ELEKTRONIKA DIGITAL Bab I Sistem Digital

1
ELEKTRONIKA DIGITALBab ISistem Digital
2
Besaran digital dan analog, Digit biner, Level
logika, Bentuk digital, Operasi logika dasar,
Fungsi logika dasar, IC digital

• Mahasiswa dapat menjelaskan perbedaan antara
  sistem digital dan sistem analog.
• Mahasiswa dapat menjelaskan operasi logika dasar

3
BESARAN ANALOG DAN DIGITAL

• BESARAN ANALOG BESARAN YANG MEMILIKI NILAI
  KONTINYU
• BESARAN DIGITAL BESARAN YANG MEMILIKI
  SEKUMPULAN NILAI DISKRIT

4

• Contoh Besaran Analog Suhu udara yang berubah
  secara kontinyu.
• Contoh Perubahan suhu antara 740 sampai 710
  tidak terjadi secara tiba-tiba namun akan berubah
  secara kontinyu (jumlah titik perubahan tak
  terbatas) pada rentang suhu diatas.

5
Jika suhu udara dibaca setiap satu jam sekali,
maka akan diperoleh grafik nilai-nilai suhu pada
titik-titik diskrit setiap jam selama 24 jam,
perhatikan gambar di bawah.
6

• ? Perlu dipahami bahwa gambar tadi bukan
  merupakan representasi digital dari besaran
  analog,
• tetapi setiap titik dapat dinyatakan dalam
  kode digital.

7

• Keuntungan bentuk digital dibandingkan bentuk
  analog
• Data digital dapat diproses dan dikirimkan lebih
  efektif dan utuh
• Penyimpanan lebih efisien/kompak
• Lebih akurat dan bersih (contoh dalam kasus
  musik)

8

• CD player merupakan salah satu contoh sistem yang
  menggunakan baik rangkaian digital maupun analog

9
DIGIT BINER, LEVEL LOGIKA, GELOMBANG DIGITAL

• Digit Biner
• Digital elektronik meliputi rangkaian dan sistem
  yang hanya memiliki dua keadaan. Dua keadaan
  tersebut dinyatakan dengan dua level tegangan
  yang berbeda yaitu
• HIGH
• dan
• LOW.

10

• Kombinasi dari dua keadaan (kode) tersebut
  digunakan untuk menyatakan
• Bilangan
• Simbol
• Karakter Alfabet
• Dan Informasi lainnya
• Karena hanya terdiri dari dua keadaan maka sering
  disebut sistem biner.Dalam aljabar digital
  dinyatakan sebagai 1 dan 0 dan disebut bit
  (binary digit)
• HIGH 1
• LOW 0

11
Sistem Analog vs. Digital

• Sistem Analog/Digital memproses sinyal-2
  bervariasi dengan waktu yang memiliki nilai-2
  kontinyu/ 2-phase diskrit values.
• NILAI 2-phase disKrit (Boolean,binary)
• tinggi/rendah (high/low), benar/salah
  (true/false), atau 1/0. (bukan I / O ! )
• Komputer-2 digital
• komputasi melalui representasi logika guna
  menyelesaikan tugas-2 (tasks)
• Berbagai contoh sistem digital saat ini
  (sebelumnya sistem analog)
• Audio recording (CDs, DAT, mp3)
• Phone system switching
• Automobile engine control
• Movie effects, still and video cameras.

12
Keuntungan Sistem Digital dibandingkan Sistem
Analog

• Reproduksibiltas akan hasil-hasil (results) dan
  akurat
• lebih reliable (noisenya lebih rendah, akibat
  imunitas yang lebih baik thp noise)
• Mudah di desain tidak perlu kemampuan matematik
  khusus untuk memvisualisasikan sifat-2 rangkaian
  digital yang kecil
• Fleksibilitas dan fungsionalitas
• Programmability
• Speed sebuah IC complete complex digital dapat
  memproduksi sebuah keluaran lebih kecil dari 2
  nano detik (2 ns atau 2x10-9 seconds)
• Economy Biaya IC sangat rendah (akibat
  pengulangan dan produksi massal dari integrasi
  jutaan elemen logika digital pada sebuah chip
  miniatur tunggal

13
Apa sebenarnya logika digital ?

• Menggunakan kombinasi-2 biner/binary BENAR
  SALAH u/ menyerupai cara ketika kita
  menyelesaikan masalah sehingga biasa disebut
  logika-logika kombinasional
• Kita dapat menggunakan langkah-2 berpikir logis
  dan/atau keputusan-2 masa lalu (yaitu memory) u/
  menyelesaikan masalah sehingga biasa disebut
  logika-logika sekuensial (terurut)

14
Berbagai Representasi Logika Digital

• Tabel kebenaran (Truth tables) (?)
• Ekspresi-2 Boolean (?)
• Diagram gerbang logika (Logic gate diagrams) (?)
• Diagram level transistor
• Diagram penempatan bagian (parts placement
  diagrams) (?)
• High level description languages (VHDL)

(?) fokus kuliah ini
15
Representasi Logika Digital

• Aljabar Switching
• Elemen-2 0,1
• Operator-operator , , ,

16
Representasi tabel kebenaran ekspresi Boolean

• Tabel kebenaran menyediakan suatu daftar setiap
  kombinasi yang mungkin dari masukan-2 biner pada
  sebuah rangkaian digital dan keluaran-2 yang
  terkait.
• Ekspresi Boolean mengekspresikan logika pada
  sebuah format fungsional
• contoh Multiplexer
• Z S A S B
• S menetukan apakah keluaran Z sama dengan
• masukan A atau B

17
Representasi diagram gerbang logika

• Contoh multiplekser
• Z S A S B

S A
A
S
Z
S A S B
B
S B
18
Representasi diagram lever transistor

• Contoh multiplekser
• Z S A S B

19
Representasi diagram peletakan bagian 2

• Bagian 2 real world hardware yang merealisasi
  logika-2 digital logics
• Keluarga Transistor-transistor logic (TTL) 74LS
  dari IC digital memproduksi dua level tegangan
• lt 0.5V merepresentasikan tegangan rendah (low / L
  (0))
• gt 2.7V merepresentasikan tegangan tinggi (high/ H
  (1))
• Diagram penempatan bagian
• Bagian-2 dikoneksi via kabel
• Kemudian rangkaian-2 di- debug

20
Contoh TTL IC Inverter
Tabel kebenaran
TTL 74LS family 74LS04 Hex Inverter IC Package
21
Contoh TTL IC Gerbang AND
TTL 74LS family 74LS08 Quad 2-input AND Gate IC
Package
22
Contoh TTL IC gerbang OR
Tabel kebenaran
TTL 74LS family 74LS08 Quad 2-input OR Gate IC
Package
23
Contoh TTL IC Gerbang NAND

• Gerbang NAND ? self-sufficient dapat membangun
  setiap rangk. Logika manapun, termasuk
  AND/OR/NOT.
• Contoh implementasi NOT menggunakan NAND

TTL 74LS family 74LS00 Quad 2-input NAND Gate IC
Package
24
Contoh TTL IC Gerbang NOR

• Gerbang NOR juga self-sufficient.
• Pertanyaan Bagaimana membangun gerbang NOT
  dengan menggunakan NOR?

Tabel kebenaran
TTL 74LS family 74LS02 Quad 2-input NOR Gate IC
Package
25
Contoh TTL IC Gerbang XOR

• A ? B A B A B

Å
A
B
A
B
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Tabel kebenaran
TTL 74LS family 74LS86 Quad 2-input XOR Gate IC
Package
26
Rangkaian u/ menentukan gerbang AND
27
TUGAS

• Download student version PSPICE dari
  http//www.orcad.com, dan gambarkan sebuah
  diagram gerbang logika spt tampak dibawah ini.
• Tuliskan ekspresi Boolean dari F.