Elektronika Elektronika DigitalDigital

MAPMAP 42514251

Jurusan Fisika UNIBRAW Jurusan Fisika UNIBRAW MalangMalang

2

Tujuan PerkuliahanTujuan Perkuliahan• Mahasiswa mampu memahami

pengetahuan dasar tentang elektronika digital

• Mahasiswa dapat menganalisa serta mengimplementasikan dalam sistem instrumentasi

3

Topik PembicaraanTopik Pembicaraan• Sistem bilangan beserta opersinya• Rangkaian logika dasar• Minimisasi dengan Aljabar boole• Map Karnaugh & teori

minterm/maxterm• Rangkaian kombinasi • Rangkaian Sekuensial • Register, Memory, Counter• Multiplexer/demultiplexer• Rangkaian pengkode & converter

4

PendahuluanPendahuluan• Perkembangan semikonduktor dalam

menghasilkan IC• Peralatan elektronika modern

menggunakan prinsip digital• Terjadi perubahan cara pandang akibat

pengembangan elektronika digital• Elektronika digital memiliki kelebihan

dibandingkan dengan elektronika analog• Kemajuan suatu negara ditandai dengan

kemapuan dalam industri elektronika digital

5

Analog vs DigitalAnalog vs Digital

• Analog : besaran listrik dinyatakan sebagai kuantitas lain dimana perubahannya secara kontinyu

• Digital : besaran listrik dinyatakan sebagai kuantitas lain yang diskrit, yang bernilai langkah demi langkah

6

Sistem bilanganSistem bilangan• Basis (radik) jumlah angka yang

digunakan• Penamaan berdasarkan basis yang

digunakan• Basis digunakan untuk menentukan

nilai atau bobot bilangan tersebut• Bobot (weight) bilangan dinyatakan

dengan simbol yang disepakati

7

8

Bobot Bobot (weight) (weight) bilanganbilangan• Tergantung dengan basis serta susunan

digit dalam bilangan tersebut• Secara umum rumus bobot bilangan

.........22

11

00 rdrdrdN r

• Sebagai contoh adalah :

156

100506

101105106156 21010

9

Beberapa sistem bilanganBeberapa sistem bilangan• Biner : menggunakan dua digit (0,1)• Oktal : menggunakan delapan digit

(0,1,2,3,4,5,6,7)• Desimal : menggunakan sepuluh digit

(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9)• Duodesimal : menggunakan duabelas digit

(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,T,E)• Hexadesimal : menggunakan enambelas

digit (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F)

10

11

Bilangan Bilangan BBineriner• Bilangan yang mempunyai basis

paling kecil• Dgn kaidah tertentu, dapat dihitung

sebagaimana bilangan desimal biasa• Dapat diwujudkan oleh besaran

tegangan • Penggunaan sistem bilangan ini

dalam operasinya menghasilkan komputer digital

12

Bilangan BinerBilangan Biner• Hanya memiliki dua digit (0 atau 1)• Keuntungan sistem bilangan ini

adalah dapat diwujudkan dalam besaran listrik (tegangan)

• Pemakaian sandi memungkinkan mengetahui besar tegangan suatu bilangan desimal, kata, maupun informasi sebagaimana mesin logika

• Dalam besaran listrik berlaku :0 = tidak ada tegangan (0-2.7 V) 1 = ada tegangan (3.3-5 V)

13

• Bobot bilangan digit 1 bertambah besar bila bergeser ke kiri, demikian pula sebaliknya

• LSB (Least Significant Bit) adalah digit yang mempunyai bobot paling kecil

• MSB (Most Significant Bit) adalah digit yang mempunyai bobot paling besar

1 1 0 1 1 0 0 1

MSB LSB

14

Konversi sistem bilanganKonversi sistem bilangan desimal desimal• Dengan cara membagi secara terus

menerus desimal dengan basis yang dikehendaki sampai hasilnya nol

• Sisa tiap pembagian merupakan digit bilangan basis baru dengan aturan :Sisa pembagian pertama sbg LSBSisa pembagian terakhir sbg MSB

• Contoh : mengubah (1675)10 menjadi bilangan oktal

1675 : 8 = 209 sisa:3 (LSB) 209 : 8 = 26 sisa:1 26 : 8 = 3 sisa:2 3 : 8 = 0 sisa:3 (MSB)(1675)10 = (3213)8

15

3 2 7

• Secara langsung• Secara tidak langsung 1 1 0 1 0 1 1 1

KonversiKonversi biner menjadi oktal biner menjadi oktal

011 100 111

KonversiKonversi oktal menjadi biner oktal menjadi biner• Secara langsung• Secara tidak langsung 3 4 7

16

Bilangan PecahanBilangan Pecahan• Perlu perumusan bobot bilangan untuk

pecahan

21 105107

100

5

10

7100

7575.0

• Persamaan umum bobot bilangan

n

n

nn

nnr

rdrdrd

rdrdrdrdN

...........

........2

21

1

00

11

11

17

21018 8782858327.35

123.4 t

16.7 bc

211.11

210 1211123124

210 16121611167

2101 21212111

18

Sistem Sistem KKodeode Bilangan Bilangan• Diperlukan penghubung antara manusia

dengan peralatan komputer pada saat melakukan operasi komputasi

• Binary Code Decimal (BCD) : mengganti masing-masing digit desimal menjadi empat bit bilangan biner

• Bit paritas digit 0 atau 1 yang ditambahkan pada sekelompok bit dari suatu kode dengan tujuan untuk mengetahui adanya kesalahan.

19

Operasi bilangan (penjumlahan)Operasi bilangan (penjumlahan)• Angka terbesar sistem bilangan biner

adalah 1• Carry (pindahan) : digit 1 yang

ditambahkan jika penjumlahan bilangan melebihi angka terbesarCarry out : nilai lebih hasil penjumlahan sutu kolom yang harus dijumlahkan pada kolom dengan bobot yang lebih besarCarry in : carry out yang digeser ke kiri untuk ditambahkan pada penjumlahan angka dengan bobot yang lebih besar

20

843

365

478

088341

1,4101414671

1,3101313580

478 …… Yang ditambah (Added)479 …… Yang menambah (Augged)011 …… Pindahan keluaran (Carry In)110 …… Pindahan masukan (Carry Out)843 …… Jumlah (Sum)

• Pembedaan carry out dan carry in akan berguna pada saat perhitungan menggunakan mesin logika yang menggunakan besaran listrik