. Dalam sebuah rangkaian, jika ada beberapa kondisi yang dapat mengaktifkan suatu fungsi atau proses gerbang OR dapat digunakan. -Apabila salah satu atau lebih dari kondisi-kondisi tersebut terpenuhi (nilai 1), maka output akan aktif (nilai 1). Hal ini memicu tindakan atau proses selanjutnya.   Penggabungan Sinyal atau Input - Berikutnya, gerbang OR berguna untuk menggabungkan dua atau lebih input menjadi satu output . Contohnya bisa dalam sistem elektronik.  -Jika salah satu dari beberapa sensor terpicu, gerbang OR digunakan untuk menghasilkan satu sinyal output . Tujuannya untuk mengindikasikan bahwa setidaknya satu sensor telah terpicu.

13. SELANJUTNYA… Pengambilan Keputusan dalam Pemrograman - Dalam web development , operasi logika OR seringkali digunakan dalam struktur kontrol seperti pernyataan if untuk mengevaluasi beberapa kondisi. Apabila salah satu kondisi terpenuhi, blok kode tertentu akan dieksekusi. -Contohnya adalah sebuah form validasi. Sebuah input dapat diterima jika memenuhi salah satu dari beberapa kriteria yang ditentukan. Manajemen Fitur atau Fungsi - fungsi operasi logika OR adalah manajemen fitur atau fungsi. Dalam pengembangan website , OR digunakan untuk mengaktifkan fitur tertentu berdasarkan beberapa kondisi yang mungkin. -Contohnya dalam tampilan tertentu berdasarkan beberapa kondisi yang mungkin. Berdasarkan kondisi penggunaan, gerbang OR dapat membantu menentukan apakah tampilan tersebut harus ditampilkan atau tidak.

14. => APLIKASI NYATA GERBANG OR DALAM DUNIA ELEKTRONIKA Sistem Keamanan dan Alarm Gerbang OR seringkali digunakan dalam sistem keamanan. Misalnya, dalam sistem alarm rumah. Penerapannya adalah dengan logika yang berlaku di gerbang OR. Jika salah satu sensor baik pintu atau jendela diaktifkan ( input 1), maka alarm akan berbunyi ( output 1). Rangkaian Komputer dan Prosesor - Berikutnya, gerbang OR digunakan sebagai komponen fundamental dalam pembuatan CPU dan komputer. Mereka digunakan dalam rangkaian logika yang lebih kompleks yang melakukan operasi aritmatika dan keputusan logis. Sistem Elektronika Konsumen - Dalam perangkat dan peralatan rumah tangga, gerbang OR seringkali digunakan untuk mengelola  input dari berbagai sumber. Input kemudian digunakan untuk mengambil tindakan selanjutnya.

15. 4. nor Persamaan Boolean Y = A + B Tabel Kebenaran Operasi NOR - Merupakan inversi (kebalikan) dari operasi OR - Jika input A dan B keduanya LOW, maka output Y akan HIGH - Jika input A OR B salah satu atau keduanya HIGH, maka output Y akan LOW A B Y 1 1 1 1 1

16. => Pengertian gerbang nor Gerbang NOR merupakan kombinasi dari dua operasi logika dasar, yaitu gerbang OR dan NOT . Dalam bentuk dasarnya, gerbang NOR memberikan output logika rendah (0) jika salah satu atau kedua input-nya bernilai tinggi (1). Sebaliknya, output hanya bernilai tinggi (1) ketika semua input bernilai rendah (0). Gerbang NOR adalah gerbang logika negatif, karena merupakan hasil komplemen dari gerbang OR. Dalam simbol elektronik, gerbang ini ditandai dengan simbol OR yang memiliki lingkaran kecil di ujung output-nya, menandakan operasi NOT.

17. => Fungsi gerbang nor dalam rangkaian digital Universal Gate Gerbang NOR bersama dengan gerbang NAND dikategorikan sebagai gerbang universal, karena dapat digunakan untuk membentuk semua jenis gerbang logika lain, seperti AND, OR, dan NOT. Sederhana dalam Implementasi Terutama pada teknologi CMOS, gerbang NOR memiliki struktur yang lebih efisien dibandingkan gerbang NAND dalam hal konsumsi daya dan jumlah transistor. Efisiensi dalam Perancangan Logika Minimal Dalam desain logika minimal (minimal logic design), gerbang NOR dapat digunakan untuk menyederhanakan rangkaian menjadi lebih hemat tempat dan biaya. Kesesuaian dengan Rangkaian Digital Modern Karena sifat logikanya, gerbang ini sering digunakan dalam rangkaian memori, kontrol logika, dan pemrosesan sinyal digital.

18. => APLIKASI NYATA GERBANG nOR DALAM DUNIA ELEKTRONIKA Rangkaian Flip-Flop -Gerbang NOR digunakan untuk membentuk flip-flop SR (Set-Reset), yang merupakan dasar dari register dan memori digital. Flip-flop ini menyimpan satu bit data dan digunakan sebagai elemen penyimpanan dalam sistem digital. Alarm Sistem -Dalam sistem keamanan atau alarm, gerbang NOR dapat digunakan untuk mendeteksi kondisi ideal. Misalnya, hanya ketika semua sensor tidak aktif (logika 0), maka sistem akan berada dalam keadaan aman (output 1). Bila ada satu sensor saja aktif (logika 1), maka sistem mendeteksi kondisi tidak normal (output 0). Pengendali Otomatis -Gerbang NOR sering digunakan untuk mengatur logika pada sistem kontrol otomatis seperti kontrol pintu otomatis, sistem penjadwalan, dan robotik dasar. Pembangkit Sinyal -Dalam beberapa sirkuit osilator logika, gerbang NOR dapat digunakan untuk menghasilkan pulsa-pulsa digital. Sirkuit osilator ini bermanfaat dalam sistem jam (clock), counter, dan komunikasi digital.

19. 5. Mux ( Multiplexer ) Pengertian MUX ( Multiplexer ) Multiplexer atau sering disingkat sebagai MUX adalah perangkat elektronik yang digunakan untuk menggabungkan beberapa sinyal digital ke dalam satu saluran atau jalur komunikasi tunggal. Ini berarti bahwa sinyal yang berbeda dapat dikirim melalui satu jalur dengan kecepatan tinggi.

20. => Bagian multiplexer Multiplexer terdiri dari beberapa komponen penting seperti input, output, dan pengendali. => Input Terminal Input Multiplexer atau sering disingkat dengan TMUX adalah sebuah perangkat lunak yang digunakan pada sistem operasi Unix untuk mengelola beberapa terminal secara bersamaan dalam satu jendela. Fungsi utama dari TMUX adalah mengorganisir terminal-terminal yang terbuka pada sistem, sehingga memungkinkan pengguna untuk berpindah antar terminal secara mudah tanpa perlu membuka terminal baru.

21. Selanjutnya… Output Multiplexer output terminal, atau disingkat MOT, adalah program multiplexer terminal yang dapat membantu meningkatkan efisiensi penggunaan terminal pada sistem operasi. Dengan MOT, pengguna dapat dengan mudah beralih antara beberapa sesi terminal dalam satu jendela, menghindari perlu membuka beberapa jendela terminal untuk mengakses beberapa layar terminal. =>Terminal Pengendali Sebagai terminal pengendali atau kontrol dari Multiplexer, pemahaman yang baik tentang fungsi dan penggunaan alat ini akan sangat membantu dalam memperbaiki dan memelihara sistem yang terkait.

22. => Cara kerja multiplexer Prinsip kerja multiplexer adalah dengan mengambil bit-data dari setiap sinyal masukan secara bergantian dan mengirimkannya ke sinyal keluaran. Multiplexer juga sangat berguna dalam komunikasi data, karena memungkinkan data yang berasal dari beberapa sumber berbeda untuk dikirim melalui jalur yang sama. Dalam praktiknya, multiplexer digunakan dalam berbagai aplikasi seperti pemrosesan sinyal, pemrosesan gambar, dan komunikasi data.

23. => jenis-jenis multiplexer Frequency Divition Multiplexing (FDM) Convetional Wavelenght Divition Multiplexing (CWDM) Add-Dropp Multiplexing (ADM) Inverse Multiplexing (IMUX) Wavelenght Divition Multiplexing (WDM) Reconfigurable Optical Add-Dropp Multiplexing (ROADM) Orthogonal Frequency Divition Multiplexing (OFDM) Dense Wavelenght Divition Multiplexing (DWDM)

24. => Fungsi multiplexer 2-1 multiplexer (1 baris) Multiplexer 2-1 hanya memiliki satu input dan satu output, serta dua pilihan sinyal input. Jenis multiplexer ini sering digunakan dalam rangkaian logika digital dan sistem komunikasi. 4-1 multiplexer (2 baris) Multiplexer 4-1 memiliki dua input dan satu output, serta empat pilihan sinyal input. Jenis multiplexer ini sering digunakan dalam rangkaian pembangkit sinyal dan pemrosesan data. 8-1 multiplexer (3 baris) Multiplexer 8-1 memiliki tiga input dan satu output, serta delapan pilihan sinyal input. Jenis multiplexer ini sering digunakan dalam rangkaian sistem kontrol dan pengaturan. 16-1 multiplexer (4 baris) Multiplexer 16-1 memiliki empat input dan satu output, serta enam belas pilihan sinyal input. Jenis multiplexer ini sering digunakan dalam rangkaian sistem pemrosesan data dan pemantauan.

25. => Beberapa peran dan aplikasi dari multiplexer  Jaringan telepon -Multiplexer dalam jaringan telepon berperan untuk mengkombinasikan sejumlah saluran suara menjadi satu jalur fisik yang identik. Hal ini memfasilitasi pengiriman suara yang efisien melalui jaringan telekomunikasi . Sistem komunikasi -Dalam sistem komunikasi, Multiplexer berfungsi untuk menggabungkan dan mengirimkan berbagai macam sinyal data, seperti suara, video, dan data digital, melalui jalur komunikasi yang terbatas. Ini memungkinkan penggunaan saluran dengan kapasitas yang lebih optimal. Sistem komunikasi -Dalam sistem komunikasi, Multiplexer berfungsi untuk menggabungkan dan mengirimkan berbagai macam sinyal data, seperti suara, video, dan data digital, melalui jalur komunikasi yang terbatas. Ini memungkinkan penggunaan saluran dengan kapasitas yang lebih optimal. Hard drive komputer -Pada hard drive komputer, Multiplexer berperan dalam mengarahkan data dari berbagai sektor penyimpanan ke jalur output yang tepat. Hal ini memungkinkan akses yang lebih cepat dan efisien terhadap data yang disimpan dalam hard drive. Transmisi sistem komunikasi satelit -Dalam sistem komunikasi satelit, Multiplexer berperan dalam mengkombinasikan berbagai sinyal komunikasi ke dalam satu jalur transmisi yang terbatas. Ini mendukung transmisi data yang efisien antara stasiun pengirim dan penerima melalui satelit.

26. 6. Dec ( decoder ) Decoder  adalah  perangkat elektronik   yang bertanggung jawab untuk mengubah sinyal yang dikodekan (biasanya dalam format biner atau digital) menjadi sinyal yang dapat dipahami oleh perangkat lain atau oleh pengguna akhir. Fungsi utamanya adalah  menafsirkan kode masukan   dan menerjemahkannya menjadi informasi keluaran yang berguna, baik untuk mengaktifkan sirkuit (dalam elektronik), memungkinkan menonton saluran televisi, atau memfasilitasi komunikasi antar perangkat. 

27. => Fungsi decoder Fungsi utama decoder adalah  menerima data yang telah dikodekan  oleh encoder dan  mengonversinya kembali  ke bentuk asli atau bentuk yang lebih mudah dipahami. Decoder memastikan bahwa data yang telah dikirim atau disimpan dapat dibaca dan digunakan oleh sistem atau pengguna akhir. Fungsi decoder meliputi: -Mengubah data biner  kembali ke bentuk asli untuk digunakan oleh perangkat atau sistem. -Memastikan kesesuaian  antara informasi yang diterima dan informasi asli yang dikodekan oleh encoder. -Menginterpretasikan sinyal  atau data terkode sehingga dapat ditampilkan dalam format yang dapat dimengerti.

28. => Cara kerja decoder Decoder bekerja dengan  menerima kode yang dikirim  oleh encoder dan  mengubahnya kembali  ke bentuk asli. Data terkode yang diterima biasanya dalam format biner atau bentuk sinyal lain yang memerlukan interpretasi untuk digunakan oleh perangkat akhir atau pengguna. Contoh cara kerja decoder: -Pada televisi, sinyal digital yang diterima dari antena atau satelit dikodekan. Decoder di dalam televisi mengubah sinyal tersebut kembali menjadi gambar dan suara yang dapat dilihat dan didengar oleh pengguna. -Pada sistem telekomunikasi, decoder mengubah sinyal biner yang diterima dari sistem komunikasi menjadi suara atau teks yang dapat dimengerti.

29. => jenis-jenis decoder Beberapa jenis decoder yang umum digunakan meliputi: BCD to Decimal Decoder : Mengonversi kode BCD (Binary Coded Decimal) menjadi angka desimal. Demultiplexer (Demux) : Membagi sinyal data dari satu input ke beberapa output sesuai dengan sinyal kontrol. 7-Segment Decoder : Mengubah data biner menjadi sinyal yang dapat menyalakan segmen di layar 7-segmen untuk menampilkan angka. Line Decoder : Mengonversi input biner menjadi sinyal keluaran unik yang digunakan dalam berbagai aplikasi seperti memori komputer dan mikrokontroler.

30. => Decoder Biner 2 ke 4 Decoder biner 2 ke 4 memiliki 2 input biner dan 4 output berkode. Diagram blok dan diagram rangkaiannya ditunjukkan pada gambar di bawah ini. A dan B adalah dua input dan output yang dihasilkan adalah salah satu dari kedua input tersebut.

31. => Decoder bertingkat Decoder biner dapat ditumpuk bersama untuk membentuk rangkaian decoder yang lebih besar. Menggunakan dua decoder 2 input, 4 decoder input dapat dibangun, dengan menggabungkan nya satu sama lain. Demikian pula, dengan menggabungkan dua decoder 3 ke 8, decoder biner 4 ke 16 dan seterusnya dapat dibangun. contoh desain dari decoder 4 ke 16 dengan menggabungkan dua decoder 3 ke 8 pada gambar di bawah ini.

32. …Terimakasih…