Modul Praktikum Sistem Digital

MODUL I PENGENALAN ALAT

  1. I. DASAR TEORI
    1. 1. Konsep Dasar Breadboard

Breadboard digunakan untuk mengujian dan eksperimen rangkaian elektronika. Breadboard sangat baik sekali digunakan karena rangkaian elektronika dengan mudah dirangkai pada breadboard dengan cara menancapkannya di lubang-lubang yang telah tersedia pada breadboard. Breadboard terdiri dari banyak lubang tempat meletakkan komponen. Gambar 1.1 Gambar breadboard tampak dari depan. Breadboard mempunyai banyak jalur logam yang berfungsi sebagai penghantar/konduktor yang terletak dibagian dalam breadboard. Jalur logam tersebut tersusun seperti pada gambar 2. Tiap-tiap lubang seperti pada gambar 1 saling terkoneksi seperti jalur pada gambar 1.2. Bila gambar 1.1 diletakkan diatas gambar 1.2 maka akan tampak seperti gambar 1.3. Gambar 1.2 Gambar Breadbord tampak dari dalam. Jalur biru biasanya digunakan sebagai jalur untuk menghubungkan rangkaian dengan sumber tegangan (misalnya battery), dan jalur hijau digunakan untuk komponen Gambar 1.3 Layout pada bread board.

  1. 2. Electronics workbench

Electronics workbench (EWB) adalah sebuah software yang digunakan mengujian dan eksperimen rangkaian elektronika EWB terdiri dari Menu Reference, Sources, Basic, Diodes, Transistors, Analog ICs, Mixed ICs, DigitalICs, Indicators dan masih banyak lagi menu yang terdapat pada EWB semua dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Gambar 1.4 Papan Kerja EWB. Pada menu sources ini mendiskripsikan sources seperti ncluding battery, AC voltage source, Vcc source and FM source, menu basic mendiskripsikan tentang komponen EWB contoh: resistor, capacitor, relay, switch and transformer. Menu digit mendiskripsikan tentang gerbang logika seperti and,or,nand dan lain-lain.

  1. 3. PCB Designer

PCB Designer merupakan salah satu program (software) popular untuk merancang jalur layout PCB. Keistimewaan program ini diantaranya yaitu sebagai berikut :

  1. Dijalankan menggunakan Sistem Operasi Windows yang banyak dipakai oleh pengguna computer di dunia
  2. Bisa digunakan merancang PCB dengan multilayer (beberapa lapisan), sehingga mampu menangani pembuatan PCB yang sangat kompleks (rumit).
  3. Mudah dalam penggunaannya karena menu utamanya sudah diwakili dengan menggunakan button (tombol).

Perlu diingat bahwa dalam merancang PCB hendaknya jalur pengawatan antara satu dengan yang lain tidak membentuk sudut kurang dari 90º. Tampilan awal menjalankan program aplikasi PCB Designer ditunjukan pada Gambar berikut : Setelah memahami fungsi dari menu dan tombol yang ada, pada kegiatan belajar kali ini para praktikan berlatih untuk merancang layout PCB dari rangkaian elektronika yang akan diberikan. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merancang sebuah layout PCB diantaranya adalah sebagai berikut :

  1. Kerapian dari jalur layout PCB

Jalur layout yang teratur dan rapi akan memudahkan dalam pembacaan (perunutan) jalur pengawatan terhadap rangkaian elektronika

  1. Kebersihan jalur layout PCB

Layout PCB hendaknya bersih dari segala macam benda yang dapat mempengaruhi dalam proses pembuatan PCB, misal bayangan hitam karena tinta, benda kecil, dan lain sebagainya. Karena akan ikut tercetak pada papan lapisan tembaga yang dikhawatirkan akan terjadi hubung singkat antara jalur pengawatan yang satu dengan yang lainnya.

  1. Ketelitian dari jalur layout PCB, apakah sudah sesuai dengan jalur pada rangkaian elektronika yang dikehendaki atau tidak ?
  2. Percabangan jalur layout dihindari tidak membentuk sudut kurang dari 90º.
  3. Hendaknya peserta diklat mengetahui ukuran jarak antara lubang kaki komponen yang satu dengan lainnya. Oleh karenanya peserta diklat harus benar-benar mengetahui karakteristik fisik dari komponen elektronika.
  4. Mengetahui karakteristik rangkaian elektronika, apakah AC atau DC, + dan -, output-input, dan lain-lain.
  5. Segi ekonomis, yaitu tidak memerlukan banyak tempat pada papan PCB

Setelah peserta diklat membuat layout PCB dengan benar, kemudian dapat mencetaknya pada media khusus seperti kertas transparan (akan dipelajari lebih mendalam pada modul Pemrosesan PCB), dan siap untuk dicetak pada papan PCB.

  1. II. TUGAS PENDAHULUAN
    1. Sebutkan dan jelaskan beberapa bagian dari alat bredboard?
    2. Sebutkan fungsi dari pilihan tombol dibawah pilihan menu yang ada pada program EWB?
    3. Buat gerbang logika (terserah) dengan menggunakan EWB, gunakan led untuk mengetahui output?
    4. Apakah yang dimaksud dengan PCB multilayer menurut pendapat anda ?
    5. Sebutkan fungsi dari pilihan tombol dibawah pilihan menu yang ada pada program PCB Designer !
  1. III. PRAKTIKUM
    1. 1. Alat & Bahan
      1. broadbrand             : 1 buah
      2. Kabel                      : secukupnya
      3. IC 7400                   : 1 buah
  1. 2. Tugas Praktikum
    1. Terapkan gerbang logika dasar (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR) dan tersebut pada  panel dengan IC yang telah disediakan
    2. Lakukan percobaan diatas dengan menggunakan kabel secukupnya?
    3. Tulis physical layer truth tabel dari tiap gerbang IC!
    4. Pada percobaan diatas buatlah jalur PCB *

  1. IV. PERTANYAAN DAN TUGAS
    1. Jelaskan fungsi dari pilihan tombol dibawah pilihan menu yang ada pada program EWB?
    2. Jelaskan fungsi dari pilihan tombol dibawah pilihan menu yang ada pada program PCB Designer !
    3. Buat rangkaian logika dengan menggunakan EWB dengan gerbang logika dan gerbang kombinasional?
    4. Buatlah jalur PCB dari rangkaian no. 3!*
    5. Tugas tambahan ditentukan oleh Asistennya masing-masing.

* Desain tiap praktikan harus berbeda, jika sama nilai = 0 MODUL II GERBANG LOGIKA DAN IC Dalam elektronika digital sering kita lihat gerbang-gerbang logika. Gerbang tersebut merupakan rangkaian dengan satu atau lebih dari satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal keluaran. Gerbang juga merupakan rangkaian digital (dua keadaan), karena sinyal masukan dan sinyal keluaran hanya berupa tegangan tinggi atau tegangan rendah. Dengan demikian gerbang sering disebut rangkaian logika karena analisisnya dapat dilakukan dengan aljabar Boole.

  1. I. TUJUAN
    1. Mengerti dan memahami gerbang-gerbang logika dasar (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR).
    2. Mengerti dan memahami ekspresi-ekspresi bolean.
    3. Mengerti dan memahami cara membuat rangkaian gerbanggerbang logika dasar (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR).
  1. II. DASAR TEORI

Komputer, kalkulator, dan peralatan digital lain kadang dianggap oleh orang awam sebagai sesuatu yang ajaib. Sebenarnya, peralatan elektronika digital sangat logis dalam opersinya. Bentuk dasar blok dari setip rangkaian digital adalah suatu gerbang logika. Gerbang logika akan kita gunakan untuk operasi bilangan biner , sehingga timbul istilah gerbang logika biner. Setiap orang yang bekerja dibidang elektronika digital memahami dan menggunkan gerbang logika biner setiap hari. Ingat, gerbang logika merupakan blok bangunan untuk komputer yang paling rumit sekalipun. Gerbang logika dapat tersusun dari saklar sederhana, relay, transistor, diode atau IC. Oleh penggunaannya yang sangat luas, dan harganya yang rendah, IC akan kita gunakan untuk menyusun rangkaian digital. Jenis atau variasi dari gerbang logika yang tersedia dalam semua kelompok logika termasuk TTL dan CMOS.

  1. 1. Aljabar Boolean

Aljabar Boolean terdiri dari: Gambar 2.1 Simbol gerbang logika. Aljabar Boolean digunakan untuk menjelaskan dan merancang suatu rangkaian digital binary. Operasi dasarnya adalah logical operation AND, OR dan NOT.

  1. 2. Gerbang-Gerbang Logika (Logic Gates)

Gerbang-gerbang logika yang khususnya dipakai di dalam komputer digital,dibuat dalam bentuk IC (Integrated Circuit) yang terdiri atas transistor-transistor, diode dan komponen-komponen lainnya. Gerbang-gerbang logika ini mempunyai bentuk-bentuk tertentu yang dapat melakukan operasi-operasi INVERS, AND, OR serta NAND, NOR, dan XOR (Exclusive OR). NAND merupakan gabungan AND dan INVERS sedangkan NOR merupakan gabungan OR dan INVERS.

  1. 3. IC (Integrated Circuits)

Selama ini kita hanya mengenal simbol-simbol suatu gerbang logika. Di dalam prakteknya suatu gerbang-gerbang logika ini dikemas dalam suatu IC (integrated circuits). Banyak sekali kelompok-kelompok IC digital yang terbagi menurut devais pembentuknya maupun spesifikasi cara. IC TTL merupakan perangkat logika yang mempunyai tegangan kerja 4.5 s/d 5.5 volt. Bila batas tegangan ini dilampaui maka, IC akan rusak atau bila kurang IC tidak akan bekerja dangan baik. IC TTL yang telah difibrikasi untung gerbang-gerbang logika dasar antara lain :

  1. AND           : 7408                                     d.  OR             : 7432
  2. NAND        : 7400                                     e.  NOT           : 7404
  3. NOR            : 7402, 7425, 7427                 f.  EX-OR       : 7486
  1. 4. IC TTL

Selain TTL terdapat juga gerbang logika dari jenis CMOS yang mempunyai tegangan kerja antara 3.5 s/d 15 volt. IC CMOS selaian lebih besar jangkauan tegangan kerjanya juga harganya rata-rata lebih murah dari IC TTL. Kelemahan IC CMOS adalah factor kecepatan respon rangkaian yang lebih lambat dari pada IC TTL. Selaian it IC CMOS memerlukan penanganan yang lebih hati-hati karena mudahnya terjadi kerusakan akibat pengaruh listrik statis. Untuk itu dalam praktikum ini hanya akan menggunakan IC TTL. Seven Segment Gambar 2.2 Seven segment.

  1. III. TUGAS PENDAHULUAN
    1. Jelaskan yang dimaksud dengan gerbang NOT, AND, OR, NAND, NOR, dan XOR.
    2. Gambarkan bentuk gerbang dan IC TTL serta table kebenaran dari NOT, AND, OR, NAND, NOR, dan XOR untuk IC jelaskan juga fungsi kaki-kaki yang mereka miliki.
    3. Buatlah rangkaian pengganti dari gerbang AND dengan menggunakan gerbang NOR, gerbang OR dengan dengan gerbang NAND. Serta buat table kebenarannya.
    4. Jelaskan dan gambarkan seven segment.
  1. IV. PRAKTIKUM
    1. 1. Alat & Bahan
      1. IC 7400, IC 7402, IC 7404, IC 7408, IC 7432
      2. Papan panel
      3. Kabel
      4. Output Seven-segment
    2. Tugas Praktikum
      1. Buatlah rangkaian sederhana dengan menggunakan IC 7400, IC 7402, IC 7404, IC 7408, IC 7432
      2. Buatlah jalur PCB dari soal di atas *
      3. Buatlah rangkaian aplikasi dari tugas pendahuluan no 3.
  1. V. PERTANYAAN DAN TUGAS
    1. Buatlah rangkaian dari salah satu IC pada no. 1 dengan keluaran menggunakan seven segment.
    2. Gambarkan rangkaian yang telah kalian praktekkan pada tugas pendahuluan no. 3 dan untuk mengetahui output gunakan 7segment.
    3. Buatlah jalur PCB dari soal no. 2*
    4. Tugas tambahan ditentukan oleh Asistennya masing-masing

* Desain tiap praktikan harus berbeda, jika sama nilai = 0 MODUL III RANGKAIAN KOMBINASIONAL Pada dasarnya rangkaian logika (digital) yang terbentuk dari bebeapa gabungan komponen elektronik yang terdiri dari macam – macam gate dan rangkaian – rangkaian lainya, sehingga membentuk rangkaian elektronika yang bersifat kompleks dan cukup rumit.

  1. I. TUJUAN
    1. Membuat rangkaian dari kombinasi gerbang dasar
    2. Memahami cara kerja rangkaian dari kombinasi gerbang dasar
  1. II. MATERI

Rangkaian kombinasional adalah rangkaian digital yang nilai outputnya seluruhnya bergantung pada kombinasi nilai- nilai inputnya pada saat tersebut. Rangkaian kombinasional tidak dipengaruhi oleh segi historis dari rangkaian seperti halnya rangkaian sekuensial. Rangkaian kombinasional terdiri atas blok – blok gerbang logika dasar seperti gerbang AND, OR, dan NOT, serta beberapa gerbang logika lainnya yang dikombinasikan untuk mendapatkan nilai keluaran tertentu.

  1. 1. Perancangan rangkaian logika:

Ada uraian verbal tentang apa yang hendak direalisasikan Langkah:

  • Tetapkan kebutuhan masukan dan keluaran dan namai
  • Susun tabel kebenaran menyatakan hubungan masukan dan keluaran yang diinginkan
  • Rumuskan keluaran sebagai fungsi masukan
  • Sederhanakan fungsi keluaran tesebut
  • Gambarkan diagram rangkaian logikanya
  • Sesuaikan rangkaian ini dengan kendala:
    • Jumlah gerbang dan jenisnya yang tersedia
    • Cacah masukan setiap gerbang
    • Waktu tunda (waktu perambatan)
    • Interkoneksi antar bagian-bagian rangkaian
    • Kemampuan setiap gerbang untuk mencatu (drive) gerbang berikutnya (fan out).
    • Harga rangkaian logika:  cacah gerbang dan cacah masukan keseluruhannya
  1. 2. Penyelesaian Logika dari Tabel Kebenaran Dengan Menggunakan Metode SOP dan POS dan Implementasi Pada Rancangan Rangkaian Logikanya.

Jika diberikan suatu tabel kebenaran dari suatu kasus maka kita bisa menggunakan metode SOP atau POS untuk merancang suatu rangkaian kombinasionalnya. Seperti yang telah dijelaskan diatas. Untuk menentukan suatu rancangan biasanya kita menghendaki suatu rancangan yang paling efisien. Dengan adanya tabel kebenaran kita dapat menentukan mana diantara metode yang paling efisien untuk diimplementasikan. Untuk menentukan metode mana yang paling efisien, kita lihat bagian output pada tabel kebenaran tersebut. Jika jumlah output yang mempunyai nilai 1 lebih sedikit dari jumlah output yang mempunyai nilai 0, maka kita bisa menentukan bahwa metode SOP yang lebih efisien. Jika jumlah output yang mempunyai nilai 0 lebih sedikit dari jumlah output yang mempunyai nilai 1, maka kita bisa menentukan metode POS yang lebih efisien. Kadangkala suatu hasil dari tabel disajikan dalam bentuk fungsi. Dan kita akan mengenal symbol “Σ” melambangkan operasi SOP sehingga yang ditampilkan adalah output yang mempunyai nilai 1 dan symbol “Π” melambangkan operasi POS sehingga yang ditampilkan adalah ouput yang mempunyai nilai 0. Contoh: F( A, B, C ) = Σ ( 0, 3, 5, 7 ) Maksud dari fungsi diatas adalah fungsi tersebut mempunyai 3 variabel input dan output yang mempunyai nilai 1 adalah 0, 3, 5, dan 7 (tanda Σ melambangkan SOP). Jika fungsi yang disajikan adalah: F( A, B, C ) = Π ( 0, 3, 5, 7 ) Maksudnya adalah fungsi tersebut mempunyai 3 variabel input dan output yang mempunyai nilai 0 adalah 0, 3, 5, dan 7 (tanda Π melambangkan POS). Buatlah rangkaian kombinasional untuk mengimplementasikan tabel kebenaran berikut : Tabel 3.1 Tabel kebenaran Karena output dengan nilai 1 lebih sedikit maka kita gunakan metode SOP. Dan untuk teknik penyederhanaannya kita langsung gunakan K-Map (karena masih 3 variabel). Gambar 3.1 Penyederhanaan menggunkan K-Map Ekspresi fungsi logikanya dari hasil K-Map tersebut adalah: Karena bentuk fungsi logikanya adalah SOP kita dapat merancang rangkaian kombinasionalnya dari gerbang NAND saja, yaitu dengan cara memberi double bar pada fungsi tersebut kemudian operasikan gambar yang terbawah. Fungsi akan menjadi: Sehingga rangkaian kombinasionalnya menjadi: Gambar 3.2 Rangkaian kombinasional

  1. III. TUGAS PENDAHULUAN
    1. Jelaskan pengertian termonologi logika, hukum aljabar Boolean, K-Map, Rangkaian ekivalen,  logika positif dan negative
    2. Gambarkan dengan menggunakan gambar IC dan gerbang rangkaian and, or, nand, dan nor dengan menggunakan empat masukan.
    3. Buat tabel kebenaran untuk soal no.2
    4. Gambarkan dengan gerbang rangkaian kombinasional untuk fungsi di bawah ini lengkap dengan proses pengerjaannya :

F(A, B, C, D) = Σ ( 0,2,4,5,6,13)

  1. IV. PRAKTIKUM
    1. 1. ALAT & BAHAN
      1. Panel praktikum      : 1 buah
      2. Kabel                      : secukupnya
      3. IC                           : 7400, 7402, 7404, 7408, 7432
  1. 2. TUGAS PRAKTIKUM
    1. Realisasikan tugas pendahuluan no 2, dengan ic yang tersedia untuk gerbang and dan or dengan empat masukan
    2. Begitupula dengan gerbang nor dan nand realisasikan rangkaiannya dengan empat masukan
    3. Realisasikan rangkaian kombinasional pada tugas pendahuluan 4
  1. V. PERTANYAAN DAN TUGAS
    1. Buat tabel kebenaran untuk tugas praktikum A dan B
    2. Cocokkan hasil rangkaian dengan table kebenaran pada tugas           pendahuluan 4
    3. Buatlah kesimpulan dari praktikum yang telah dilaksanakan
    4. Buatlah jalur PCB dari tugas praktikum bagian C *
    5. Tugas tambahan ditentukan oleh Asistennya masing-masing

* Desain tiap praktikan harus berbeda, jika sama nilai = 0 MODUL IV BINARY CODED DECIMAL Seperti telah kita ketahui, dalam peralatan elektronik yang menggunakan Digital sistem operasinya berdasarkan cara kerja saklar yang diwujudkan dalam bentuk bilangan Biner yang menggunakan logika “1” dan “0”, sedangkan dalam kehidupan sehari-hari kita berkomunikasi dengan menggunakan sistem informasi yang berdasarkan angka-angka dan huruf-huruf (alfanumeric). Angka-angka tersebut berupa kombinasi dari angka Desimal 0 sampai 9 dan huruf-huruf A samapai Z (26 huruf). Maka dari itu untuk dapat menghubungkan antara perhitungan yang dilakukan oleh manusia dengan perhitungan yang dilakukan oleh sistem Digital perlu adanya suatu sistem yang dapat melakukan perubahan (Konversi) dari bentuk Desimal ke dalam bentuk Biner. Perubahan tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan SISTEM SANDI atau KODE. Salah satu sistem sandi yang dipergunakan untuk mengadakan perubahan (menyandi) dari bilangan Desimal menjadi bilangan Biner disebut Sandi BCD atau Binary Coded Decimal. Sehingga dirasakan sangat penting untuk mengerti bagaimana caranya mengkonversikan bilangan Desimal ke bilangan Biner. Hal ini agar kita dapat memahami dari rangkaian elektronik yang akan kita bangun.

  1. I. TUJUAN
    1. Mengenal dan mempelajari Binary Coded Decimal
    2. Dapat mengkonversikan bilangan Desimal ke bilangan Biner, maupun sebaliknya.
    3. Menerapkan BCD tersebut dalam sebuah rangkaian elektronika ataupun sebuah program.

  1. II. DASAR TEORI

Untuk menghubungkan antara perhitungan yang dilakukan oleh manusia dengan perhitungan yang dilakukan oleh sistem Digital perlu adanya suatu sistem yang dapat melakukan perubahan (Konversi) dari bentuk Desimal ke dalam bentuk Biner. Perubahan tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan SISTEM SANDI atau KODE. Salah satu sistem sandi yang dipergunakan untuk mengadakan perubahan (menyandi) dari bilangan Desimal menjadi bilangan Biner disebut Sandi BCD atau Binary Coded Decimal. Untuk menyandi bilangan-bilangan Desimal dapat dilakukan dengan menggunakan menggunakan angka Biner 4 Bit (Binary Digit) sehingga akan diperoleh 16 kemungkinan kombinasi 4 Bit bilangan Biner. Table 4.1 Konversi Binary, Decimal, dan Hexadecimal

Binary Hexadecimal Decimal X1 X16
0000 0 0 0 0
0001 1 1 1 16
0010 2 2 2 32
0011 3 3 3 48
0100 4 4 4 64
0101 5 5 5 80
0110 6 6 6 96
0111 7 7 7 112
1000 8 8 8 128
1001 9 9 9 144
1010 A 10 10 160
1011 B 11 11 176
1100 C 12 12 192
1101 D 13 208
1110 E 14 14 224
1111 F 15 15 240

Penyandian yang sering digunakan dikenal sebagai sandi 8421BCD dan 2421BCD.

  1. 1. SANDI BCD 8421

Pada umumnya untuk merubah bilangan Biner yang terdiri dari banyak Digit ke dalam bilangan Desimal akan menyulitkan dan memakan waktu lama. Sebagai contoh misalnya bilangan Biner (110101110011)2, kalau kita hitung dengan menggunakan harga jelas ini akan memakan waktu yang cukup lama. Dengan bantuan SANDI BCD semuanya akan menjadi mudah. Pengertian dari sandi BCD ini adalah mngelompokkan bilangan Biner yang tiap kelompoknya terdiri dari 4 Bit bilangan Biner yang dapat menggantikan setiap Digit dari bilangan Desimal dengan urutan yang berdasarkan Harga tempat seperti 8, 4, 2, 1. Dengan demikian sandi tersebut dinamakan Sandi BCD 8421. Urutan dari bilangan sandi BCD 8421 dapat bertambahan dan berkembang terus, misalnya bilangan Desimal puluhan dapat bertambah dengan kelipatan 101 (80, 40, 20, 10), bilangan Desimal ratusan dengan kelipatan 102 (800, 400, 200, 100) dan begitulah seterusnya. Sebagai contoh misalnya: a)             Buatlah sandi BCD 8421 dari bilangan Desimal 1995 Penyelesaian: 1995  =   0001 1001 10010101 1        9        9       5 Jadi (1995)10 =  (0001011001100101)BCD 8421 atau = (11001110010101)BCD 8421 b)            Rubahlah sandi BCD 8421 (110010100010) menjadi bilangan Desimal Penyelesaian: 110010100010 = 0001 1001 0100 0101 1        9        4      5 Jadi sandi BCD 8421 (110010100010) = (1945)10

  1. 2. SANDI BCD 2421

Sepertinya halnya pada sandi BCD 8421, maka pada sandi BCD 2421 bilangan 2421 menunjukkan urutan bobot bilangan atau Harga tempat dari Digit bilangan Biner. Dalam membuat sandi BCD 2421 kita dapat membuat beberapa kemungkinan penulisan 4 Bit bilangan Biner. Sebagai contoh :

  • angka Desimal 2 dapat ditulis 0010 atau 1000
  • angka Desimal 4 dapat ditulis 0100 atau 1010

Dari uraian diatas maka dapat ditarik kesimpulan bahwa dengan menggunakan 4 Bit bilangan Biner yang dipakai sebagai pengganti bilangan Desimal, maka akan dihasilkan banyak sekali sandi BCD. Hal ini disebabkan karena tiap-tiap Bit dapat diubah sandi berdasarkan bobot tertentu. Sebagai contoh misalnya: BCD 8421, BCD 2421 dan lain-lain. Contoh membuat sandi 2421 Buatlah sandi 2421 dari bilangan Desimal 1945 Penyelesaian: (1945)100001 1111 0100 0101 1        9        4        5 =  (1111101001010)BCD 2421 Atau      =  0001 1111 1011 1         9       4        5 Dalam rangkaian elektronika kita mengenal sebuah seven segmen. Seven segmen merupakan rangkaian pendisplay angka yang terdiri dari beberapa dioda cahaya (LED) yaitu LED untuk pembentukan angka dan satu LED sebagai titik.Ada dua jenis LED untuk berdasarkan kaki yang di pakai bersama-sama (common), yaitu common anoda dan common katoda.Untuk memudahkan dalam menyalakan seven segmen,maka di butuhkan decoder khusus untuk mengkodekan dari kode Biner menjadi kode-kode Biner yang sesuai untuk membentuk displayangka.ada dua driver umumyang di pakai sebagai decoder ke seven segmen (BCD to seven segmen), antara lain IC 7447 untuk seven segmen ke dua. BCD to seven segmen adalah pengubah kode BCD ke kode seven segment. Gambar 4.1 IC decoder biner ke decimal

  1. III. TUGAS PENDAHULUAN
    1. Jelaskan pengertian Sandi Hexadesimal, Sandi Excess-3, dan Sandi ASCII
    2. Konversikan bilangan berikut
      1. 843 jika disandikan dalam 8421 BCD
      2. 0101 1111 jika disandikan 2421BCD
    3. Dengan rangkaian kombinasi buat angka 0-9 menggunakan seven segmen dengan empat inputan dengan menggunakan table dibawah ini.

Table 5.1 Konversi biner ke desimal

Input Output Desimal
A B C D a b c d e f g
0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0
0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1
0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3
0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4
0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5
0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6
0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7
1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8
1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 9
  1. IV. PRAKTIKUM
    1. Setelah membuat rangkaaian kombinasi gunakan Electronic workbench untuk membuat aplikasinya.
  1. V. PERTANYAAN DAN TUGAS
    1. Buatlah kelompok masing-masing 2 orang dan kemudian buatlah jalur PCB dari tugas praktikum diatas (hanya beberapa bagian)*
    2. Tugas tambahan ditentukan oleh Asistennya masing-masing

* Desain tiap praktikan harus berbeda, jika sama nilai = 0 MODUL V APLIKASI BINARY CODE DESIMAL (BCD)

  1. I. DASAR TEORI

BCD to seven segmen adalah pengubah kode BCD ke kode seven segmen. banyak aplikasi yang menggunakan seven segman contohnya adalah kalkulator digital, jam digital, rambu-rambu lalulintas dan masih banyak lagi. Pada pertemuan ke empat kita sudah mengenal lebih dalam seven segmen untuk itu pada pertemuan ke lima akan membahas tentang aplikasi BCD to seven segmen, seven segmen terdiri dari beberapa dioda cahaya (LED), LED untuk pembentuk angka dan 1 LED sebagai titik. Pembentukan led dapat menggunakan rangkaian logika dan IC 7447 untuk seven segmen common kedua. Gambar 5.1 IC 7447 ke seven segment

  1. II. TUGAS PENDAHULUAN
    1. Jelaskan dan gambarkan susunan kaki-kaki pada IC 7447, 4072
    2. Buatlah rancangan (EWB) display dengan seven segmen untuk menampilkan data Biner 8 Bit dengan hanya menggunakan satu buah decoder saja. Sekaligus mengaktifkan seven segmen yang bersesuaian dengan datanya.
  1. V. ALAT DAN BAHAN
    1. Panel Praktikum                           : 1 buah
    2. Kabel                                            : secukupnya
    3. IC 7447, 4072                              : 3 buah
    4. Seven segmen                              : 1 buah
  2. VI. PERCOBAAN
    1. Realisasikan tugas pendahuluan no 2, pada bred board / panel praktikum
    2. Buatlah jalur PCB dari percobaan di atas*
  1. VII. PERTANYAAN DAN TUGAS
    1. Apa kesimpulan anda terhadap percobaan nomor 2? Berikan ulasan yang cukup!
    2. Buat program berdasarkan percobaan diatas yaitu display dari bilangan Biner ke Desimal dengan ketentuan : nama variable menggunakan nama
    3. Tugas tambahan ditentukan oleh Asistennya masing-masing

MODUL I PENGENALAN ALAT

  1. I. DASAR TEORI
    1. 1. Konsep Dasar Breadboard

Breadboard digunakan untuk mengujian dan eksperimen rangkaian elektronika. Breadboard sangat baik sekali digunakan karena rangkaian elektronika dengan mudah dirangkai pada breadboard dengan cara menancapkannya di lubang-lubang yang telah tersedia pada breadboard. Breadboard terdiri dari banyak lubang tempat meletakkan komponen. Gambar 1.1 Gambar breadboard tampak dari depan. Breadboard mempunyai banyak jalur logam yang berfungsi sebagai penghantar/konduktor yang terletak dibagian dalam breadboard. Jalur logam tersebut tersusun seperti pada gambar 2. Tiap-tiap lubang seperti pada gambar 1 saling terkoneksi seperti jalur pada gambar 1.2. Bila gambar 1.1 diletakkan diatas gambar 1.2 maka akan tampak seperti gambar 1.3. Gambar 1.2 Gambar Breadbord tampak dari dalam. Jalur biru biasanya digunakan sebagai jalur untuk menghubungkan rangkaian dengan sumber tegangan (misalnya battery), dan jalur hijau digunakan untuk komponen Gambar 1.3 Layout pada bread board.

  1. 2. Electronics workbench

Electronics workbench (EWB) adalah sebuah software yang digunakan mengujian dan eksperimen rangkaian elektronika EWB terdiri dari Menu Reference, Sources, Basic, Diodes, Transistors, Analog ICs, Mixed ICs, DigitalICs, Indicators dan masih banyak lagi menu yang terdapat pada EWB semua dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Gambar 1.4 Papan Kerja EWB. Pada menu sources ini mendiskripsikan sources seperti ncluding battery, AC voltage source, Vcc source and FM source, menu basic mendiskripsikan tentang komponen EWB contoh: resistor, capacitor, relay, switch and transformer. Menu digit mendiskripsikan tentang gerbang logika seperti and,or,nand dan lain-lain.

  1. 3. PCB Designer

PCB Designer merupakan salah satu program (software) popular untuk merancang jalur layout PCB. Keistimewaan program ini diantaranya yaitu sebagai berikut :

  1. Dijalankan menggunakan Sistem Operasi Windows yang banyak dipakai oleh pengguna computer di dunia
  2. Bisa digunakan merancang PCB dengan multilayer (beberapa lapisan), sehingga mampu menangani pembuatan PCB yang sangat kompleks (rumit).
  3. Mudah dalam penggunaannya karena menu utamanya sudah diwakili dengan menggunakan button (tombol).

Perlu diingat bahwa dalam merancang PCB hendaknya jalur pengawatan antara satu dengan yang lain tidak membentuk sudut kurang dari 90º. Tampilan awal menjalankan program aplikasi PCB Designer ditunjukan pada Gambar berikut : Setelah memahami fungsi dari menu dan tombol yang ada, pada kegiatan belajar kali ini para praktikan berlatih untuk merancang layout PCB dari rangkaian elektronika yang akan diberikan. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merancang sebuah layout PCB diantaranya adalah sebagai berikut :

  1. Kerapian dari jalur layout PCB

Jalur layout yang teratur dan rapi akan memudahkan dalam pembacaan (perunutan) jalur pengawatan terhadap rangkaian elektronika

  1. Kebersihan jalur layout PCB

Layout PCB hendaknya bersih dari segala macam benda yang dapat mempengaruhi dalam proses pembuatan PCB, misal bayangan hitam karena tinta, benda kecil, dan lain sebagainya. Karena akan ikut tercetak pada papan lapisan tembaga yang dikhawatirkan akan terjadi hubung singkat antara jalur pengawatan yang satu dengan yang lainnya.

  1. Ketelitian dari jalur layout PCB, apakah sudah sesuai dengan jalur pada rangkaian elektronika yang dikehendaki atau tidak ?
  2. Percabangan jalur layout dihindari tidak membentuk sudut kurang dari 90º.
  3. Hendaknya peserta diklat mengetahui ukuran jarak antara lubang kaki komponen yang satu dengan lainnya. Oleh karenanya peserta diklat harus benar-benar mengetahui karakteristik fisik dari komponen elektronika.
  4. Mengetahui karakteristik rangkaian elektronika, apakah AC atau DC, + dan -, output-input, dan lain-lain.
  5. Segi ekonomis, yaitu tidak memerlukan banyak tempat pada papan PCB

Setelah peserta diklat membuat layout PCB dengan benar, kemudian dapat mencetaknya pada media khusus seperti kertas transparan (akan dipelajari lebih mendalam pada modul Pemrosesan PCB), dan siap untuk dicetak pada papan PCB.

  1. II. TUGAS PENDAHULUAN
    1. Sebutkan dan jelaskan beberapa bagian dari alat bredboard?
    2. Sebutkan fungsi dari pilihan tombol dibawah pilihan menu yang ada pada program EWB?
    3. Buat gerbang logika (terserah) dengan menggunakan EWB, gunakan led untuk mengetahui output?
    4. Apakah yang dimaksud dengan PCB multilayer menurut pendapat anda ?
    5. Sebutkan fungsi dari pilihan tombol dibawah pilihan menu yang ada pada program PCB Designer !
  1. III. PRAKTIKUM
    1. 1. Alat & Bahan
      1. broadbrand             : 1 buah
      2. Kabel                      : secukupnya
      3. IC 7400                   : 1 buah
  1. 2. Tugas Praktikum
    1. Terapkan gerbang logika dasar (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR) dan tersebut pada  panel dengan IC yang telah disediakan
    2. Lakukan percobaan diatas dengan menggunakan kabel secukupnya?
    3. Tulis physical layer truth tabel dari tiap gerbang IC!
    4. Pada percobaan diatas buatlah jalur PCB *

  1. IV. PERTANYAAN DAN TUGAS
    1. Jelaskan fungsi dari pilihan tombol dibawah pilihan menu yang ada pada program EWB?
    2. Jelaskan fungsi dari pilihan tombol dibawah pilihan menu yang ada pada program PCB Designer !
    3. Buat rangkaian logika dengan menggunakan EWB dengan gerbang logika dan gerbang kombinasional?
    4. Buatlah jalur PCB dari rangkaian no. 3!*
    5. Tugas tambahan ditentukan oleh Asistennya masing-masing.

* Desain tiap praktikan harus berbeda, jika sama nilai = 0 MODUL II GERBANG LOGIKA DAN IC Dalam elektronika digital sering kita lihat gerbang-gerbang logika. Gerbang tersebut merupakan rangkaian dengan satu atau lebih dari satu sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal keluaran. Gerbang juga merupakan rangkaian digital (dua keadaan), karena sinyal masukan dan sinyal keluaran hanya berupa tegangan tinggi atau tegangan rendah. Dengan demikian gerbang sering disebut rangkaian logika karena analisisnya dapat dilakukan dengan aljabar Boole.

  1. I. TUJUAN
    1. Mengerti dan memahami gerbang-gerbang logika dasar (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR).
    2. Mengerti dan memahami ekspresi-ekspresi bolean.
    3. Mengerti dan memahami cara membuat rangkaian gerbanggerbang logika dasar (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR).
  1. II. DASAR TEORI

Komputer, kalkulator, dan peralatan digital lain kadang dianggap oleh orang awam sebagai sesuatu yang ajaib. Sebenarnya, peralatan elektronika digital sangat logis dalam opersinya. Bentuk dasar blok dari setip rangkaian digital adalah suatu gerbang logika. Gerbang logika akan kita gunakan untuk operasi bilangan biner , sehingga timbul istilah gerbang logika biner. Setiap orang yang bekerja dibidang elektronika digital memahami dan menggunkan gerbang logika biner setiap hari. Ingat, gerbang logika merupakan blok bangunan untuk komputer yang paling rumit sekalipun. Gerbang logika dapat tersusun dari saklar sederhana, relay, transistor, diode atau IC. Oleh penggunaannya yang sangat luas, dan harganya yang rendah, IC akan kita gunakan untuk menyusun rangkaian digital. Jenis atau variasi dari gerbang logika yang tersedia dalam semua kelompok logika termasuk TTL dan CMOS.

  1. 1. Aljabar Boolean

Aljabar Boolean terdiri dari: Gambar 2.1 Simbol gerbang logika. Aljabar Boolean digunakan untuk menjelaskan dan merancang suatu rangkaian digital binary. Operasi dasarnya adalah logical operation AND, OR dan NOT.

  1. 2. Gerbang-Gerbang Logika (Logic Gates)

Gerbang-gerbang logika yang khususnya dipakai di dalam komputer digital,dibuat dalam bentuk IC (Integrated Circuit) yang terdiri atas transistor-transistor, diode dan komponen-komponen lainnya. Gerbang-gerbang logika ini mempunyai bentuk-bentuk tertentu yang dapat melakukan operasi-operasi INVERS, AND, OR serta NAND, NOR, dan XOR (Exclusive OR). NAND merupakan gabungan AND dan INVERS sedangkan NOR merupakan gabungan OR dan INVERS.

  1. 3. IC (Integrated Circuits)

Selama ini kita hanya mengenal simbol-simbol suatu gerbang logika. Di dalam prakteknya suatu gerbang-gerbang logika ini dikemas dalam suatu IC (integrated circuits). Banyak sekali kelompok-kelompok IC digital yang terbagi menurut devais pembentuknya maupun spesifikasi cara. IC TTL merupakan perangkat logika yang mempunyai tegangan kerja 4.5 s/d 5.5 volt. Bila batas tegangan ini dilampaui maka, IC akan rusak atau bila kurang IC tidak akan bekerja dangan baik. IC TTL yang telah difibrikasi untung gerbang-gerbang logika dasar antara lain :

  1. AND           : 7408                                     d.  OR             : 7432
  2. NAND        : 7400                                     e.  NOT           : 7404
  3. NOR            : 7402, 7425, 7427                 f.  EX-OR       : 7486
  1. 4. IC TTL

Selain TTL terdapat juga gerbang logika dari jenis CMOS yang mempunyai tegangan kerja antara 3.5 s/d 15 volt. IC CMOS selaian lebih besar jangkauan tegangan kerjanya juga harganya rata-rata lebih murah dari IC TTL. Kelemahan IC CMOS adalah factor kecepatan respon rangkaian yang lebih lambat dari pada IC TTL. Selaian it IC CMOS memerlukan penanganan yang lebih hati-hati karena mudahnya terjadi kerusakan akibat pengaruh listrik statis. Untuk itu dalam praktikum ini hanya akan menggunakan IC TTL. Seven Segment Gambar 2.2 Seven segment.

  1. III. TUGAS PENDAHULUAN
    1. Jelaskan yang dimaksud dengan gerbang NOT, AND, OR, NAND, NOR, dan XOR.
    2. Gambarkan bentuk gerbang dan IC TTL serta table kebenaran dari NOT, AND, OR, NAND, NOR, dan XOR untuk IC jelaskan juga fungsi kaki-kaki yang mereka miliki.
    3. Buatlah rangkaian pengganti dari gerbang AND dengan menggunakan gerbang NOR, gerbang OR dengan dengan gerbang NAND. Serta buat table kebenarannya.
    4. Jelaskan dan gambarkan seven segment.
  1. IV. PRAKTIKUM
    1. 1. Alat & Bahan
      1. IC 7400, IC 7402, IC 7404, IC 7408, IC 7432
      2. Papan panel
      3. Kabel
      4. Output Seven-segment
    2. Tugas Praktikum
      1. Buatlah rangkaian sederhana dengan menggunakan IC 7400, IC 7402, IC 7404, IC 7408, IC 7432
      2. Buatlah jalur PCB dari soal di atas *
      3. Buatlah rangkaian aplikasi dari tugas pendahuluan no 3.
  1. V. PERTANYAAN DAN TUGAS
    1. Buatlah rangkaian dari salah satu IC pada no. 1 dengan keluaran menggunakan seven segment.
    2. Gambarkan rangkaian yang telah kalian praktekkan pada tugas pendahuluan no. 3 dan untuk mengetahui output gunakan 7segment.
    3. Buatlah jalur PCB dari soal no. 2*
    4. Tugas tambahan ditentukan oleh Asistennya masing-masing

* Desain tiap praktikan harus berbeda, jika sama nilai = 0 MODUL III RANGKAIAN KOMBINASIONAL Pada dasarnya rangkaian logika (digital) yang terbentuk dari bebeapa gabungan komponen elektronik yang terdiri dari macam – macam gate dan rangkaian – rangkaian lainya, sehingga membentuk rangkaian elektronika yang bersifat kompleks dan cukup rumit.

  1. I. TUJUAN
    1. Membuat rangkaian dari kombinasi gerbang dasar
    2. Memahami cara kerja rangkaian dari kombinasi gerbang dasar
  1. II. MATERI

Rangkaian kombinasional adalah rangkaian digital yang nilai outputnya seluruhnya bergantung pada kombinasi nilai- nilai inputnya pada saat tersebut. Rangkaian kombinasional tidak dipengaruhi oleh segi historis dari rangkaian seperti halnya rangkaian sekuensial. Rangkaian kombinasional terdiri atas blok – blok gerbang logika dasar seperti gerbang AND, OR, dan NOT, serta beberapa gerbang logika lainnya yang dikombinasikan untuk mendapatkan nilai keluaran tertentu.

  1. 1. Perancangan rangkaian logika:

Ada uraian verbal tentang apa yang hendak direalisasikan Langkah:

  • Tetapkan kebutuhan masukan dan keluaran dan namai
  • Susun tabel kebenaran menyatakan hubungan masukan dan keluaran yang diinginkan
  • Rumuskan keluaran sebagai fungsi masukan
  • Sederhanakan fungsi keluaran tesebut
  • Gambarkan diagram rangkaian logikanya
  • Sesuaikan rangkaian ini dengan kendala:
    • Jumlah gerbang dan jenisnya yang tersedia
    • Cacah masukan setiap gerbang
    • Waktu tunda (waktu perambatan)
    • Interkoneksi antar bagian-bagian rangkaian
    • Kemampuan setiap gerbang untuk mencatu (drive) gerbang berikutnya (fan out).
    • Harga rangkaian logika:  cacah gerbang dan cacah masukan keseluruhannya
  1. 2. Penyelesaian Logika dari Tabel Kebenaran Dengan Menggunakan Metode SOP dan POS dan Implementasi Pada Rancangan Rangkaian Logikanya.

Jika diberikan suatu tabel kebenaran dari suatu kasus maka kita bisa menggunakan metode SOP atau POS untuk merancang suatu rangkaian kombinasionalnya. Seperti yang telah dijelaskan diatas. Untuk menentukan suatu rancangan biasanya kita menghendaki suatu rancangan yang paling efisien. Dengan adanya tabel kebenaran kita dapat menentukan mana diantara metode yang paling efisien untuk diimplementasikan. Untuk menentukan metode mana yang paling efisien, kita lihat bagian output pada tabel kebenaran tersebut. Jika jumlah output yang mempunyai nilai 1 lebih sedikit dari jumlah output yang mempunyai nilai 0, maka kita bisa menentukan bahwa metode SOP yang lebih efisien. Jika jumlah output yang mempunyai nilai 0 lebih sedikit dari jumlah output yang mempunyai nilai 1, maka kita bisa menentukan metode POS yang lebih efisien. Kadangkala suatu hasil dari tabel disajikan dalam bentuk fungsi. Dan kita akan mengenal symbol “Σ” melambangkan operasi SOP sehingga yang ditampilkan adalah output yang mempunyai nilai 1 dan symbol “Π” melambangkan operasi POS sehingga yang ditampilkan adalah ouput yang mempunyai nilai 0. Contoh: F( A, B, C ) = Σ ( 0, 3, 5, 7 ) Maksud dari fungsi diatas adalah fungsi tersebut mempunyai 3 variabel input dan output yang mempunyai nilai 1 adalah 0, 3, 5, dan 7 (tanda Σ melambangkan SOP). Jika fungsi yang disajikan adalah: F( A, B, C ) = Π ( 0, 3, 5, 7 ) Maksudnya adalah fungsi tersebut mempunyai 3 variabel input dan output yang mempunyai nilai 0 adalah 0, 3, 5, dan 7 (tanda Π melambangkan POS). Buatlah rangkaian kombinasional untuk mengimplementasikan tabel kebenaran berikut : Tabel 3.1 Tabel kebenaran Karena output dengan nilai 1 lebih sedikit maka kita gunakan metode SOP. Dan untuk teknik penyederhanaannya kita langsung gunakan K-Map (karena masih 3 variabel). Gambar 3.1 Penyederhanaan menggunkan K-Map Ekspresi fungsi logikanya dari hasil K-Map tersebut adalah: Karena bentuk fungsi logikanya adalah SOP kita dapat merancang rangkaian kombinasionalnya dari gerbang NAND saja, yaitu dengan cara memberi double bar pada fungsi tersebut kemudian operasikan gambar yang terbawah. Fungsi akan menjadi: Sehingga rangkaian kombinasionalnya menjadi: Gambar 3.2 Rangkaian kombinasional

  1. III. TUGAS PENDAHULUAN
    1. Jelaskan pengertian termonologi logika, hukum aljabar Boolean, K-Map, Rangkaian ekivalen,  logika positif dan negative
    2. Gambarkan dengan menggunakan gambar IC dan gerbang rangkaian and, or, nand, dan nor dengan menggunakan empat masukan.
    3. Buat tabel kebenaran untuk soal no.2
    4. Gambarkan dengan gerbang rangkaian kombinasional untuk fungsi di bawah ini lengkap dengan proses pengerjaannya :

F(A, B, C, D) = Σ ( 0,2,4,5,6,13)

  1. IV. PRAKTIKUM
    1. 1. ALAT & BAHAN
      1. Panel praktikum      : 1 buah
      2. Kabel                      : secukupnya
      3. IC                           : 7400, 7402, 7404, 7408, 7432
  1. 2. TUGAS PRAKTIKUM
    1. Realisasikan tugas pendahuluan no 2, dengan ic yang tersedia untuk gerbang and dan or dengan empat masukan
    2. Begitupula dengan gerbang nor dan nand realisasikan rangkaiannya dengan empat masukan
    3. Realisasikan rangkaian kombinasional pada tugas pendahuluan 4
  1. V. PERTANYAAN DAN TUGAS
    1. Buat tabel kebenaran untuk tugas praktikum A dan B
    2. Cocokkan hasil rangkaian dengan table kebenaran pada tugas           pendahuluan 4
    3. Buatlah kesimpulan dari praktikum yang telah dilaksanakan
    4. Buatlah jalur PCB dari tugas praktikum bagian C *
    5. Tugas tambahan ditentukan oleh Asistennya masing-masing

* Desain tiap praktikan harus berbeda, jika sama nilai = 0 MODUL IV BINARY CODED DECIMAL Seperti telah kita ketahui, dalam peralatan elektronik yang menggunakan Digital sistem operasinya berdasarkan cara kerja saklar yang diwujudkan dalam bentuk bilangan Biner yang menggunakan logika “1” dan “0”, sedangkan dalam kehidupan sehari-hari kita berkomunikasi dengan menggunakan sistem informasi yang berdasarkan angka-angka dan huruf-huruf (alfanumeric). Angka-angka tersebut berupa kombinasi dari angka Desimal 0 sampai 9 dan huruf-huruf A samapai Z (26 huruf). Maka dari itu untuk dapat menghubungkan antara perhitungan yang dilakukan oleh manusia dengan perhitungan yang dilakukan oleh sistem Digital perlu adanya suatu sistem yang dapat melakukan perubahan (Konversi) dari bentuk Desimal ke dalam bentuk Biner. Perubahan tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan SISTEM SANDI atau KODE. Salah satu sistem sandi yang dipergunakan untuk mengadakan perubahan (menyandi) dari bilangan Desimal menjadi bilangan Biner disebut Sandi BCD atau Binary Coded Decimal. Sehingga dirasakan sangat penting untuk mengerti bagaimana caranya mengkonversikan bilangan Desimal ke bilangan Biner. Hal ini agar kita dapat memahami dari rangkaian elektronik yang akan kita bangun.

  1. I. TUJUAN
    1. Mengenal dan mempelajari Binary Coded Decimal
    2. Dapat mengkonversikan bilangan Desimal ke bilangan Biner, maupun sebaliknya.
    3. Menerapkan BCD tersebut dalam sebuah rangkaian elektronika ataupun sebuah program.

  1. II. DASAR TEORI

Untuk menghubungkan antara perhitungan yang dilakukan oleh manusia dengan perhitungan yang dilakukan oleh sistem Digital perlu adanya suatu sistem yang dapat melakukan perubahan (Konversi) dari bentuk Desimal ke dalam bentuk Biner. Perubahan tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan SISTEM SANDI atau KODE. Salah satu sistem sandi yang dipergunakan untuk mengadakan perubahan (menyandi) dari bilangan Desimal menjadi bilangan Biner disebut Sandi BCD atau Binary Coded Decimal. Untuk menyandi bilangan-bilangan Desimal dapat dilakukan dengan menggunakan menggunakan angka Biner 4 Bit (Binary Digit) sehingga akan diperoleh 16 kemungkinan kombinasi 4 Bit bilangan Biner. Table 4.1 Konversi Binary, Decimal, dan Hexadecimal

Binary Hexadecimal Decimal X1 X16
0000 0 0 0 0
0001 1 1 1 16
0010 2 2 2 32
0011 3 3 3 48
0100 4 4 4 64
0101 5 5 5 80
0110 6 6 6 96
0111 7 7 7 112
1000 8 8 8 128
1001 9 9 9 144
1010 A 10 10 160
1011 B 11 11 176
1100 C 12 12 192
1101 D 13 13 208
1110 E 14 14 224
1111 F 15 15 240

Penyandian yang sering digunakan dikenal sebagai sandi 8421BCD dan 2421BCD.

  1. 1. SANDI BCD 8421

Pada umumnya untuk merubah bilangan Biner yang terdiri dari banyak Digit ke dalam bilangan Desimal akan menyulitkan dan memakan waktu lama. Sebagai contoh misalnya bilangan Biner (110101110011)2, kalau kita hitung dengan menggunakan harga jelas ini akan memakan waktu yang cukup lama. Dengan bantuan SANDI BCD semuanya akan menjadi mudah. Pengertian dari sandi BCD ini adalah mngelompokkan bilangan Biner yang tiap kelompoknya terdiri dari 4 Bit bilangan Biner yang dapat menggantikan setiap Digit dari bilangan Desimal dengan urutan yang berdasarkan Harga tempat seperti 8, 4, 2, 1. Dengan demikian sandi tersebut dinamakan Sandi BCD 8421. Urutan dari bilangan sandi BCD 8421 dapat bertambahan dan berkembang terus, misalnya bilangan Desimal puluhan dapat bertambah dengan kelipatan 101 (80, 40, 20, 10), bilangan Desimal ratusan dengan kelipatan 102 (800, 400, 200, 100) dan begitulah seterusnya. Sebagai contoh misalnya: a)             Buatlah sandi BCD 8421 dari bilangan Desimal 1995 Penyelesaian: 1995  =   0001 1001 1001 0101 1        9        9       5 Jadi (1995)10 =  (0001011001100101)BCD 8421 atau = (11001110010101)BCD 8421 b)            Rubahlah sandi BCD 8421 (110010100010) menjadi bilangan Desimal Penyelesaian: 110010100010 = 0001 1001 0100 0101 1        9        4      5 Jadi sandi BCD 8421 (110010100010) = (1945)10

  1. 2. SANDI BCD 2421

Sepertinya halnya pada sandi BCD 8421, maka pada sandi BCD 2421 bilangan 2421 menunjukkan urutan bobot bilangan atau Harga tempat dari Digit bilangan Biner. Dalam membuat sandi BCD 2421 kita dapat membuat beberapa kemungkinan penulisan 4 Bit bilangan Biner. Sebagai contoh :

  • angka Desimal 2 dapat ditulis 0010 atau 1000
  • angka Desimal 4 dapat ditulis 0100 atau 1010

Dari uraian diatas maka dapat ditarik kesimpulan bahwa dengan menggunakan 4 Bit bilangan Biner yang dipakai sebagai pengganti bilangan Desimal, maka akan dihasilkan banyak sekali sandi BCD. Hal ini disebabkan karena tiap-tiap Bit dapat diubah sandi berdasarkan bobot tertentu. Sebagai contoh misalnya: BCD 8421, BCD 2421 dan lain-lain. Contoh membuat sandi 2421 Buatlah sandi 2421 dari bilangan Desimal 1945 Penyelesaian: (1945)100001 1111 0100 0101 1        9        4        5 =  (1111101001010)BCD 2421 Atau      =  0001 1111 1010 1011 1         9       4        5 Dalam rangkaian elektronika kita mengenal sebuah seven segmen. Seven segmen merupakan rangkaian pendisplay angka yang terdiri dari beberapa dioda cahaya (LED) yaitu LED untuk pembentukan angka dan satu LED sebagai titik.Ada dua jenis LED untuk berdasarkan kaki yang di pakai bersama-sama (common), yaitu common anoda dan common katoda.Untuk memudahkan dalam menyalakan seven segmen,maka di butuhkan decoder khusus untuk mengkodekan dari kode Biner menjadi kode-kode Biner yang sesuai untuk membentuk displayangka.ada dua driver umumyang di pakai sebagai decoder ke seven segmen (BCD to seven segmen), antara lain IC 7447 untuk seven segmen ke dua. BCD to seven segmen adalah pengubah kode BCD ke kode seven segment. Gambar 4.1 IC decoder biner ke decimal

  1. III. TUGAS PENDAHULUAN
    1. Jelaskan pengertian Sandi Hexadesimal, Sandi Excess-3, dan Sandi ASCII
    2. Konversikan bilangan berikut
      1. 843 jika disandikan dalam 8421 BCD
      2. 0101 1111 jika disandikan 2421BCD
    3. Dengan rangkaian kombinasi buat angka 0-9 menggunakan seven segmen dengan empat inputan dengan menggunakan table dibawah ini.

Table 5.1 Konversi biner ke desimal

Input Output Desimal
A B C D a b c d e f g
0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0
0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1
0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3
0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4
0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5
0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6
0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7
1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8
1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 9
  1. IV. PRAKTIKUM
    1. Setelah membuat rangkaaian kombinasi gunakan Electronic workbench untuk membuat aplikasinya.
  1. V. PERTANYAAN DAN TUGAS
    1. Buatlah kelompok masing-masing 2 orang dan kemudian buatlah jalur PCB dari tugas praktikum diatas (hanya beberapa bagian)*
    2. Tugas tambahan ditentukan oleh Asistennya masing-masing

* Desain tiap praktikan harus berbeda, jika sama nilai = 0 MODUL V APLIKASI BINARY CODE DESIMAL (BCD)

  1. I. DASAR TEORI

BCD to seven segmen adalah pengubah kode BCD ke kode seven segmen. banyak aplikasi yang menggunakan seven segman contohnya adalah kalkulator digital, jam digital, rambu-rambu lalulintas dan masih banyak lagi. Pada pertemuan ke empat kita sudah mengenal lebih dalam seven segmen untuk itu pada pertemuan ke lima akan membahas tentang aplikasi BCD to seven segmen, seven segmen terdiri dari beberapa dioda cahaya (LED), LED untuk pembentuk angka dan 1 LED sebagai titik. Pembentukan led dapat menggunakan rangkaian logika dan IC 7447 untuk seven segmen common kedua. Gambar 5.1 IC 7447 ke seven segment

  1. II. TUGAS PENDAHULUAN
    1. Jelaskan dan gambarkan susunan kaki-kaki pada IC 7447, 4072
    2. Buatlah rancangan (EWB) display dengan seven segmen untuk menampilkan data Biner 8 Bit dengan hanya menggunakan satu buah decoder saja. Sekaligus mengaktifkan seven segmen yang bersesuaian dengan datanya.
  1. V. ALAT DAN BAHAN
    1. Panel Praktikum                           : 1 buah
    2. Kabel                                            : secukupnya
    3. IC 7447, 4072                              : 3 buah
    4. Seven segmen                              : 1 buah
  2. VI. PERCOBAAN
    1. Realisasikan tugas pendahuluan no 2, pada bred board / panel praktikum
    2. Buatlah jalur PCB dari percobaan di atas*
  1. VII. PERTANYAAN DAN TUGAS
    1. Apa kesimpulan anda terhadap percobaan nomor 2? Berikan ulasan yang cukup!
    2. Buat program berdasarkan percobaan diatas yaitu display dari bilangan Biner ke Desimal dengan ketentuan : nama variable menggunakan nama
    3. Tugas tambahan ditentukan oleh Asistennya masing-masing

* Desain tiap praktikan harus berbeda, jika sama nilai = 0 * Desain tiap praktikan harus berbeda, jika sama nilai = 0

About these ads