MAKALAH SISTEM DIGITAL UNIVERSITAS SAINS

MAKALAH
SISTEM DIGITAL
Makalah ini di susun guna memenuhi tugas Mata Kuliah
Sistem Digital yang di ampu oleh Bpk Heri Surahman, ST

Disusun Oleh :
Dandi Yudianto (0610300755201131001)

UNIVERSITAS SAINS AL-QUR’AN (UNSIQ)
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
JAWA TENGAH DI WONOSOBO
2014

PENGERTIAN TENTANG SISTEM DIGITAL
Sistem Digital adalah suatu sistem yang berfungsi untuk mengukur suatu nilai atau
besaran yang bersifat tetap atau tidak teratur dalam bentuk diskrit berupa digit digit atau
angka angka .Biasanya sebelum mempelajari lebih dalam tentang sistem digital pertama
pasti kita akan mempelajari yang namanya Sistem Bilangan ,ada 4 jenis sistem bilangan yaitu
biner ,oktal ,desimal ,hexadesimal .
Bilangan Biner adalah bilangan yang hanya punya basis 2 atau bilangan basis 2 ,yaitu
0 dan 1, Bilangan Oktal adalah bilangan yang hanya punya basis 8 atau bilangan basis 8 ,

yaitu 0,……,7. Bilangan Desimal adalah bilangan yang hanya punya basis 10 atau bilangan
basis 10 ,yaitu 0,…….9. Bilangan Hexadesimal adalah bilangan yang hanya punya basis 16
atau
bilangan
basis
16
,yaitu
0,……..9
,A
,B
,C
,D
,E
,F
(A=10 ,B=11 ,C=12 ,D=13 ,E=14 ,F=15)
Konversi Bilangan adalah mengubah suatu sistem bilangan menjadi sistem bilangan
lain.
a. Biner
Hampir semua sistem digital menggunakan sistem bilangan biner sebagai dasar sistem
bilangan dari operasinya, meskipun sistem-sistem bilangan lain sering digunakan secara

bersama-sama dengan biner. Dengan menggunakan 2 level yang ada pada sistem biner maka
sangatlah mudah untuk mendesain rangkaian – rangkaian elektronik yang akurat
dibandingkan dengan menggunakan 10 level yang ada pada sistem desimal.
Dalam sistem biner, hanya ada 2 simbol atau digit yaitu 0 dan 1 yang dikenal juga
dengan system basis-2. Sistem biner ini dapat digunakan untuk menyatakan setiap kuantitas
yang dapat dinyatakan dalam desimal atau sistem bilangan yang lainnya.
Tabel berikut menunjukkan urutan hitungan pada system bilangan biner.

Ada beberapa konversi bilangan pada bilangan biner, antara lain :
 Biner ke Oktal

Caranya mudah ,kita hanya menyekatnya atau mengelompokkan berisi 3 bit
bilangan ,dalam bentuk bilangan oktal ,111 = 4+2+1 = 7 ,sistem oktal ini disebut sistem 421.
Contohnya
110011010(2) = 110 011 010 = 4+2+0 0+2+1 0+2+0 = 632(8)
 Biner ke Desimal
Kita hanya tinggal
pangkatnya paling besar ,
dijumlahkan .
Contoh :

110011010(2) = (1×28) +
+(0×20) = 256 + 128 +

mengalikan setiap bitnya dengan 2n ,n = posisi bit ,MSB berarti
sedangkan LSB pangkatnya paling kecil atau = 0, lalu hasilnya

(1×27) + (0×26) +(0×25) + (1×24) + (1×23) + (0×22) + (1×21)
0 + 0 + 16 + 8
+ 0 + 2 + 0 = 410(10)

 Biner ke Hexadesimal
Caranya mudah ,kita hanya menyekatnya atau mengelompokkan berisi 3 bit bilangan ,
alam bentuk bilangan oktal ,1111 = 8+4+2+1 = 15/F , sistem hexadesimal ini disebut sistem
8421.
Contoh :
10110011010(2) = 1101 1001 1010 = 8+4+0+1 8+0+0+1 8+0+2+0 = 13 9 10 = D9A(16)
b. Oktal
Ada beberapa konversi bilangan pada bilangan octal , antara lain :
 Oktal ke Desimal
Kita hanya tinggal mengalikan angka paling kiri dengan 8n , n adalah jumlah

pangkaat tertinggi. MSB berarti pangkatnya paling besar sedangkan LSB pangkatnya paling
kecil atau = 0, lalu hasilnya dijumlahkan .
Contoh :
678(8) = 6×82 7×81 8×80 = 6×64 + 7×8 + 8×1 = 384 + 56 + 8 = 440(10)
 Oktal ke Biner
Pada konversi bilangan oktal ke biner ini maksimal hanya angka misalnya 777(8)
yang dapat langsung dikonversikan kebiner dengan cara sekat 7 = 111 , 7 = 111 , 7 = 111 jadi
777(8) =111111111(2) ,jika 777 keatas sudah tidak bisa menggunakan cara ini ,harus diubah
kedesimal dahulu baru bisa langsung ke biner.
Contoh :
653(8) = ( dengan cara sekat langsung karena tidak ada angka yang >7 )
653(8) = 6 = 110 ,5 = 101 , 3 = 011,,,Jadi 653(8) = 110101011(2)
678(8) = ( langkah pertama harus dikonversikan terlebih dahulu ke desimal )

678(8) = 6×82 7×81 8×80 = 6×64 + 7×8 + 8×1 = 384 + 56 + 8 = 440(10)
440(10) = ( langkah kedua langsung mengubahnya kebiner )
440(10) = 440:2=220 sisa 0
220:2=110 sisa 0
110:2=55 sisa 0
55:2=27 sisa 1

27:2=13 sisa 1
13:2=6 sisa 1
6:2=3 sisa 0
3:2=1 sisa 1
1:2=0 sisa 1
dibaca dari bawah keatas ,jadi 440(10) = 110111000(2)
Jadi , 678(8) = 110111000(2)

 Oktal ke Hexadesimal
Caranya kita harus mengubahnya ke bilangan desimal dahulu baru dari desimal kiata
ubah ke hexadesimal .
Contoh :
678(8) = 6×82 7×81 8×80 = 6×64 + 7×8 + 8×1 = 384 + 56 + 8 = 440(10)
440(10) = 440:16= 27 sisa 8
27:16= 1 sisa 11/B
1:16= 0 sisa 1
dibaca dari bawah keatas Jadi, 440(10) = 1B8(16)
Jadi ,hasil dari 678(8) = 1B8(16)

c. Desimal

Sistem desimal tersusun atas 10 angka atau simbol, yang dikenal dengan digit. Ke-10
simbol ini adalah 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Sistem desimal juga disebut sistem basis10, karena mempunyai 10 digit. Kenyataannya, kata ”digit” adalah kata latin yang berarti
”jari-jari”.
Sistem desimal adalah suatu sistem nilai posisional di mana nilai dari suatu digit tergantung
kepada posisinya. Misalnya perhatikanlah bilangan desimal 634 ini artinya digit 4
sesungguhnya menyatakan 4 satuan. 3 menyatakan 3 puluhan dan 6 menyatakan 6 ratusan.
Ringkasnya, 6 merupakan yang paling berbobot dari ketiga digit, dikenal sebagai Most
Significant Digit (MSD). 4 bobotnya paling kecil dan disebut Least Significant Digit (LSD).

Perhatikan contoh lain, 75.25. Bilangan ini sesungguhnya sama dengan tujuh puluh plus lima
satuan plus dua persepuluh plus
Ada beberapa konversi bilangan pada bilangan desimal , antara lain :
 Desimal ke Biner
Kita hanya tinggal membagi angka desimalnya dengan angka 2 dan hasilnya tidak ada
koma ,tapi kita tulis saja berapa sisanya .
Contoh :
440(10) = 440:2=220 sisa 0
220:2=110 sisa 0
110:2=55 sisa 0
55:2=27 sisa 1

27:2=13 sisa 1
13:2=6 sisa 1
6:2=3 sisa 0
3:2=1 sisa 1
1:2=0 sisa 1
dibaca dari bawah keatas ,jadi 440(10) = 110111000(2)
 Desimal ke Oktal
Kita hanya tinggal membagi angka desimalnya dengan angka 8 dan hasilnya tidak ada
koma ,tapi kita tulis saja berapa sisanya.
Contoh :
440(10) = 440:8= 55 sisa 0
55 :8= 6 sisa 7
7 :8= 0 sisa 7
dibaca dari bawah keatas ,jadi 440(10) = 770(8)
 Desimal ke Hexadesimal
Caranya yaitu hanya tinggal membagi angka desimalnya dengan angka 16 dan
hasilnya tidak ada koma ,tapi kita tulis saja berapa sisanya.
Contoh :
440(10) = 440:16= 27 sisa 8
27:16= 1 sisa 11/B

1:16= 0 sisa 1
dibaca dari bawah keatas Jadi, 440(10) = 1B8(16)

d. Hexadesimal
Ada beberapa konversi bilangan pada bilangan desimal , antara lain :
 Hexadesimal ke Biner
Kita hanya tinggal menyekat 1 bilangan Hexadesimal lalu mengubahnya ke biner.
Contoh :
B4645(16) = B 4 6 4 5 = 1011 0100 0110 0100 0101(2)
 Hexadesimal ke Desimal
Kalikan setiap bit bilangannya dengan 16n , n adalah nilai pangkat tertinggi MSB
berarti pangkatnya paling besar sedangkan LSB pangkatnya paling kecil atau = 0, hasilnya
lalu jumlahkan .
Contoh :
1B8(16) = 1×162+Bx161+8×160 =256+176+8=440(10)
 Hexadesimal ke Oktal
Bilangan Hexa tidak bisa langsung dikonversikan ke oktal ,ubah dulu ke desimal lalu
dari desimal bisa langsung dikonversikan ke oktal.
Contoh :
1B8(16) = 1×162+Bx161+8×160 =256+176+8=440(10)

440(10) = 440:8= 55 sisa 0
55 :8= 6 sisa 7
7 :8= 0 sisa 7
dibaca dari bawah keatas ,jadi 440(10) = 770(8)
Jadi , 1B8(16) = 770(8)

Perbedaan Sistem Digital Dan Sistem Analog
Sistem dapat didefinisikan sebagai suatu himpunan benda atau bagian-bagian yang
bekerja bersama-sama atau terhubung sedemikian rupa sehingga membentuk suatu
keseluruhan.
Sistem digital adalah susunan peralatan yang dirancang untuk mengolah besaran fisik
yang diwakili oleh besaran digital, yaitu oleh nilai diskrit.
Peralatan itu pada saat ini umumnya merupakan peralatan elektronika. Meskipun dapat juga
merupakan peralatan mekanik atau pneumatic. Sistem digital yang umum dijumpai antara
lain adalah computer, kalkulator, dan jam digital.
Sistem analog meliputi peralatan yang mengolah besaran fisik yang diwakili dalam
bentuk analog. Dalam system analog besaran itu beragam dalam nilai yang sinambung.
Sebagai contoh amplitudo sinyal keluaran pengeras suara dalam pesawat penerima radio
dapat memiliki nilai yang sinambung dari nol sampai ke nilai maximum yang mampu
ditahannya.

Pada saat ini, khususnya dalam bidang elektronika, penggunaan teknik digital telah banyak
menggantikan kerja yang sebelumnya menggunakan teknik analog. Alasan utama terjadinya
pergeseran menuju teknologi digital itu adalah sebagai berikut:
1.

Sistem digital lebih mudah dirancang. Hal itu terjadi karena hal yang diggunakan
adalah rangkaian pengalih yanhg tidak memerlukan nilai tegangan atau arus yang pasti,
hanya rentangan(tinggi atau rendah) yang diperlukan.
2.
Penyimpanan informasi mudah dilakukan. Penyimpanan informasi itu dapat dilakukan
oleh rangkaian pengalih khusus yang dapat menyesuaikan informasi tersebut dan
menahannya selama diperlukan.
3.
Ketepatan dan ketelitiannya lebih tinggi. Sisttem digital ndapat menangani ketelitian
sebanyak angka yang diperlukan hanya dengan menambahkan rangkaian penganlih saja.
Dalam system analog, ketelitian biasanya terbatas hanya sampai tiga atau empat angka
saja karena nilai tegangan dan arus didalamnya bergantung langsung pada kepada nilai
komponen rangkaiannya.
4.
Operasinya dapat dengan mudah diprogrankan. Sangat mudah untuk merancang suatu

sisrem digital yang kerjanya dikendalikan oleh program. Sistem analog juga dapat
diprogram tetapi ragam dan kerumitan operasinya sangat terbatas.
5.
Sistem digital lebih kebal terhadap noise. Perubahan tegangan yang tidak teratur tidak
terlalu mengganggu seperti halnya dalam system analog. Dalam system digital nilai pasti
untuk tegangan tidak penting sepanjang noise itu tidak sebesar sinyal tinggi atau sinyal
rendah yang telah ditetapkan.
6.
Lebih banyak rangkaian digital yang dapat dibuat dalam bentuk chip rangkaian
terpadu. Meskipun rangkaian analog juga dapat dibuat dalam bentuk IC, kerumitannya
membuat system analog itu lebih mahal dalam bentuk IC.
Satu-satunya kekurangan rangkaian digital adalah karena dunia nyata sesungguhnya adalah
system analog. Hampir semua besaran fisik di dunia inibersifat analog dan besaran itulah
yang merupakan masukan dan keluaran yang dapat dipantau, yang dolah dan dikendalikan
oleh system. Contohnya adalah suhu, tekanan, letak, dll.
Pada saat ini semakin banyak penggunaan teknik analog dan digital dalam suatu system
untuk memanfaatkan keunggulan masing-masing. Tahapan terpenting adalah menentukan

bagian mana yang menggunakan teknik analog danbagian mana yanhg menggunakan teknik
digital. Dan dapat diramalkan di masa depan bahwa teknik digital akan menjadi lebih murah
dan berkualitas.
Contoh Sistem Digital:
1.
Jam digital
2.
Kamera digital
3.
Penunjuk suhu digital
4.
Kalkulator digital
5.
Computer
6.
HP
7.
Radio digital
Contoh Sistem Analog:
1.
Remote TV
2.
Spedometer pada motor
3.
Pengukur tekanan
4.
Telepon
5.
Radio analog

MACAM-MACAM GERBANG LOGIKA
Dalam system digital juga terdapat berbagai macam gerbang logika, diantaranya
adalah sebagai berikut :
Gerbang Not (Not Gate)
“Gerbang NOT atau juga bisa disebut dengan pembalik (inverter)
memiliki fungsi membalik logika tegangan inputnya pada outputnya.
Sebuah inverter (pembalik) adalah gerbang dengan satu sinyal masukan
dan satu sinyal keluaran dimana keadaan keluaranya selalu berlawanan
dengan keadaan masukan. Membalik dalam hal ini adalah mengubah
menjadi lawannya. Karena dalam logikategangan hanya ada dua kondisi
yaitu tinggi dan rendah atau “1” dan “0”, maka membalik logika tegangan
berarti mengubah “1” menjadi "0” atau sebaliknya mengubah nol menjadi
satu. Simbul atau tanda gambar pintu NOTditunjukkan pada gambar
dibawah ini.

GERBANG AND (AND GATE)

Gerbang AND (AND GATE) atau dapat pula disebut gate
AND ,adalah suatu rangkaian logika yang mempunyai beberapa jalan
masuk (input) dan hanya mempunyai satu jalan keluar (output). Gerbang
ANDmempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu
sinyal keluaran. Dalamgerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran
tinggi maka semua sinyal masukan harus bernilai tinggi.

GERBANG OR (OR GATE)

Gerbang ORberbeda dengan gerbang NOT yang hanya memiliki
satu input, gerbang ini memiliki paling sedikit 2 jalur input. Artinya
inputnya bisa lebih dari dua, misalnya empat atau delapan. Yang jelas
adalah semua gerbang logika selalu mempunyai hanya satu
output. Gerbang ORakan memberikan sinyal keluaran tinggi jika salah
satu atau semua sinyal masukan bernilai tinggi, sehingga dapat dikatakan

bahwa gerbang OR hanya memiliki sinyal keluaran rendah jika semua
sinyal masukan bernilai rendah.

Gerbang NAND

Gerbang NANDadalah suatu NOT-AND, atau suatu fungsi AND yang
dibalikkan. Dengan kata lain bahwa gerbang NAND akan menghasilkan
sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai tinggi.

Gerbang NOR

Gerbang NOR adalah suatu NOT-OR, atau suatu fungsi OR yang
dibalikkan sehingga dapat dikatakan bahwa gerbang NOR akan
menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua sinyal masukanya bernilai
rendah.

Gerbang X-OR

Gerbang X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika
semua sinyal masukan bernilai rendah atau semua masukan bernilai
tinggi atau dengan kata lain bahwa X-OR akan menghasilkan sinyal
keluaran rendah jika sinyal masukan bernilai sama semua.

Gerbang X-NOR

Gerbang X-NOR akan menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika
semua sinyal masukan bernilai sama (kebalikan dari gerbang X-OR).

Pengertian dan Jenis Flip-Flop
Flip-flop adalah rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan satu bit secara semi
permanen sampai ada suatu perintah untuk menghapus atau mengganti isi dari bit yang
disimpan. Prinsip dasar dari flip-flop adalah suatu komponen elektronika dasar seperti
transistor, resistor dan dioda yang dirangkai menjadi suatu gerbang logika yang dapat bekerja
secara sekuensial. Nama lain dari flip-flop adalah multivibrator bistabil.
Ada berbagai jenis flip-flop ditinjau dari beberapa aspek namun pada penulisan ini yang kami
bahas adalah flip-flop yang ditinjau dari cara kerjanya yang terdiri dari:
1.

Flip-Flop RS

Flip-flop ini mempunyai dua masukan dan dua keluaran, di mana salah satu keluarannya (y)
berfungsi sebagai komplemen. Sehingga flip-flop ini disebut juga rangkaian dasar untuk
membangkitkan sebuah variabel beserta komplemennya. Flip-flop RS dapat dibentuk dari
kombinasi dua gerbang NAND atau kombinasi dua gerbang NOR.
2.

D Flip-Flop

Nama flip-flop ini berasal dari Delay. Flip-flop ini hanya mempunyai satu masukan, yaitu D.
Jenis flip-flop ini sangat banyak dipakai sebagai sel memori dalam komputer.
D Flip-flop merupakan salah satu jenis flip-flop yang dibangun dengan menggunakan flipflop S-R. Perbedaannya dengan flip-flop S-R terletak pada inputan R, pada D Flip-flop
inputan R terlebih dahulu diberi gerbang NOT, maka setiap input yang diumpankan ke D
akan memberikan keadaan yang berbeda pada input S-R, dengan demikian hanya akan
terdapat dua keadaan S dan R yaitu S=0 dan R=1 atau S=1 dan R=0, jadi dapat diisi. Master
Save D Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop yang memiliki 2 latch D dan sebuah inverter.
Latch yang satu bernama Master dan yang kedua bernama Slave.

Tabel Kebenaran:

3.

JK Flip-Flop

Dari uraian subbab-subbab sebelumnya dapat dilihat bahwa dasar dari semua flip-flop adalah
flip-flop RS. JK Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop yang dibangun untuk megantisipasi
keadaan terlarang pada flip-flop S-R. Dalam prakteknya, ada kalanya perlu merealisasikan
flip-flop tertentu daripada flip-flop yang tersedia, misalnya flipflop yang dibutuhkan tidak
tersedia atau dari serpih (chip) flip-flop yang digunakan masih ada sisa flip-flop dari jenis
lain yang belum termanfaatkan. Sebagaimana diuraikan di depan, flip-flop D dapat dibangun
dari flip-flop JK dengan memberikan komplemen J sebagai masukan bagi K. Flip-flop D
yang disusun dari flip-flop JK.

Tabel Kebenaran :

4.

T Flip-Flop

T Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop yang dibangun dengan menggunakan flip-flop J-K
yang kedua inputnya dihubungkan menjadi satu, maka akan diperoleh flip-flop yang memiliki
watak membalik output sebelumnya jika inputannya tinggi dan outputnya akan tetap jika
inputnya rendah. Flip-flop T dapat dibentuk dari flip-flop JK dengan menggabungkan
masukan J dan K sebagai masukan T. Perhatikan bahwa bila T=0 akan membuat J=K=0

sehingga keadaan flip-flop tidak berubah. Tetapi bila T=1, J=K=1 akan membuat flip-flop
beroperasi secara toggle.
T Flip-Flop

Tabel Kebenaran: