Gerbang Logika adalah rangkaian dengan satu atau lebih
dari satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal berupa
tegangan tinggi atau tegangan rendah.Dikarenakan
analisis gerbang logika dilakukan dengan Aljabar Boolean maka gerbang
logika sering juga disebut Rangkaian logika. Gerbang logika merupakan
dasar pembentukan sistem digital. Gerbang logika beroperasi dengan
bilangan biner, sehingga disebut juga gerbang logika biner.Tegangan
yang digunakan dalam gerbang logika adalah TINGGI atau RENDAH. Tegangan
tinggi berarti 1, sedangkan tegangan rendah berarti 0.
Ada 7 gerbang logika yang kita ketahui yang dibagi menjadi 2 jenis, yaitu :
1. Gerbang logika Inventer
Inverter (pembalik) merupakan gerbang logika dengan
satu sinyal masukan dan satu sinyal keluaran dimana sinyal keluaran
selalu berlawanan dengan keadaan sinyal masukan.
Input (A) Output ( )
Rendah Tinggi
0 1
Tinggi Rendah
1 0
Tabel Kebenaran/Logika Inverter
Inverter
disebut juga gerbang NOT atau gerbang komplemen (lawan) disebabkan
keluaran sinyalnya tidak sama dengan sinyal masukan.
2. Gerbang logika non-Inverter
Berbeda
dengan gerbang logika Inverter yang sinyal masukannya hanya satu untuk
gerbang logika non-Inverter sinyal masukannya ada dua atau lebih
sehingga hasil (output) sinyal keluaran sangat tergantung oleh sinyal
masukannya dan gerbang logika yang dilaluinya (NOT, AND, OR, NAND, NOR,
XO , XNO ). Yang termasuk gerbang logika non-Inverter adalah :
Input (A) Input (B) Output (Y)
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Tabel Logika AND dengan dua masukan.
Input Input Input Output
(A) (B) (C) (Y)
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1
Tabel Logika AND dengan tiga masukan.
* untuk mempermudah mengetahui jumlah kombinasi sinyal yang harus dihitung
berdasarkan inputanya, gunakan rumus ini :
- 2 pangkat n , dimana n adalah jumlah input.
Contoh :
n = 2 maka -2 pangkat n = 4, jadi jumlah kombinasi sinyal yang harus dihitung sebanyak 4
kali.
Adapun gerbang logika adalah sebagai berikut:
1. Gerbang AND
Gerbang
AND digunakan untuk menghasilkan logika 1 jika semua masukan mempunyai
logika 1, jika tidak maka akan dihasilkan logika 0.Gerbang
AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu
sinyal keluaran. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran
tinggi maka semua sinyal masukan harus bernilai tinggi. Gerbang Logika
AND pada Datasheet nama lainnya IC TTL 7408.
Gambar Gerbang Logika AND
Masukan
A B
|
Keluaran
Y
|
0 0
0 1
1 0
1 1
|
0
0
0
1
|
Tabel Kebenaran AND
Pernyataan Boolean untuk Gerbang AND
A . B = Y (A and B sama dengan Y )
2. Gerbang NAND (Not AND)
Gerbang
NAND akan mempunyai keluaran 0 bila semua masukan pada logika 1.
sebaliknya jika ada sebuah logika 0 pada sembarang masukan pada gerbang
NAND, maka keluaran akan bernilai 1.Gerbang NAND
adalah suatu NOT-AND, atau suatu fungsi AND yang dibalikkan. Dengan
kata lain bahwa gerbang NAND akan menghasilkan sinyal keluaran rendah
jika semua sinyal masukan bernilai tinggi. Gerbang Logika NAND pada
Datasheet nama lainnya IC TTL 7400.
Gambar Gerbang Logika NAND
Masukan
A B
|
Keluaran
Y
|
0 0
0 1
1 0
1 1
|
1
1
1
0
|
Tabel Kebenaran NAND
3. Gerbang OR
Gerbang
OR akan memberikan keluaran 1 jika salah satu dari masukannya pada
keadaan 1. jika diinginkan keluaran bernilai 0, maka semua masukan
harus dalam keadaan 0.Gerbang OR akan memberikan
sinyal keluaran tinggi jika salah satu atau semua sinyal masukan
bernilai tinggi, sehingga dapat dikatakan bahwa gerbang OR hanya
memiliki sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai
rendah. Gerbang Logika OR pada Datasheet nama lainnya IC TTL 7432.
-->
A
B
|
Y
|
Gambar Gerbang Logika OR
Masukan
A B
|
Keluaran
Y
|
0 0
0 1
1 0
1 1
|
0
1
1
1
|
Tabel Kebenaran OR
4. Gerbang NOR
Gerbang
NOR adalah suatu NOT-OR, atau suatu fungsi OR yang dibalikkan sehingga
dapat dikatakan bahwa gerbang NOR akan menghasilkan sinyal keluaran
tinggi jika semua sinyal masukannya bernilai rendah. Gerbang
NOR akan memberikan keluaran 0 jika salah satu dari masukannya pada
keadaan 1. jika diinginkan keluaran bernilai 1, maka semua masukannya
harus dalam keadaan 0.Gerbang Logika NOR pada Datasheet nama lainnya IC TTL 7402.
-->
A
B
|
Y
|
Gambar Gerbang Logika NOR
Masukan
A B
|
Keluaran
Y
|
0 0
0 1
1 0
1 1
|
1
0
0
0
|
Tabel Kebenaran NOR
5. Gerbang XOR
Gerbang
X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan
bernilai rendah atau semua masukan bernilai tinggi atau dengan kata
lain bahwa X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika sinyal
masukan bernilai sama semua. Gerbang XOR (dari kata exclusive OR) akan memberikan keluaran 1 jika masukan-masukannya mempunyai keadaan yang berbeda. Gerbang Logika XOR pada Datasheet nama lainnya IC TTL 7486.
Gambar Gerbang Logika XOR
Masukan
A B
|
Keluaran
Y
|
0 0
0 1
1 0
1 1
|
0
1
1
0
|
Tabel Kebenaran XOR
6. Gerbang NOT
Gerbang NOT merupakan gerbang satu masukan yang berfungsi sebagai pembalik (inverter). Sebuah
inverter (pembalik) adalah gerbang dengan satu sinyal masukan dan satu
sinyal keluaran dimana keadaan keluarannya selalu berlawanan dengan
keadaan masukan. Gerbang Logika INV pada Datasheet nama lainnya IC TTL
7404.
Gambar Gerbang Logika XOR
Masukan
A
|
Keluaran
Y
|
0
1
|
1
0
|
7. Gerbang X-NOR
Gerbang
X-NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua sinyal
masukan bernilai sama (kebalikan dari gerbang X-OR). Gerbang Logika
X-NOR pada Datasheet nama lainnya IC TTL 74266.
Gmbr 2.7 Gerbang X-NOR
Tabel Kebenaran X-Nor
A
|
B
|
C
|
0
0
1
1
|
0
1
0
1
|
1
0
0
1
|
Aplikasi Sederhana Gerbang-gerbang Logika
Gerbang-gerbang ini dapat membentuk sebuah processor canggih, membentuk sebuah IC yang hebat, membentuk sebuah controller yang banyak fungsinya, namun sebelum sampai di penerapan yang canggih-canggih tersebut, ada baiknya untuk melihat aplikasi sederhananya saja dulu dari gerbang-gerbang logika ini.
Gerbang-gerbang ini dapat membentuk sebuah processor canggih, membentuk sebuah IC yang hebat, membentuk sebuah controller yang banyak fungsinya, namun sebelum sampai di penerapan yang canggih-canggih tersebut, ada baiknya untuk melihat aplikasi sederhananya saja dulu dari gerbang-gerbang logika ini.
- Flip-flop
Apakah Anda pernah mendengar istilah RAM atau Random Access Memory pada komputer. Jika mengenalnya, maka Anda sudah mengenal sebuah aplikasi dari rangkaian gerbang digital. RAM biasanya dibuat dari sebuah rangkaian gerbang digital yang membentuk sebuah sistem bernama Flip-flop. Flip-flop terdiri dari rangkaian gerbang logika yang dirancang sedemikian rupa sehingga apa yang masuk ke dalamnya akan selalu diingat dan berada di dalam rangkaian gerbang logika tersebut, selama ada aliran listrik yang mendukung kerjanya. Fungsi inilah yang merupakan cikal-bakal dari RAM. - Counter
Salah satu sistem yang paling banyak digunakan dalam perangkat-perangkat digital adalah Counter. Fungsi dari sistem ini adalah jelas sebagai penghitung, baik maju ataupun mundur. Timer, jam digital, stopwatch, dan banyak lagi merupakan aplikasi dari counter ini. Banyak sekali jenis counter, namun pada dasarnya prinsip kerjanya sama, yaitu mengandalkan pulsa-pulsa transisi dari clock yang diberikan. Pulsa-pulsa transisi tadi yang akan menggerakan perhitungan counter.