Elektronika Digital

Ahmad Nadhir, Ph.D
Pogram Studi Instrumentasi UB Malang
 Mahasiswa mampu memahami pengetahuan dasar
tentang elektronika digital
 Mahasiswa dapat menganalisa serta
mengimplementasikannya dalam sistem
instrumentasi
 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.
 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 : besaran listrik dinyatakan sebagai
kuantitas lain dimana perubahannya secara
kontinyu
 Digital : besaran listrik dinyatakan sebagai
kuantitas lain yang diskrit, yang bernilai
langkah demi langkah
 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
 Tergantung dengan basis serta susunan
digit dalam bilangan tersebut
 Secara umum rumus bobot bilangan
N r  d 0 r 0  d1r1  d 2 r 2  .........
 Sebagai contoh :
15610

 
 
 6 100  5 101  1102
 6  50  100
 156

 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 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)
 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
0
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
1
1
0
MSB
1
1
0
LSB
0
1
 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
 Contoh : mengubah (1675)10 menjadi
bilangan oktal
1675 : 8
209 : 8
26 : 8
3:8
= 209
= 26
= 3
= 0
(1675)10
=
sisa:3 (LSB)
sisa:1
sisa:2
sisa:3 (MSB)
(3213)8
 Secara langsung
 Secara tidak langsung
1 1 0 1 0 1 1 1
3
2
7
 Secara langsung
 Secara tidak langsung
3
4
7
011 100 111
 Perlu perumusan bobot bilangan untuk pecahan
0.75
75

100
7
5
 
10 100
 7  10 1  5  10  2

 

 Persamaan umum bobot bilangan
N r
 d n r  d n1r
n
n 1
 ........  d1r  d 0 r 
1
d 1r 1  d 2 r 2  ...........  d n r n
0
35.27 8  3  8   5  8
1
4.3t 12  4 12
0
7.bc 16  7 16
0
0
 2  8  7  8 
1
2
 312  1112 
1
2
 1116  12 16 
1
2
11.112  111  1 20  1 21  1 22 
 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.
 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
478
0  8  5  13
13  10  3,
1
365

843
1  7  6  14
14  10  4,
1
1 4  3  8
8
0
478
365
011
110
843
……
……
……
……
……
Yang ditambah (added)
Yang menambah (augged)
Pindahan keluaran (carry in)
Pindahan masukan (carry out)
Jumlah (sum)
 Pembedaan carry out dan carry in berguna
saat dalam mesin logika yang menggunakan
besaran listrik