Rangkaian Elektronik Gerbang Dasar

TEKNIK MIKROPROSESOR 45 keluaran push pull dan gambar 7b rangkaian TTL dengan keluaran kolektror terbuka. Adapun cara kerja rangkaian sebagai berikut: Untuk gambar 7a berlaku, transistor T1 selalu dicatu tegangan pada kaki basisnya sehingga T1 akan selalu siap dibuat on manakala salah satu In1 atau In2 dihubungkan ke Gnd, dengan demikian akan membuat T2 pada kondisi on yang mengakibatkan adanya arus mengalir dari +5 volt melalui R2 ke kolektor T2 menuju emitor T2 dan selanjutnya melewati R3 menuju Gnd. Dengan demikian pada R3 bertegangan positip dan akan memberikan arus basis pada T4, sehingga T4 menjadi on, maka keluaran out akan terhubung langsung ke Gnd melalui T4 yang berarti keluaran berlogika 0. Sebaliknya saat In1 dan In2 kondisi terbuka atau dihubungkan ke +5 volt maka T2 akan pada kondisi off, sehingga arus listrik mengalir dari +5 volt melalui R2 menuju ke basis transistor T3 dengan demikian T3 akan on dan dengan kondisi on pada T3 menyebabkan arus listrik dapat mengalir dari +5 volt melalui R4 menuju ke kolektor transistor T3 dan akan diteruskan ke emitor melalui D1 dialirkan ke keluaran out. Dengan demikian rangkaian pada gambar 7a akan berfungsi sebagai gerbang dasar AND yaitu apabila salah satu atau kedua masukan diberikan logika 0 0 volt maka keluaran akan berlogika 0, dan jika kedua masukan diberi logika 1 +5 volt maka keluaran akan berlogika 1. Untuk gambar 7b berlaku sama dengan rangkaian pada gambar b mulai dari T1 dan T2, sedangkan perbedaannya terletak pada keluaran rangkaian. Keluaran pada rangkaian gambar 7b merupakan rangkaian kolektor terbuka open collector, jadi pada saat T3 kondisi on maka keluaran akan terhubung ke Gnd yang berarti berlogika 0 sedangkan saat T3 kondisi off keluaran akan mengambang. Kondisi mengambang tersebut perlu ditentukan logikanya, untuk itu pada keluaran perlu disambung sebuah resistor ke tegangan sumber +5 volt pull up resistor.

2.1.3. GERBANG DIGITAL DASAR

Rangkaian sistem mikrorosessor tidak bisa lepas dari sistem rangkaian digital dasar, karena hampir keseluruhan rangkaian pada sistem mikroprosessor TEKNIK MIKROPROSESOR 46 dibangun dari rangkaian gerbang digital dasar. Aturan main dalam membentuk logika yang diterapkan pada sistem mikroprosessor juga mengikuti aturan logika pada rangkaian gerbang digital dasar, mulai dari sistem bus data, sistem pengalamatan baik memori maupun saluran masukan dan keluaran, sistem register, sistem kendali operasi mikroprosessor dan operasi aritmatik logik unit.

a. Gerbang AND

Gerbang AND minimal memiliki 2dua masukan dan 1satu keluaran, jika masukan dinyatakan dalam variabel X akan terdapat X , X 1 . Karena minimal ada 2 masukan maka kemungkinan masukan sampai X n , sedangkan keluaran hanya terdapat satu keluaran Q. Kondisi logika keluaran Q akan berlogika 1 jika dan hanya jika seluruh masukan X , X 1 sampai X n berlogika 1, jika salah satu masukan berlogika 0 maka keluaran akan berlogika 0. Adapun persamaan untuk gerbang dapat dinyatakan sebagai berikut: Tabel kebenaran gerbang AND Simbol gerbang AND Masukan Keluaran X1 X0 Q 1 1 1 1 1

b. Gerbang OR

Q = X Λ X 1 Λ ……. Λ X n TEKNIK MIKROPROSESOR 47 Gerbang OR minimal memiliki 2dua masukan dan 1satu keluaran, jika masukan dinyatakan dalam variabel X akan terdapat X , X 1 . Karena minimal ada 2 masukan maka kemungkinan masukan sampai X n , sedangkan keluaran hanya terdapat satu keluaran Q. Kondisi logika keluaran Q akan berlogika 0 jika dan hanya jika seluruh masukan X , X 1 sampai X n berlogika 0, jika salah satu masukan berlogika 1 maka keluaran akan berlogika 1. Adapun persamaan untuk gerbang dapat dinyatakan sebagai berikut: Tabel kebenaran gerbang OR Simbol gerbang OR Masukan Keluaran X1 X0 Q 1 1 1 1 1 1 1

c. Gerbang XOR

Berikut merupakan gerbang XOR dengan 2dua masukan dinyatakan dalam variabel X , X 1 . dan 1satu keluaran dinyatakan dalam variabel Q. Kondisi logika keluaran Q akan berlogika 0 jika dan hanya jika seluruh masukan X , X 1 memiliki logika yang sama yaitu berlogika 0 atau 1, jika skedua masukan memiliki logika tidak sama maka keluaran akan berlogika 1. Adapun persamaan untuk gerbang dapat dinyatakan sebagai berikut: Tabel kebenaran gerbang XOR Simbol gerbang XOR Q = X V X 1 V ……. V X n Q = X V X 1