Elektronika Digital 1 MAE 4203 Ahmad Nadhir, Ph.D Pogram Studi Instrumentasi UB Malang

Tujuan Perkuliahan Mahasiswa mampu memahami pengetahuan dasar tentang elektronika digital Mahasiswa dapat menganalisa serta mengimplementasikannya dalam sistem instrumentasi

Topik Bahasan Review sistem digital. Rangkaian logika dasar Map Karnough, algoritma minimisasi sistem digital. Rangkaian kombinasional: encoder, decoder, multiplexer, demultiplexer, dll. Rangkaian sekuensial: multivibrator & flip-flop, register & memory, counter. ADC dan DAC, buffer, three state & latch. Pengenalan PLA, PAL, PLD, FPGA.

Review Sistem Digital Perkembangan semikonduktor 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 kemampuan dalam industri elektronika digital

Analog 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

`

Sistem Bilangan Pada sistem bilangan dibatasi dengan basis (radik), dimana menyatakan banyaknya angka/digit yang digunakan Penamaan sistem bilangan didasarkan atas basis yang digunakan Basis digunakan untuk menentukan nilai atau bobot bilangan tersebut

Bobot Bilangan Tergantung dengan basis serta susunan digit dalam bilangan tersebut Secara umum rumus bobot bilangan Sebagai contoh :

Sistem Bilangan Lainnya 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 dua belas digit (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,t,e) Hexadesimal : menggunakan enam belas digit (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f)

Bilangan Biner Bilangan yang mempunyai basis paling kecil Hanya memiliki dua digit (0 atau 1) Dengan kaidah tertentu, dapat dioperasikan sebagaimana bilangan desimal biasa Penggunaan sistem bilangan ini dalam operasinya menghasilkan komputer digital Keuntungan sistem bilangan ini adalah dapat diwujudkan dalam besaran listrik (tegangan)

Bilangan Biner (cont) Pemakaian sandi memungkinkan mengetahui besar tegangan suatu bilangan desimal, kata, maupun informasi sebagaimana mesin logika Dalam besaran listrik berlaku : 0 = tidak ada tegangan (0-2.4 V) 1 = ada tegangan (3.2-5 V)

Bilangan desimal Bilangan biner 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111

Bobot 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 MSB 1 1 0 1 1 0 0 1 LSB

Mengubah Desimal Menjadi Biner 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 LSB Sisa pembagian treakhir sbg MSB

Mengubah Desimal Menjadi Biner 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

Mengubah Biner Menjadi Oktal Secara langsung Secara tidak langsung 1 1 0 1 0 1 1 1 3 2 7 Mengubah Oktal Menjadi Biner Secara langsung Secara tidak langsung 3 4 7 011 100 111

Bilangan Pecahan Perlu perumusan bobot bilangan untuk pecahan Persamaan umum bobot bilangan

Sistem Pengkodean Perlu penghubung antara manusia dengan peralatan komputer pada saat melakukan operasi perhitungan Binary Code Decimal (BCD) : mengganti masing-masing digit desimal menjadi empat bit bilangan biner Bit paritas : digit 0 atau 1yang ditambahkan pada sekelompok bit dari suatu kode dengan tujuan untuk mengetahui adanya kesalahan.

Operasi Bilangan (penjumlahan) Angka terbesar sistem bilangan adalah basis-1 Carry (pindahan) : digit 1 yang ditambahkan jika penjumlahan bilangan melebihi angka terbesar Carry out : nilai lebih hasil penjumlahan suatu kolom yang harus dijumlahkan pada kolom berikutnya Carry in : carry out yang digeser ke kiri untuk ditambahkan pada penjumlahan angka yang mempunyai bobot lebih besar

…… Yang ditambah (added) …… Yang menambah (augged) 011 …… Pindahan keluaran (carry in) 110 …… Pindahan masukan (carry out) 843 …… Jumlah (sum) Pembedaan carry out dan carry in berguna saat dalam mesin logika yang menggunakan besaran listrik