Gerbang Logika Dasar dan Jenis-jenisnya

 

Gerbang Logika Dasar dan Jenis-jenisnya

Gerbang Logika atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Logic Gate adalah dasar pembentuk Sistem Elektronika Digital yang berfungsi untuk mengubah satu atau beberapa Input (masukan) menjadi sebuah sinyal Output (Keluaran) Logis. Gerbang Logika beroperasi berdasarkan sistem bilangan biner yaitu bilangan yang hanya memiliki 2 kode simbol yakni 0 dan 1 dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean.

Gerbang Logika yang diterapkan dalam Sistem Elektronika Digital pada dasarnya menggunakan Komponen-komponen Elektronika seperti Integrated Circuit (IC), Dioda, Transistor, Relay, Optik maupun Elemen Mekanikal.

Apa itu Relasi logik?

Jawab: Informasi dalam bentuk sinyal 0 dan 1 saling memberikan kemungkinan hubungan

secara logik. Fungsi dasar relasi logik adalah : Fungsi AND, OR, dan Fungsi NOT. Disamping ketiga fungsi dasar tersebut ada beberapa fungsi logik yang sering digunakan yaitu : Fungsi EXCLUSIVE OR ( EX-OR ) dan Fungsi EQUIVALENCE. Di dalam Eletronika, fungsi-fungsi logik diatas dinyatakan dalam bentuk : Simbol, Tabel Kebenaran, Persamaan Fungsi dan Diagram Sinyal Fungsi Waktu.

 

Apa itu Operasi logik?

Jawab : Suatu fungsi logika atau operasi logika merupakan suatu kombinasi variabel biner seperti misalnya pada masukan dan keluaran dari suatu rangkaian digital yang dapat ditunjukkan bahwa semua hubungan logika antara variabel – variabel biner dapat dijelaskan oleh 3 operasi logika dasar yaitu :

1.    Operasi AND (conjuction)

2.    Operasi OR (disconjuction)

3.    Operasi NOT (negation)

Operasi – operasi tersebut dijelaskan dalam 4 bentuk yaitu :

1.    Tabel fungsi (tabel kebenaran) yang menunjukkan keadaan semua variabel masukan dan keluaran untuk setiap kemungkinan.

2.    Simbol rangkaian untuk menjelaskan rangkaian digital.

3.    Persamaan fungsi

4.    Diagram Sinyal Fungsi Waktu

 

Terdapat 7 jenis Gerbang Logika Dasar yang membentuk sebuah Sistem Elektronika Digital, yaitu :

1.    Gerbang AND

2.    Gerbang OR

3.    Gerbang NOT

4.    Gerbang NAND

5.    Gerbang NOR

6.    Gerbang X-OR (Exclusive OR)

7.    Gerbang X-NOR (Exlusive NOR)

 

Tabel yang berisikan kombinasi-kombinasi Variabel Input (Masukan) yang menghasilkan Output (Keluaran) Logis disebut dengan “Tabel Kebenaran” atau “Truth Table”.

 

Input dan Output pada Gerbang Logika hanya memiliki 2 level. Kedua Level tersebut pada umumnya dapat dilambangkan dengan :

·         HIGH (tinggi) dan LOW (rendah)

·         TRUE (benar) dan FALSE (salah)

·         ON (Hidup) dan OFF (Mati)

·         1 dan 0

Contoh Penerapannya ke dalam Rangkaian Elektronika yang memakai Transistor TTL (Transistor-transistor Logic),  maka 0V dalam Rangkaian akan diasumsikan sebagai “LOW” atau “0” sedangkan 5V akan diasumsikan sebagai “HIGH” atau “1”.

 

Berikut ini adalah Penjelasan singkat mengenai 7 jenis Gerbang Logika Dasar beserta Simbol dan Tabel Kebenarannya.

1.    Gerbang AND (AND Gate)

Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya : Z = X.Y atau Z = XY.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang AND (AND Gate)

2.    Gerbang OR (OR Gate)

Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.

Simbol yang menandakan Operasi Logika OR adalah tanda Plus (“+”). Contohnya : Z = X + Y.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang OR (OR Gate)

3.    Gerbang NOT (NOT Gate)

Gerbang NOT hanya memerlukan sebuah Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang NOT disebut juga dengan Inverter (Pembalik) karena menghasilkan Keluaran (Output) yang berlawanan (kebalikan) dengan Masukan atau Inputnya. Berarti jika kita ingin mendapatkan Keluaran (Output) dengan nilai Logika 0 maka Input atau Masukannya harus bernilai Logika 1. Gerbang NOT biasanya dilambangkan dengan simbol minus (“-“) di atas Variabel Inputnya.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOT (NOT Gate) 

4.    Gerbang NAND (NAND Gate)

Arti NAND adalah NOT AND atau BUKAN AND, Gerbang NAND merupakan kombinasi dari Gerbang AND dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang AND. Gerbang NAND akan menghasilkan Keluaran Logika 0 apabila semua Masukan (Input) pada Logika 1 dan jika terdapat sebuah Input yang bernilai Logika 0 maka akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NAND (NAND Gate) Simbol Gerbang NAND dan Tabel Kebenaran Gerbang NAND

5.    Gerbang NOR (NOR Gate)

Arti NOR adalah NOT OR atau BUKAN OR, Gerbang NOR merupakan kombinasi dari Gerbang OR dan Gerbang NOT yang menghasilkan kebalikan dari Keluaran (Output) Gerbang OR. Gerbang NOR akan menghasilkan Keluaran Logika 0 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin mendapatkan Keluaran Logika 1, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOR (NOR Gate)

6.    Gerbang X-OR (X-OR Gate)

X-OR adalah singkatan dari Exclusive OR yang terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output) Logika. Gerbang X-OR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan-masukannya (Input) mempunyai nilai Logika yang berbeda. Jika nilai Logika Inputnya sama, maka akan memberikan hasil Keluaran Logika 0.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang X-OR (X-OR Gate)

7.    Gerbang X-NOR (X-NOR Gate)

Seperti Gerbang X-OR,  Gerban X-NOR juga terdiri dari 2 Masukan (Input) dan 1 Keluaran (Output). X-NOR adalah singkatan dari Exclusive NOR dan merupakan kombinasi dari Gerbang X-OR dan Gerbang NOT. Gerbang X-NOR akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang sama dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika semua Masukan atau Inputnya bernilai Logika yang berbeda. Hal ini merupakan kebalikan dari Gerbang X-OR (Exclusive OR).

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang X-NOR (X-NOR Gate)

 

Penggunaan Operasi Logika beserta Contoh Gambar

Fungsi Logika dalam Microsoft Excel digunakan untuk menguji suatu kondisi dengan menggunakan syarat tertentu dan oleh Microsoft Excel akan dikatakan TRUE (Nilai 1) jika syaratnya terpenuhi atau FALSE (Nilai 0) jika syaratnya tidak terpenuhi. Syarat yang digunakan untuk menguji suatu kondisi bisa hanya satu syarat, salah satu syarat diantara beberapa syarat (Fungsi OR), dua syarat atau lebih wajib terpenuhi (Fungsi AND), atau bukan dengan syarat tertentu (Fungsi NOT).

Fungsi Logika yang kan kita gunakan adalah Fungsi IF, dengan bentuk umum sebagai berikut :

=IF(logical_test;value_if_true;value_if_false)

Langsung ke contoh kasus, Misalnya kita punya tampilan data sebagai berikut :

Anggap saja kita sedang melakukan perekrutan pegawai baru dengan data awal pemohon adalah sebagaimana yang tersebut pada kolom Nama, Pendidikan dan Jurusan.

Cara 1, Cara 2, Cara 3, Cara 4 dan Cara 5 adalah cara-cara yang kita gunakan untuk menguji kondisi pemohon tersebut dengan menggunakan syarat-syarat yang telah di tetapkan, dan akan menghasilkan nilai yang kita tentukan jika syaratnya terpenuhi ataupun tidak terpenuhi.

Cara 1 : Menggunakan Fungsi IF Tunggal 
Berdasarkan kondisi data pemohon tersebut kita akan menerima pegawai dengan syarat hanya mereka yang memiliki pendidikan S1 yang akan diterima (Lulus), maka fungsi yang kita gunakan adalah :

=IF(C5="S1";"Lulus";"Gagal")

Artinya : Jika nilai Cell C5 memiliki nilai S1 maka akan dinyatakan Lulus dan jika nilai Cell C5 bukan S1 akan dinyatakan Gagal.

Cara 2 : Menggunakan Fungsi OR
Syarat yang kita gunakan adalah hanya kepada pemohon yang mempunyai pendidikan S1 dan D3 yang kan kita terima (Lulus) dan selain dari itu akan dinyatakan Gagal. fungsi yang kita gunakan :

=IF(OR(C5="S1";C5="D3");"Lulus";"Gagal")

Artinya : Jika Cell C5 mengandung nilai S1 dan D3 maka akan dinyatakan Lulus dan bila tidak dinyatakan Gagal.

Cara 3 : Menggunakan Fungsi AND
Syarat yang digunakan adalah pemohon yang kita terima adalah pemohon yang memiliki pendidikan S1 dengan jurusan Akuntansi, Fungsi yang kita gunakan :

=IF(AND(C5="S1";D5="Akuntansi");"Lulus";"Gagal")
Artinya : Jika Cell C5 memiliki nilai S1 dan Cell D5 meiliki nilai Akuntansi maka dinyatakan Lulus dan jika tidak dinyatakan Gagal.

Cara 4 : Menggunakan Fungsi NOT
Syaratnya adalah hanya pemohon yang meiliki jurusan Selain Akuntansi yang akan kita terima (Lulus). Fungsi yang kita gunakan :

=IF(NOT(D5="Akuntansi");"Lulus";"Gagal")

Artinya : Jika Cell D5 memiliki nilai Akuntansi maka akan dinyatakan Gagal, dan dinyatakan lulus jika Cell D5 bukan Akuntansi.

Cara 5 : Menggunakan Fungsi IF Bersarang
Syarat adalah jika pemohon memiliki pendidikan S1 akan langsung dinyatakan Lulus, jika berpendidikan D3 akan dipertimbangkan dan selain dari itu akan langsung dinyatakanGagal.

 

=IF(C5="S1";"Lulus";IF(C5="D3";"Dipertimbangkan";"Gagal"))

Artinya : Jika Cell C5 memiliki nilai S1 maka akan dinyatakan gagal, Jika bukan S1 dan memiliki nilai D3 akan dinyatakan Dipertimbangkan dan jika bukan S1 atau D3 akan dinyatakan Gagal.