Sistem digital berada di puncak teknologi manusia. Sistem seperti itu biasanya berisi mikrokontroler atau komputer yang menyimpan, memproses, dan berkomunikasi informasi dalam bentuk digital.
Namun, itulah permukaannya saja.
Sirkit digital bertukar informasi dalam bentuk digit biner, 1 dan 0. Selain itu, gerbang logika membentuk dasar yang menciptakan sejumlah besar sirkit logika digital yang kita miliki saat ini.
Namun, jika Anda ingin pemahaman yang lebih dalam tentang tabel kebenaran gerbang logika dasar, Anda harus familiar dengan logika Boolean.
Untungnya, kami menulis artikel ini untuk memberitahu Anda segala sesuatu tentang gerbang logika, input biner, operasi logika, dan kombinasi input.
Di dunia digital, gerbang logika XOR adalah sekumpulan transistor yang bekerja sama untuk menangani fungsi Boolean standar.
Selain itu, ini adalah alat yang menghasilkan satu tingkat output sambil menggabungkan tingkat input. Jadi, logika 1 berarti tinggi, sementara logika 0 berarti rendah.
Dengan berbagai campuran fungsi matematika output biner, Anda dapat sepenuhnya merealisasikan bentuk sistem digital.
Berbagai komputer dapat melakukan operasi kompleks karena interelasi gerbang logika digital.
Produsen menerapkan gerbang dasar melalui molekul, transistor, optik, dioda, dan relai. Bahkan dengan elemen mekanis yang berbeda. Dengan alasan ini, Anda dapat menganggap gerbang logika sebagai sirkit elektronik.
Anda dapat membangun gerbang logika dalam berbagai bentuk seperti integrated circuit skala kecil (SSI), integrated circuit skala sangat besar (VLSI), dan integrated circuit skala besar (LSI).
Selain itu, Anda dapat mengakses output dan input dari semua gerbang perangkat elektronik terintegrasi Anda, serta koneksi eksternal—mirip dengan gerbang logika individu.
Tabel kebenaran berisi berbagai kombinasi variabel input. Ia juga menunjukkan variabel output yang cocok.
Lebih jauh lagi, tabel kebenaran menjelaskan bagaimana output gerbang dari sirkit logika merespons berbagai tingkat logika input.
Logika Tinggi dan Logika Rendah
Semua input dan output gerbang logika sederhana memiliki dua tingkat; ON dan OFF, HIGH dan LOW, TRUE dan FALSE, atau 1 dan 0.
Untuk sistem logika positif, tingkat tegangan yang lebih tinggi adalah 1, sementara tingkat tegangan yang lebih rendah adalah 0.
Namun, dalam sistem logika negatif, tingkat tegangan yang lebih tinggi adalah 0, sementara tingkat tegangan yang lebih rendah adalah 1.
Namun, ketika Anda mempertimbangkan TTL (transistor-transistor logic), Anda dapat melihat keadaan rendah sebagai 0 volt dan keadaan tinggi sebagai lima volt.
Jenis Gerbang Logika
Kami memiliki tujuh jenis gerbang utama yang dapat Anda gabungkan untuk mengintegrasikan semua jenis komponen digital. Mari kita perhatikan lebih dekat semua tujuh jenis gerbang logika dan cara kerjanya.
AND Gate
Gerbang AND membutuhkan dua atau lebih input untuk bekerja dan hanya menghasilkan satu output. Gerbang AND akan menghasilkan output logika 1 ketika semua input berada dalam keadaan logika 1.
Demikian pula, ia menghasilkan output logika 0 ketika semua input berada dalam keadaan logika 0.
Tanda untuk mewakili operasi AND adalah “.” atau tanpa simbol sama sekali.
Lebih jauh lagi, jika Anda memiliki input X dan Y, input gerbang AND dapat mengekspresikan output sebagai Z = XY. Anda juga dapat menyebut jenis gerbang AND sebagai “all or nothing gate.”
Berikut adalah simbol logika dan tabel kebenaran dari gerbang AND tiga input dan dua input.
Source: wiki commons (edited)
Gerbang AND tiga input
Tabel Kebenaran
Selain itu, Anda dapat merealisasikan gerbang AND diskrit dengan menggunakan transistor atau dioda.
Anda dapat mewakili input X dan Y sebagai 0V atau +5V sesuai. Juga, Z mewakili output.
Untuk dioda gerbang AND, jika kedua input memiliki nilai yang sama, X = +5V dan Y = +5V, dioda akan dalam keadaan OFF.
Dengan alasan ini, arus tidak akan mengalir melalui resistor. Jadi, tidak ada penurunan tegangan. Jadi, output adalah Z=+5V.
Demikian pula, jika kedua input = 0v, dioda paralel akan dalam keadaan ON. Jadi, dioda akan berperilaku seperti rangkaian pendek. Juga, output cocok dengan 0V.
Tabel Kebenaran Gerbang Logika – OR Gate
Seperti gerbang AND individu, gerbang OR memiliki dua atau lebih input dan menghasilkan satu output.
Namun, gerbang OR akan menghasilkan output logika 1 jika salah satu inputnya berada dalam keadaan logika 1. Demikian pula, ia akan menghasilkan output logika 0 jika salah satu inputnya berada dalam keadaan logika 0.
Dengan kata lain, gerbang OR adalah satu perangkat yang memberikan 1 sebagai output selama salah satu inputnya adalah satu. Tanda yang digunakan untuk mewakilinya adalah “+.”
Jadi, jika kita memiliki X dan Y sebagai input, Anda dapat mewakili output sebagai Z=X+Y. Juga, Anda dapat menyebut gerbang OR sebagai “any or all gate.”
Berikut adalah simbol gerbang logika dan tabel kebenaran untuk gerbang OR tiga input dan dua input:
Gerbang OR dua input
Tabel Kebenaran
Gerbang OR tiga input
Tabel Kebenaran
Selain itu, Anda dapat merealisasikan gerbang OR diskrit dengan menggunakan transistor atau dioda. Input X dan Y adalah 0v atau +5V sesuai. Juga, Z mewakili output.
Kedua dioda akan dalam keadaan OFF jika kedua input memiliki nilai yang sama, X=0V dan Y=0V. Akibatnya, mencegah arus mengalir melalui resistor. Karena tidak ada penurunan tegangan, output adalah Z = 0V.
Juga, jika keduanya, atau salah satu input = +5V, dioda paralel akan dalam keadaan ON dan bekerja seperti rangkaian pendek.
Tabel Kebenaran Gerbang Logika – NOT GATE
Gerbang NOT mengubah inputnya menjadi kebalikannya. Dengan alasan ini, kita juga dapat memalikannya inverter. Gerbang NOT hanya memiliki satu input dan satu output paralel.
Output dari perangkat ini selalu adalah pelengkap dari input. Jadi, jika kita memiliki input logika 0, gerbang NOT akan menghasilkan output logika 1 dan sebaliknya.
Simbol “-“ mewakili operasi NOT. Anda dapat membaca operasi NOT sebagai Z = X bar ketika ‘X’ mewakili variabel input dan ‘Z’ mewakili variabel output; Anda dapat membaca operasi NOT sebagai Z = X bar.
Berikut adalah simbol logika dan tabel kebenaran dari gerbang NOT:
Simbol gerbang NOT
Tabel Kebenaran
Input yang direpresentasikan X adalah 0V atau +5V. Z juga akan mewakili output. Jadi, ketika input X sama dengan 0V, transistor (Q1) akan bias terbalik dan akan tetap OFF.
Dengan alasan ini, arus tidak akan mengalir melalui resistor. Karena tidak ada penurunan tegangan, output arus (Z) cocok dengan +5V.
Tabel Kebenaran Gerbang Logika – NAND Gate
Gerbang NAND adalah gerbang universal pertama. Gerbang universal dapat secara tunggal merealisasikan sirkit logika.
Gerbang ini dapat melakukan tiga fungsi logika utama—AND, OR, dan NOT. Selain itu, gerbang NAND adalah kombinasi dari gerbang NOT dan AND.
Simbol “—” mengekspresikan operasi NAND. Gerbang NAND akan menghasilkan output logika 0 hanya jika setiap input memiliki tingkat logika 1.
Berikut adalah simbol dan tabel kebenaran dari gerbang NAND dua input:
Gerbang NAND dua input
Tabel Kebenaran
Ketika input X dan Y dari gerbang NAND diskrit sama dengan +5V, kedua dioda akan dalam keadaan OFF. Juga, transistor (Q1) akan mendapatkan cukup drive basis dari pasokan resistor. Jadi transistor akan ON, dan output cocok dengan 0V.
Tabel Kebenaran Gerbang Logika – NOR Gate
NOR singkatan dari NOT OR, yang menjadikan gerbang NOR kombinasi gerbang NOT dan OR. Gerbang NOR adalah gerbang universal kedua. Di sini, gerbang NOR hanya akan menghasilkan tingkat output logika 1 pada tingkat logika 0.
Juga, untuk kombinasi input lainnya, output tetap pada tingkat logika 0. Berikut adalah simbol dan tabel kebenaran dari gerbang NOR:
Simbol gerbang NOR dua input
Tabel Kebenaran
Gerbang AND dua input Input yang direpresentasikan X dan Y mungkin 0V. Jadi, transistor Q1 dan Q2 tetap OFF. Dengan alasan ini, tidak ada tegangan yang mengalir melalui resistor. Karena tidak akan ada penurunan tegangan, output arus (Z) cocok dengan +5V.
Namun, jika salah satu input sama dengan +5V, atau kedua input cocok dengan 5V, transistor serupa tetap ON. Jadi, output arus terkait dengan ground dan = 0V.
Tabel Kebenaran Gerbang Logika – Exclusive-OR Gate
Gerbang Ex-OR adalah sirkit logika dengan dua input dan satu output. Ia mengambil keadaan logika 1 jika salah satu dari dua inputnya mengambil keadaan logika 1 atau jika kedua input berada dalam keadaan logika satu.
Juga, output mengambil keadaan logika 0. Anda dapat menggunakan gerbang Ex-OR seperti inverter. Dan untuk melakukannya, Anda harus menghubungkan satu terminal input ke logika 1.
Berikut adalah simbol dan tabel kebenaran:
Gerbang Ex-OR
Tabel Kebenaran
Tabel Kebenaran Gerbang Logika–Exclusive-NOR GATE
Gerbang X-NOR adalah kombinasi dari gerbang X-OR dan NOT. Ia juga memiliki konsep dua input dan satu output.
Gerbang X-NOR akan memiliki output logika 1 ketika kedua input berada pada logika 0 atau logika 1. output akan logika 0 jika satu bagian input adalah 1 sementara yang lainnya adalah 0.
Juga, Anda dapat menyebut gerbang ini sebagai coincidence gate. Mengapa? Simple! Ia hanya menghasilkan output (1) jika input cocok.
Anda juga dapat menggunakan gerbang ini sebagai inverter dengan menghubungkan dua terminal input ke logika 0.
Berikut adalah simbolnya:
Gerbang Exclusive-NOR
Penutup
Jutaan gerbang logika masing-masing memiliki aplikasi uniknya. Gerbang AND bekerja sebagai gerbang pengaktif yang memungkinkan data memproses melalui saluran. Juga, gerbang OR membantu mendeteksi lebih dari satu peristiwa dalam sirkit.
Gerbang NOT jenisnya bekerja seperti inverter dalam sebagian besar sirkit, sementara gerbang NAND memiliki penggunaan universal dalam hampir semua sirkit. Gerbang NOR juga universal, dan gerbang XOR dan XNOR mengarahkan operasi aritmatika dan membantu dalam deteksi paritas dan enkripsi dalam sirkit, masing-masing. Nah, itu membungkus artikel ini. Jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungi kami, dan kami akan senang membantu.
