Gerbang Logika Dasar

       Pengertian gerbang Logika

Gerbang Logika adalah rangkaian dengan satu atau lebih dari satu sinyal asukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal berupa tegangan tinggi atau tegangan rendah. Gerbang-gerbang logika merupakan dasar untuk membangun rangkaian elektronika digital. Suatu gerbang logika mempunyai satu terminal keluaran dan satu atau lebih terminal masukan. Keluaran dan masukan gerbang logika ini dinyatakan dalam kondisi HIGH (1) atau LOW (0). Dalam suatu sistem TTL level HIGH diwakili dengan tegangan 5V, sedangkan level LOW diwakili dengan tegangan 0V.

Melalui penggunaan gerbang-gerbang logika, maka kita dapat merancang suatu sistem digital yang akan mengevaluasi level masukan dan menghasilkan respon keluaran yang spesifik berdasar rancangan rangkaian logika. Ada tujuh gerbang  logika yaitu AND, OR, INVERTER, NAND, NOR, exclusive-OR (XOR), dan exclusive-NOR (XNOR).

1.      Gerbang Logika And

Gerbang and merupakan salah satu gerbang dasar yang memiliki dua buah saluran keluaran (output). Suatu gerbang AND akan menghasilkan sebuah keluaran biner tergantung dari kondisi masukan dan fungsinya. Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang AND mempunyai sifat bila sinyal keluaran ingin tinggi (1) maka semua sinyal masukan harus dalam keadaan tinggi (1). Gerbang AND 2 masukan dapat dianalogikan sebagai 2 saklar seri untuk menghidupkan lampu, sebagaimana Gambar 1.1.a, dimana lampu akan menyala bila saklar S_A dan saklar S_B sama-sama ditutup.

Secara skematik, gerbang AND diperlihatkan dalam gambar 1.1.b

 Gambar 1.1 Analogi dan simbol Gerbang AND

Tabel 1.1 kebenaran Gerbang AND 2 masukan :

Masukan		Keluaran
A	B	Y (And)
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Perhatikan tabel kebenaran tersebut bahwa L1 = 1 hanya apabila kondisi A dan B = 1. Total kombinasi yang memungkinkan adalah 2^N, dimana N merupakan jumlah input , dalam hal ini maka N = 2, sehingga 2² = 4.

2.      Gerbang Logika OR

Gerbang OR merupakan salah satu gerbang logika dasar yang memiliki dua buah saluran keluaran masukan atau lebih dan sebuah saluran keluaran. Suatu gerbang logika OR akan menghasilkan sebuah keluaran logika 1 apabila salah satu atau semua saluran masukannya mendapatkan nilai logika 1. Gerbang OR mempunyai sifat bila salah satu dari sinyal masukan tinggi (1), maka sinyal keluaran akan menjadi tinggi (1) juga

.

Simbol dan Analogi :

            Gerbang OR 2 masukan dapat dianalogikan sebagai 2 saklar paralel untuk menghidupkan lampu, sebagaimana Gambar 1.2.a, dimana lampu akan menyala bila salah satu saklar S_A atau saklar S_B ditutup.

 Gambar 1.2 Analogi dan simbol Gerbang OR

Tabel kebenaran Gerbang OR :

Masukan		Keluaran
A	B	Y (OR)
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Perhatikan tabel kebenaran tersebut bahwa L1 = 0  hanya apabila kondisi A dan B = 0. Total kombinasi yang memungkinkan adalah 2^N, dimana N merupakan jumlah input , dalam hal ini maka N = 2, sehingga 2² = 4.

      

3.      Gerbang Logika Not

Gerbang NOT juga sering disebut dengan gerbang inverter. Gerbang ini merupakan gerbang logika yang paling mudah diingat. Gerbang NOT memiliki satu buah saluran masukan dan satu buah saluran keluaran. Gerbang NOT akan selalu menghasilkan nilai logika yang berlawanan dengan kondisi logika pada saluran masukannya. Bila pada saluran masukannya mendapatkan nilai logika 1, maka pada saluran keluarannya akan dihasilkan nilai logika 0, dan sebaliknya. Gambar 3.1 menunjukkan rangkaian diskrit gerbang NOT yang dibangun menggunakan sebuah transistor dan dua buah resistor.

Gambar 3.1 rangkaian diskrit gerbang NOT

   Gerbang inverter (NOT) merupakan suatu rangkaian logika yang berfungsi sebagai "pembalik", jika masukan berlogika 1, maka keluaran akan berlogika 0, demikian sebaliknya.

         Ø   Simbol dan Analogi :

    Gerbang NOT dapat dianalogikan sebagai sebuah saklar yang dihubungkan dengan relay normaly closed (NC) untuk menghidupkan lampu, sebagaimana Gambar 1.3.a, dimana jika saklar  S_A terbuka (logika 0), maka relay (S) dalam kondisi tertutup sehingga lampu menyala (logika 1), sedangkan bila saklar terbuka (logika 0), maka relay dalam kondisi terbuka sehingga lampu padam (logika 0).

Secara skematik, gerbang NOT diperlihatkan dalam gambar 1.3.b

 Gambar 1.3 Analogi dan simbol Gerbang NOT

Tabel kebenaran Gerbang OR:

Masukan	Keluaran
A	A (NOT)
0	1
1	0

4.      Gerbng Logika Nand

Gerbang NAND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang NAND mempunyai sifat bila sinyal keluaran ingin rendah (0) maka semua sinyal masukan harus dalam keadaan tinggi (1). Gerbang NAND juga disebut juga Universal Gate karena kombinasi dari rangkaian gerbang NAND dapat digunakan untuk memenuhi semua fungsi dasar gerbang logika yang lain.

Simbol :

              

Gambar 1.4 Simbol gerbang Nand

Tabel kebenaran Gerbang NAND:

Masukan		Keluaran
A	B	YAND	YNAND
0	0	0	1
0	1	0	1
1	0	0	1
1	1	1	0

5.      Gerbang Logika Nor

Gerbang NOR mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Gerbang NOR mempunyai sifat bila sinyal keluaran ingin tinggi (1) maka semua sinyal masukan harus dalam keadaan rendah (0). Jadi gerbang NOR hanya mengenal sinyal masukan yang semua bitnya bernilai nol.

Simbol :

                  

                

Gambar 1.5 simbol gerbang nor

Tabel kebenaran Gerbang NOR:

Masukan		Keluaran
A	B	YOR	YNOR
0	0	0	1

Komunikasi Data

KOMUNIKASI DATA

Apa itu KOMUNIKASI DATA ?

Data adalah Fakta atau bagian dari fkta yang mengandung arti, yang dihubungkan dengan kenyataan, symbol-simbol.

Data analog diperoleh dari nilai-nilai yang bersifat continous dalam beberapa interval. Contoh : suara, video. Data digitaldidapat dari nilai-nilai yang discreate. Contoh : text.

Informasi adalah data yang diolah menjadi bentuk yang lebih berguna dan lebih brarti bagi penerima , yang menggambarkan suatu kejadia-kejadian yang bersifat fakta yang digunakan untuk pengambilan kesimpulan.

A. Komunikasi Data.

Komunikasi data adalah hubungan atau interaksi (pengiriman dan peneriman) antar device yang terhubung dalam sebuah jaringan, baik yang dengan jangkauan sempit maupun dengan jangkauan yang lebih luas.

Komponen Komunikasi Data :
a. Pengirim, perangkat yang mengirimkan data
b. Penerima, perangkat yang menerima data
c. Data, informasi yang akan dikomunikasikan
d. Media pngiriman, media atau perantara yang digunakan untuk melakukan pengiriman data
e. Protokol, aturan-aturan yang berfungsi sebagai penyelaras hubungan.

Jenis Komunikasi Data.

Ada dua buah jenis komunikasi data yang dapat dibedakan sesuai media penghubungnya, yaitu :

1. Melalui Alat (Device).
Menggunakan media kabel dan nierkabel sebagai jalur akses.
Komunikasi data jenis ini membutuhkan biaya yang cukup banyak.
Contoh : Sambungan Komunikasi Data Paket (SKDP).

Media Kabel.

a. Kabel Koaksial.
-Thicknet Koaxial Kabel.
10 base 5. Mampu menjangkau jarak maximum 500 meter.
-Thinnet Koaxial Kabel.
10 base 2. Mampu menghubungkan jaringan dengan jarak maximum 200 meter, tetapi direkomendasikan agar untuk jarak maximum 180 meter saja.

gambar :

b. Kabel Serat Optik (Fiber Optik).
Memiliki keuntungan dengan tingkatan dan bandwidth yang tinggi, ukuran dan berat yang kecil, memiliki degradasi rendah, serta keamanan data yang tinggi.

gambar :

Media Nierkabel.

a. Microwave.
Gelombang radio yang menggunakan frekuensi tinggi . Antara pengirim dan penerima harus berada pada satu garis lurus / garis pandang untuk dapat berkomunikasi dengan baik. Oleh karena itu, microwave dapat disebut juga sebagai ”Transmisi Garis Pandang”.

b. Gelombang Radio.
Menyampaikan informasi melalui udara.
Contoh : Handphone.

c. Infrared.
Menyampaikan informasi dengan menggunakan gelombang ultr tinggi.

2. Melalui Satelit.
Menggunakan satelit sebagai jalur akses. Biasanya jangkauan yang dapat dicakup lebih luas dan mampu menjangkau lokasi yang tidak mungkin terjangkau melalui alat (device), namun waktu yang dibutuhkan untuk melakukan proses komunikasi lebih panjang. Selain itu, komunikasi melalui satelit juga seringkali mengalami gangguan yang disebabkan oleh radiasi gelombang matahari. Sehingga komunikasi yang dilakukan pada malam hari seringkali tersa lebih baik jika dibadingkan dengan siang hari.

Satelit dapat berguna sebagai :
– Penerima
– Penguat
– Pengirim.

Jenis-jenis Satelit yang diketahui :
– GEO. Terletak 22.300 mill di atas permukaan bumi.
– MEO. Terletak 6000 mill di atas garis khatulistiwa.
– LEO. Terletak 400-600 mill di atas permukaan bumi.

Signal.

a. Signal analog.
Gelombang elektromagnetik kontinous yang disebar melalui suatu media, tergantung pada spektrumnya.
Memiliki Amplitude yang merupakan uuran sinyal pada satu ukuran waktu dan Frekuensi yang merupakan banyaknya gelombang per detik.

b. Signal digital.
Serangan tegangan yang dapat ditransmisikan melalui suatu medium kawat. Tersusun atas dua keadaan yang disebut bit, yaitu keadaan 1 yang berarti aktif dan 0 non aktif.

Konfigurasi Jalur Komunikasi.

Merupakan bagaimana cara perangkat-perangkat yang hendak berkomunikasi dihubungkan.

a. Point-to point.
Menghubungkan hanya dua buah perangkat computer yang hendak berkomunikasi.

b. Multipoint.
Menghubungkan lebih dari dari dua buah perangkat computer yang ingin berkomunikasi.

Sistem Transmisi.

Merurut ANSI (America National Standard Information) terdapat 3 perbedaan arah transmisi, yaitu :
a. Simplex, hanya mentransmisikan signal dalam satu arah saja, dimana pemancar signal yang satu bertindak sebagai pemgirim (transmitter) yang yang lainnya sebagai penerima (receiver).

b. Half-duplex, kedua pemancar dapat bertindak sebagai transmitter ataupun receiver, tetapi tidak dapat dilakukan secara bersamaan (bergantian). Dengan kata lain saat pemancar yang satu sedang melakukan pengiriman, pemancar yang lain hanya dapat menerima, tidak dapat melakukan pengiriman pula.

c. Full-duplex, hampir sama dengan half-duplex, namun kedua pemancar dapat melakukan pengiriman ataupun penerimaan secara bersamaan, tanpa harus bergantian.

1. Transmisi Analog.
Adalah cara pentransmisian signal-signal analog tanpa harus memperhaikan muatannya, apakah berupa data analog atau digital. Agar hasilnya maximal untuk jarak yang jauh digunakan amplifier yang akan menambah kekuatan signal, sehingga kemungkinan terjadinya kegagalan atau penyimpangan sangat kecil.

2. Transmisi Digital.
Adalah kebalikan dari transmisi analog, yaitu cara pentransmisikan signal-signal digital dengan memperhatikan muatannya, apakah berupa data digital atau analog. Untuk jarak yang jauh digunakan repeater yang akan memulihkan signal yang lemah, sehingga tidak terjadi kegagalan atau penyimpangan.

Multiplexing.

Adalah Proses pengiriman sejumlah isyarat melalui suatu media transmisi.

Keuntungan Multiplexing :
– Komputer host hanya butuh satu port 1/0 untuk banyak terminal.
– Hanya dibutuhkan satu line transmisi.

1. Frequency-Devision Multiplexing (FDM).
Digunakan pada media komunikasi jalur lebar (broadband), yaitu sebuah media komunikasi yang memungkinkan sejumlah saluran dibentuk.
Contoh : Radio, TV.

2. Time-Devision Multiplexing (TDM).
Kebalikan dari FDM, digunakan untuk media komunikasi jaluur sempit (baseband), yaitu media yang hanya memiliki satu jalur.
Contoh : Digital voice.

Untuk meningkatkan efisiensi TDM dilakukan variasi :
a. Statistical TDM
b. Asynchronous TDM
c. Intelligent TDM.

 Contoh Komunikasi Data

      Komunikasi Data adalah sebuah proses penerimaan dan pengiriman data dari dan sebuah alat ke alat dengan menggunakan media perantara seperti jaringan atau kabel. Kegunaan dasar komunikasi data adalah pertukaran data antara 2 pihak, contohnya antara sebuah workstation dan server yang dihubungkan dengan jaringan telepon umum. Contoh komunikasi data sederhana : • Modem, yang tugasnya menyalurkan suatu digital bit stream dari suatu alat yang sebelumnya sudah dipersiapkan misalnya PC (Personal Computer), dan mentransformasikan bit stream tersebut menjadi suatu sinyal analog yang dapat melintasi jaringan telepon. Selanjutnya modem akan menerima sinyal analog yang datang dari jaringan atau jalur transmisi dan mengubahnya menjadi suatu digital bit stream. • Percakapan, bila di asumsikan dalam percakapan maka sumber informasi adalah otak (transmetter), menyampaikan sinyal berupa suara yang akan di salurkan oleh udara (channel) menuju indera pendengaran (receiver). • Local Area Network, merupakan suatu jaringan dimana peralatan-peralatan hardware dan software digabungkan untuk dapat saling berkomunikasi dalam daerah yang terbatas. LAN pada awalnya dikembangkan dikomputer mini, tetapi justru menjadi populer setelah PC banyak digunakan. • Wide Area Network, merupakan suatu jaringan yang terdiri atas dua ataupun lebih komputer dalam suatu area yaang luas dan dihubungkan dengan fasilitas komunikasi seperti misalnya sistem telpon ataupun pemancar gelombang-mikro. Bentuk ini biasanya digunakan oleh perusahaan besar ataupun departemen pemerintahan.

Gambar Syarat Terjadinya Komunikasi Data

Mengapa harus ada Teknik Komunikasi Data ?
a. karena ada perbedaan lokasi antara lokasi pengolahan data dengan lokasi transaksi

b. dari sisi waktu lebih efisien dan dari sisi biaya lebih murah mengirim data lewat jalur komunikasi
c. Untuk keperluan efektifitas biaya, sistem ini dapat menggunakan secara bersama alat-alat yang mahal seperti printer atau scanner. Dengan cukup dipasang di satu lokasi saja, tetapi dapat diakses dari semua tempat yang terhubung.
d. memungkinkan pengembangan komputer secara aktif lebih mudah dan menyebabkan sistem menjadi fleksibel.
e. Dapat mencegah ketergantungan pada sumber komunikasi atau komputer pusat

Tujuan Komunikasi Data

Mengirim data dalam jumlah besar dan waktu yang singkat dengan cara yang efisien dan ekonomis dari suatu tempat ke tempat lain tanpa ada kesalahan.

Keuntungan Komunikasi Data
a. memungkinkan penggunaan komputer atau terminal secara terpusat (sentralisasi) maupun tersebar (desentralisasi) sehingga mendukung menajemen dalam hal kontrol.
b. mempermudah kemungkinan pengolahan dan pengaturan data yang ada dalam berbagai macam sistem komputer
c. mengurangi waktu untuk pengolahan data
d. mendapatkan data langsung dari sumbernya (mempertinggi kehandalan)
e. mempercepat penyebaran informasi