Rangkaian Logika CMOS - Eko Didik Widianto
advertisement
Rangkaian Logika CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Ringkasan Rangkaian Logika CMOS Lisensi Kuliah#6 TSK205 Sistem Digital - TA 2013/2014 Eko Didik Widianto Sistem Komputer - Universitas Diponegoro http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 1 Rangkaian Logika CMOS Umpan Balik @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Ringkasan I Sebelumnya dibahas tentang minimalisasi dan optimalisasi rangkaian SOP dan POS dengan penyederhanaan ekspresi logika secara Aljabar, peta Karnaugh, tabular Quine-McCluskey dan rangkaian multi-output. Dijabarkan juga program bantu komputer untuk melakukan sintesis rangkaian logika minimum dan analisis rangkaian, yaitu Bmin, Qmls dan Qucs I Hasil desain adalah berupa rangkaian logika (simbolik) http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Lisensi 2 Rangkaian Logika CMOS Implementasi Rangkaian Logika @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) I I Rangkaian logika tersusun atas gerbang-gerbang logika Gerbang logika diimplementasikan menggunakan rangkaian transistor membentuk TTL (transistor-transistor logic) I I Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Ringkasan Lisensi Salah satu teknologi transistor adalah CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Teknologi lain: BJT (bipolar junction transistor) dan BiCMOS (bipolar-CMOS) I Transistor CMOS membutuhkan daya yang lebih rendah, ukuran yang lebih kecil dan biaya fabrikasi yang lebih murah dari BJT I BJT mempunyai karakteristik respon lebih cepat daripada CMOS I Kompromi (trade-off) daya rendah dan kecepatan menghasilkan biCMOS http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 3 Rangkaian Logika CMOS Bahasan Kuliah @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Ringkasan I Prinsip kerja transistor CMOS untuk melakukan fungsi-fungsi logika dasar, yaitu NOT, AND, OR, NAND, NOT, buffer, gerbang transmisi, XOR dan XNOR I I I I Lisensi transistor NMOS, PMOS dan CMOS gerbang logika CMOS: NOT, NAND, NOR, AND, OR buffer, buffer tiga keadaan dan gerbang transmisi (TG, transmission gate) serta implementasi CMOS gerbang logika XOR dan XNOR http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 4 Rangkaian Logika CMOS Kompetensi Dasar @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS I Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa akan mampu: Ringkasan 1. [C2] memahami prinsip kerja transistor NMOS, PMOS dan CMOS untuk mengimplementasikan fungsi logika dasar 2. [C4] merancang rangkaian logika CMOS untuk suatu fungsi SOP atau POS dengan tepat 3. [C5] menganalisis rangkaian logika CMOS dan jumlah transistor yang dibutuhkan untuk suatu fungsi logika I Lisensi Link I Website: http://didik.blog.undip.ac.id/2014/02/25/ tkc205-sistem-digital-2013-genap/ I Email: [email protected] http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 5 Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Ringkasan Lisensi Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 6 Rangkaian Logika CMOS Saklar Transistor @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) I I I I Rangkaian logika dibangun dengan transistor Asumsi sebuah transistor beroperasi seperti saklar sederhana yang dikontrol oleh sinyal logika x TIpe transistor untuk mengimplementasikan saklar sederhana yang sering digunakan adalah MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 2 tipe MOSFET: I I I N-channel (NMOS) P-channel (PMOS) Rangkaian terintegrasi (IC, integrated circuit) menggunakan CMOS (Complementary MOS) yang tersusun atas NMOS dan PMOS I Tidak hanya menggunakan salah satu transistor NMOS atau PMOS saja, namun pasangan NMOS dan PMOS dalam satu chip http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 7 Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Gerbang Logika CMOS Ringkasan Lisensi Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang Logika CMOS Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 8 Rangkaian Logika CMOS Transistor NMOS sebagai Switch @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Simbol NMOS Transistor NMOS Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Gerbang Logika CMOS Ringkasan s Model saklar NMOS: I I http://didik.blog.undip.ac.id Lisensi Fungsi saklar: x low (x = 0) →saklar terbuka x high (x = 1) →saklar tersambung @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 9 Rangkaian Logika CMOS Operasi NMOS sebagai Saklar @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I I I http://didik.blog.undip.ac.id Transistor NMOS Transistor beroperasi dengan mengontrol tegangan VG di terminal Gate (G) Jika VG low, tidak ada koneksi antara terminal Source (S) dan Drain (D). Transistor mati (off) Jika VG high, transistor hidup (on). Seolah seperti saklar tertutup antara terminal Source (S) dan Drain (D) @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Gerbang Logika CMOS Ringkasan Lisensi 10 Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang Logika CMOS Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 11 Rangkaian Logika CMOS Transistor PMOS sebagai Switch @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor PMOS Simbol PMOS Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Gerbang Logika CMOS Ringkasan Lisensi Model saklar NMOS: Fungsi saklar: I I http://didik.blog.undip.ac.id x low (x = 0) →saklar tersambung x high (x = 1) →saklar terputus @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 12 Rangkaian Logika CMOS Operasi PMOS sebagai Saklar @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I I I http://didik.blog.undip.ac.id Transistor NMOS Transistor beroperasi dengan mengontrol tegangan VG di terminal Gate (G) Jika VG low, tidak ada koneksi antara terminal Source (S) dan Drain (D). Transistor mati (off) Jika VG high, transistor hidup (on). Seolah seperti saklar tertutup antara terminal Source (S) dan Drain (D) @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Gerbang Logika CMOS Ringkasan Lisensi 13 Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang Logika CMOS Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 14 NMOS dan PMOS dalam Rangkaian Logika Rangkaian Logika CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Gerbang Logika CMOS Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 15 NMOS dan PMOS dalam Rangkaian Logika Rangkaian Logika CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I Saat transistor NMOS on, maka terminal drainnya pulled-down ke Gnd I I I I Lisensi Saat PMOS off, maka terminal VD mengambang (floating) Transistor NMOS tidak dapat digunakan untuk mendorong terminal drainnya secara penuh ke VDD Transistor PMOS tidak dapat digunakan untuk mendorong terminal drainnya secara penuh ke GND Sehingga Dibentuk CMOS, transistor NMOS dan PMOS dipasangkan http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) CMOS: Complementary MOS Ringkasan Disebabkan cara operasi transistor: I Transistor PMOS Gerbang Logika CMOS Saat transistor PMOS on, maka terminal drainnya pulled-up ke VDD I I Saat NMOS off, maka terminal VD mengambang (floating) Transistor NMOS 16 Rangkaian Logika CMOS Layout Transistor CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Gerbang Logika CMOS Ringkasan Lisensi sumber: wikipedia http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 17 Rangkaian Logika CMOS Gerbang Logika CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I I I I I Gerbang Logika CMOS Gerbang CMOS: pasangan NMOS dan PMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS transistor NMOS membentuk pull-down network (PDN) transistor PMOS membentuk pull-up network (PUN) Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Fungsi yang direalisasikan dengan PDN dan PUN adalah saling berkomplemen satu dengan yang lain PDN dan PUN mempunyai jumlah transistor yang sama I I Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Disusun sehingga kedua jaringan adalah dual satu sama lain Dimana PDN mempunyai transistor NMOS secara seri, maka PUN mempunyai PMOS secara paralel dan sebaliknya http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Ringkasan Lisensi 18 Rangkaian Logika CMOS Gerbang Logika CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS I Untuk semua valuasi sinyal masukan: Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS I I PDN menarik Vf ke Gnd (pull-down); atau PUN menarik Vf ke VDD (pull-up) Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 19 Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 20 Rangkaian Logika CMOS Gerbang NOT CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I Gerbang Logika CMOS Diimplementasikan dengan 2 transistor Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 21 Rangkaian Logika CMOS Operasi NOT CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I Saat masukan x = 0, maka transistor T1 akan ON dan T2 akan OFF Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS I Arus mengalir dari VDD ke Vf , sehingga tegangan Vf = VDD atau f = 1 Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer I Saat masukan x = 1, maka transistor T1 akan OFF dan T2 akan ON I Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Arus mengalir dari GND ke Vf , sehingga tegangan Vf = GND atau f = 0 Ringkasan Lisensi I Perilaku rangkaian CMOS tersebut adalah sama dengan fungsi logika NOT, f = x. Jika x = 0 maka f = 1, dan jika x = 1 maka f = 0 http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 22 Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 23 Rangkaian Logika CMOS Gerbang NAND CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I Gerbang Logika CMOS Diimplementasikan dengan 4 transistor Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS x1 x2 T1 T2 T3 T4 0 0 On On Off Off Gerbang NOR CMOS f Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS 1 0 1 On Off Off Gerbang Buffer Transmission Gate On Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) 1 Gerbang XOR 1 0 Off On On Off Gerbang XNOR 1 1 1 Off Off On Ringkasan On Lisensi 0 http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 24 Rangkaian Logika CMOS Latihan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS I Gerbang NAND CMOS Gambarkan skematik rangkaian CMOS untuk fungsi NAND 3 masukan (NAND-3). Tentukan jumlah transistor yang dibutuhkan. Analisis keadaan tiap transistor yang digunakan untuk semua kemungkinan masukan dan nyatakan keluaran rangkaian Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR I Gambarkan skematik rangkaian CMOS untuk fungsi NAND n masukan (NAND-n). Tentukan jumlah transistor yang dibutuhkan http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi 25 Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 26 Rangkaian Logika CMOS Gerbang NOR CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I Gerbang Logika CMOS Diimplementasikan dengan 4 transistor Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS x1 x2 T1 T2 T3 T4 0 0 On On Off Off Gerbang NOR CMOS f Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS 1 0 1 On Off Off Gerbang Buffer Transmission Gate On Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) 0 Gerbang XOR 1 0 Off On On Off Gerbang XNOR 0 1 1 Off Off On Ringkasan On Lisensi 0 http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 27 Rangkaian Logika CMOS Latihan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS I I Gambarkan skematik rangkaian CMOS untuk fungsi NOR 3 masukan (NOR-3). Tentukan jumlah transistor yang dibutuhkan. Analisis keadaan tiap transistor yang digunakan untuk semua kemungkinan masukan dan nyatakan keluaran rangkaian. Gambarkan skematik rangkaian CMOS untuk fungsi NOR n masukan (NOR-n). Tentukan jumlah transistor yang dibutuhkan. http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 28 Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 29 Rangkaian Logika CMOS Gerbang AND CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS f = x1 x2 = (x1 x2 ) = NOT (NAND(x1 , x2 )) I Gerbang NOT CMOS Diimplementasikan dengan 6 transistor Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS x1 x2 f Rangkaian Logika CMOS T1 T2 T3 T4 T5 T6 Gerbang Buffer Transmission Gate 0 0 On On Off Off Off On 0 0 1 On Off Off On Off On 0 1 0 Off On On Off Off On 0 1 1 Off Off On On On Off 1 Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 30 Rangkaian Logika CMOS Latihan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS I I Gambarkan skematik rangkaian CMOS untuk fungsi AND 3 masukan (AND-3). Tentukan jumlah transistor yang dibutuhkan. Analisis keadaan tiap transistor yang digunakan untuk semua kemungkinan masukan dan nyatakan keluaran rangkaian. Gambarkan skematik rangkaian CMOS untuk fungsi AND n masukan (AND-n). Tentukan jumlah transistor yang dibutuhkan. http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 31 Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 32 Rangkaian Logika CMOS Gerbang OR CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS f = x1 + x2 = (x1 + x2 ) = NOT (NOR(x1 , x2 )) I Gerbang NOT CMOS Diimplementasikan dengan 6 transistor Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS x1 x2 f Rangkaian Logika CMOS T1 T2 T3 T4 T5 T6 Gerbang Buffer Transmission Gate 0 0 On On Off Off Off On 0 0 1 On Off Off On On Off 1 1 0 Off On On Off On Off 1 1 1 Off Off On On On Off 1 Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 33 Rangkaian Logika CMOS Latihan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS I I Gambarkan skematik rangkaian CMOS untuk fungsi OR 3 masukan (OR-3). Tentukan jumlah transistor yang dibutuhkan. Analisis keadaan tiap transistor yang digunakan untuk semua kemungkinan masukan dan nyatakan keluaran rangkaian. Gambarkan skematik rangkaian CMOS untuk fungsi OR n masukan (OR-n). Tentukan jumlah transistor yang dibutuhkan. http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 34 Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 35 Rangkaian Logika CMOS Rangkaian Logika CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) I Transistor T1 dan T3 dengan masukan x1 dan x3 di PUN tersusun secara paralel, sedangkan T4 dan T6 di PDN tersusun secara seri Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS I T2 tersusun secara seri dengan Gerbang AND CMOS rangkaian T1,T3 di PUN, sedangkan T5 tersusun paralel dengan rangkaian T4,T6 di PDN http://didik.blog.undip.ac.id Saklar Transistor Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) f x1 x2 x3 T1 T2 T3 T4 T5 T6 0 0 0 On On On Off Off Off 0 0 1 On On Off Off Off On 0 1 0 On Off On Off On Off Ringkasan 1 Lisensi 0 0 1 1 On Off Off Off On On 0 1 0 0 Off On On On Off Off 1 1 0 1 Off On Off On Off On 0 1 1 0 Off Off On On On Off 0 1 1 1 Off Off Off On On On 0 @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 36 Gerbang XOR Gerbang XNOR 1 Rangkaian Logika CMOS Rangkaian Logika CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) I Persamaan logika Saklar Transistor f (x1 , x2 , x3 ) = X Gerbang Logika CMOS m (0, 1, 4) Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS = x 1 x 2 x 3 + x 1 x 2 x3 + x1 x 2 x 3 Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS I Disederhanakan Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) f (x1 , x2 , x3 ) I = x 1 x 2 x 3 + x 1 x 2 x3 + x1 x 2 x 3 = (x 1 x 2 x 3 + x 1 x 2 x3 ) + (x 1 x 2 x 3 + x1 x 2 x 3 ) = x 1x 2 + x 2x 3 = x 2 (x 1 + x 3 ) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Atau transistor T2 dikontrol oleh x 2 dipasang seri (AND) dengan rangkaian paralel (OR) T1, T3 yang dikontrol oleh x 1 , x 3 , sehingga f = x 2 (x 1 + x 3 ). http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 37 Rangkaian Logika CMOS Rangkaian Logika CMOS I Gambarkan rangkaian CMOS untuk fungsi f (x1 , x2 , x3 ) = @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Q M(2, 7) menggunakan primitif gerbang dasar. Hitung transistor yang digunakan untuk menyatakan fungsi tersebut Saklar Transistor I Solusi. K-map menghasilkan f (x1 , x2 , x3 ) = x 2 + x 1 x3 + x1 x 3 Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR I Dengan NAND dan NOT Gerbang XNOR Ringkasan f (x1 , x2 , x3 ) = x 2 + x 1 x3 + x1 x 3 = x 2 + x 1 x3 + x1 x 3 = x2 · x 1 x3 · x1 x 3 Gerbang #Gerbang #Transistor NAND-2 2 2×4=8 NAND-3 1 1×6=6 NOT 2 2×2=4 http://didik.blog.undip.ac.id Jumlah transistor @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 18 Lisensi 38 Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 39 Rangkaian Logika CMOS Buffer (BUFF) @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I Buffer sering digunakan di rangkaian yang mempunyai load (beban) Gerbang Logika CMOS kapasitif besar I Dapat dibuat dengan kemampuan kapasitas driving yang berbeda I I I Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Tergantung ukuran transistor yang digunakan Semakin besar transistor →kemampuan menangani arus yang lebih banyak Umumnya digunakan untuk mengontrol LED (light emitting diode) Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) I Buffer mempunyai fan-out yang lebih besar daripada gerbang logika Gerbang XOR lainnya Buffer non-inverting Gerbang XNOR Buffer inverting Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 40 Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi I Perilaku buffer inverting seperti gerbang NOT, namun mampu memberikan arus yang lebih besar sehingga dapat mensuplai lebih banyak gerbang di keluarannya http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 41 Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 42 Rangkaian Logika CMOS Transmission Gate I @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Transmission gate (TG) berfungsi seperti saklar, menghubungkan input (x) ke output (f ) I Saklar Transistor Umumnya digunakan untuk mengimplementasikan gerbang XOR dan rangkaian multiplekser Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi I Sinyal s dan inversnya, s, akan mengontrol operasi dari TG, yaitu ( Z , jika s = 0 dan s = 1 f = x , jika s = 1 dan s = 0 http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 43 Rangkaian Logika CMOS Transmission Gate CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS I Gerbang NAND CMOS Menggunakan 2 transistor Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 44 Rangkaian Logika CMOS Multiplekser dengan TG @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi ( f = I x1 x2 , jika s = 0 , jika s = 1 Jumlah transistor yang diperlukan: 6 buah http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 45 Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 46 Rangkaian Logika CMOS Buffer Tiga Keadaan I I I I I @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Gerbang (Buffer) Tri-state mempunyai: satu input (x) satu output (f ) satu masukan kontrol (e) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Saat e = 1, buffer melalukan nilai x ke f. Jika e = 0, masukan buffer terputus dari keluaran f Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi I Karakteristik: ( Z f = x http://didik.blog.undip.ac.id , jika e = 0 , jika e = 1 @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 47 Rangkaian Logika CMOS Buffer (Gerbang) Tri-State @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS I Untuk baris dimana e=0, keluaran dinyatakan dengan nilai Z I I Nilai Z disebut kondisi high-impedance e x f 0 0 Z 0 1 Z Gerbang AND CMOS 1 0 0 Rangkaian Logika CMOS 1 1 1 Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang OR CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Nama tri-state berasal dari 2 keadaan normal (0 dan 1) dan Z sebagai keadaan ketiga (tidak mempunyai keluaran) http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi 48 Rangkaian Logika CMOS Tipe Buffer Tri-state @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I 4 konfigurasi buffer tri-state: tipe output dan sinyal kontrol Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 49 Rangkaian Logika CMOS Tipe Buffer Tri-state @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor 1. non-inverting, active-high. Keluaran buffer f = x saat aktif dan f = Z saat tidak aktif. Buffer aktif saat e = 1 dan tidak aktif saat e = 0. Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS 2. non-inverting, active-low. Keluaran buffer f = x saat aktif dan f = Z saat tidak aktif. Buffer aktif saat e = 0 dan tidak aktif saat e = 1. Gerbang OR CMOS 3. inverting, active-high. Keluaran buffer f = x (terinvers) saat aktif dan f = Z saat tidak aktif. Buffer aktif saat e = 1 dan tidak aktif saat e = 0. 4. invering, active-low. Keluaran buffer f = x saat aktif dan f = Z saat tidak aktif. Buffer aktif saat e = 0 dan tidak aktif saat e = 1. Gerbang XOR http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 50 Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Buffer tiga keadaan non-inverting active-high Rangkaian Logika CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I Menggunakan 8 transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR I I Gambarkan rangkaian CMOS untuk gerbang buffer tiga keadaan non-inverting active-low, inverting active-high dan inverting active-low Tentukan jumlah transistor yang dibutuhkan untuk ketiga tipe buffer tersebut http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 51 Ringkasan Lisensi Rangkaian Logika CMOS Aplikasi Buffer Tri-State (MUX-2) @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR I I I Gerbang XNOR Kedua output gerbang tristate dihubungkan Ringkasan Ini dimungkinkan, karena salah satu keluaran gerbang tri-state akan Z (high-impedance) Lisensi Fungsi: multiplekser 2-masukan I Jumlah transistor yang diperlukan: 18 buah http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 52 Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 53 Rangkaian Logika CMOS Gerbang XOR @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) I Elemen dasar yang lain adalah gerbang exclusive OR (XOR) I Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Digunakan untuk operasi aritmatika Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS I Fungsi XOR ditunjukkan dengan simbol ⊕ Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS I I P m(1, 2) Bentuk SOP, x1 ⊕ x2 = x 1 x2 + x1 x 2 = Keluaran akan bernilai “1” jika dan hanya jika jumlah masukan bernilai “1” ganjil Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 54 Rangkaian Logika CMOS Gerbang XOR-2 CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 55 Rangkaian Logika CMOS XOR 3-Variabel dan 4-Variabel @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS I I I I Gerbang NAND CMOS Persamaan fungsi XOR 3-masukan: f (x1 , x2 , x3 ) = x1 ⊕ x2 ⊕ x3 Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Bentuk kanonik SOPnya? Rangkaian logika? Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Persamaan fungsi XOR 4-masukan: f (x1 , x2 , x3 , x4 ) = x1 ⊕ x2 ⊕ x3 ⊕ x4 I I Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Bentuk kanonik SOPnya? Rangkaian logika? http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Lisensi 56 Rangkaian Logika CMOS Aplikasi XOR @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS I Gerbang AND CMOS Rangkaian aritmatika: elemen full-adder, penjumlah/pengurang dan deteksi overflow I Parity generator dan deteksi bit error transmisi I enkripsi DES (http://en.wikipedia.org/wiki/Data_Encryption_Standard) Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 57 Rangkaian Logika CMOS Rangkaian Generator dan Checker Parity @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) I Parity generator dan checker untuk data 4-bit I I I Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Parity genap: nilai ’1’ dari bit data dan paritynya berjumlah genap Menjamin kehandalan data saat transmisi Mendeteksi 1 kesalahan bit Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 58 Rangkaian Logika CMOS Elemen Full Adder (Penjumlah) @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 59 Rangkaian Logika CMOS Rangkaian Penjumlah dan Pengurang @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I Kontrol Add/Sub = 1 menginverskan masukan Y [n − 1, . . . , 0] dan menjumlahkan dan C0 = 1 I Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS (-Y) = 2’s complement dari Y Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 60 Rangkaian Logika CMOS Rangkaian Komparator 4-bit @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 61 Rangkaian Logika CMOS Enkripsi DES: Data Encryption Standar I @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) http://en.wikipedia.org/wiki/Data_Encryption_Standard Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi The Feistel function (F function) of DES @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) http://didik.blog.undip.ac.id 62 Rangkaian Logika CMOS Bahasan @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Transistor NMOS Transistor PMOS CMOS: Complementary MOS Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 63 Rangkaian Logika CMOS Gerbang XNOR @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) I Komplemen XOR adalah gerbang XNOR - exclusive NOR I Fungsi XNOR ditunjukkan dengan simbol ≡ I I I Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Bentuk SOP, P m(0, 3) x1 ≡ x2 = (x1 ⊕ x2 ) = x1 x2 + x 1 x 2 = Keluaran akan bernilai “1” hanya jika jumlah masukan dengan nilai “1” genap Disebut juga fungsi kesamaan (ekuivalensi) Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 64 Rangkaian Logika CMOS Gerbang XNOR-2 CMOS @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Ringkasan Lisensi http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 65 Rangkaian Logika CMOS XNOR 3-Variabel dan 4-variabel @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS Gerbang NOT CMOS Gerbang NAND CMOS I Persamaan XNOR 3-variabel: f (x1 , x2 , x3 ) = x1 ≡ x2 ≡ x3 I I Gerbang NOR CMOS Gerbang AND CMOS Gerbang OR CMOS Bentuk kanonik SOP? Rangkaian logika? Rangkaian Logika CMOS Gerbang Buffer Transmission Gate I Persamaan XNOR 4-variabel: f (x1 , x2 , x3 , x4 ) = x1 ≡ x2 ≡ x3 ≡ x4 I I Buffer Tri-State (Tiga Keadaan) Gerbang XOR Gerbang XNOR Bentuk kanonik SOP? Rangkaian logika? http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Ringkasan Lisensi 66 Rangkaian Logika CMOS Ringkasan Kuliah @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Saklar Transistor I I I I I I Gerbang Logika CMOS Yang telah kita pelajari hari ini: Implementasi CMOS untuk gerbang logika dasar AND, OR, NOT, NAND dan NOR Implementasi CMOS untuk gerbang buffer, transmisi, buffer tiga keadaan, XOR, XNOR Aplikasi XOR dan XNOR Implementasi rangkaian logika CMOS ini ke dalam IC TTL keluarga 7400. IC TTL ini akan digunakan untuk mengimplementasikan suatu fungsi logika secara hardware. Pelajari: http://didik.blog.undip.ac.id/2014/02/25/ tkc205-sistem-digital-2013-genap/ http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 67 Ringkasan Lisensi Rangkaian Logika CMOS Lisensi @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) Creative Common Attribution-ShareAlike 3.0 Unported (CC BY-SA 3.0) I Anda I I I Di Saklar Transistor Gerbang Logika CMOS bebas: Ringkasan untuk Membagikan — untuk menyalin, mendistribusikan, dan menyebarkan karya, dan untuk Remix — untuk mengadaptasikan karya Lisensi bawah persyaratan berikut: I I Atribusi — Anda harus memberikan atribusi karya sesuai dengan cara-cara yang diminta oleh pembuat karya tersebut atau pihak yang mengeluarkan lisensi. Atribusi yang dimaksud adalah mencantumkan alamat URL di bawah sebagai sumber. Pembagian Serupa — Jika Anda mengubah, menambah, atau membuat karya lain menggunakan karya ini, Anda hanya boleh menyebarkan karya tersebut hanya dengan lisensi yang sama, serupa, atau kompatibel. I Lihat: Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License I Alamat URL: http://didik.blog.undip.ac.id/2014/02/25/tkc205-sistem- digital-2013-genap/ http://didik.blog.undip.ac.id @2014,Eko Didik Widianto ([email protected]) 68