Tips/Apa Itu Gerbang Logika, Pengertian, Jenis dan Berperannya

Apa itu Gerbang logika ? Untuk yang belajar teknik digital pasti familiar dengan istilah ini. Gerbang logika atau logic gates merupakan rangkaian yang tersusun dari komponen elektronika yang berberperan untuk mengolah informasi atau data digital. Disebut Gate atau Gerbang karena masukan (input) yang memasuki rangkaian ini akan menentukan nilai dari keluaran (output) nya.

Gerbang logika berangkat dari konsep Aljabar Boolean yang dikembangkan oleh seorang matematikawan bernama George Boole pada tahun 1847. Karya Boole mengenai logika diterbitkan pada Pamflet yang berjudul The Mathematical Analysis of Logic, being an Essay towards a Calculus of Deductive Reasoning.

Pada tahun 1938, Claude Shannon (dikenal sebagai Bapak Teknologi Infomasi) menggunakan konsep aljabar Boole pada rangkaian saklar telepon (telephone switching circuit). Seiring ditemukannya Transistor pada tahun 1947 dan menggantikan tabung Vakum, Rangkaian gerbang logika menjadi semakin masif penggunaannya.

Pada dasarnya, ada tiga macam gerbang logika dasar, yaitu AND, OR dan NOT. Dari ketiga gerbang ini dapat dirangkai untuk menghasilkan gerbang logika baru, yakni NAND (Kebalikan AND), NOR (Kebalikan OR), XOR (Exclusive OR) dan XNOR (Exclusive NOR).

Gerbang logika hanya mengasilkan 2 jenis keluaran (Output) yaitu 0 dan 1. Keluaran ini memiliki Kesamaan atau ekuivalen dengan beraneka macam Istilah yang sering kita dengar. Perhatikan tabel dibawah :

Berikut ini merupakan Jenis - jenis gerbang logika yang dipakai pada sistem digital :

1. Gerbang AND

Pengertian Gerbang AND

Gerbang AND merupakan gerbang logika yang inputnya akan berbilai High (1) hanya jika semua Inputnya bernilai High (1).

Artinya, untuk menghasilkan keluaran High atau 1 pada outputnya, semua input baik 2, 3 atau 4 input harus memiliki logika 1.

Perumpamaan sederhana untuk Gerbang AND : 'Dyto akan menikah, kalau calon istrinya cantik DAN kaya'. Artinya, Dyto mau menikah (1/Benar), hanya jika calon istrinya memenuhi semua kriteria, yaitu Cantik AND Kaya. Jika tidak, maka Dyto tidak akan menikah (0/Salah).

Simbol Gerbang AND

Simbol AND dapat dilihat pada gambar dibawah. Pada operasi matematika, Gerbang AND diwakili oleh tanda titik atau dot(.). Contohnya pada gambar, Operasi matematisnya merupakan A . B = C.

Tabel Kebenaran Gerbang AND

Gerbang AND 2 input

Gerbang AND 3 input

2. Gerbang OR

Pengertian Gerbang OR

Gerbang OR merupakan gerbang logika yang inputnya akan bernilai High (1) apabila salah satu dari inputnya bernilai High (1).

Artinya, untuk mengasilkan keluaran High maka cukup memberikan Input logika High pada salah satu inputnya.

Perumpamaan sederhana untuk Gerbang OR : Diny akan menikah, kalau calon suaminya tampan ATAU kaya. Artinya, hanya perlu satu kriteria yang benar, Tampan, OR Kaya, maka Diny akan menikah (Apalagi sudah tampan kaya pula).

Simbol Gerbang OR

Simbol OR dapat dilihat pada gambar dibawah. Pada operasi matematis, gerbang OR diwakili oleh tanda tambah atau plus (+). Contohnya pada gambar, operasi matematisnya merupakan A + B = C.

Tabel Kebenaran Gerbang OR

Gerbang OR 2 input

Gerbang OR 3 input

3. Gerbang NOT

Pengertian Gerbang NOT

Gerbang NOT merupakan gerbang logika yang Outputnya merupakan kebalikan dari inputnya. Artinya, jika Input NOT merupakan High (1), maka Outputnya pasti Low (0) atau sebaliknya, jika inputnya Low maka Outputnya High. Gerbang ini hanya memiliki satu input saja.

Perumpamaan (paling) sederhana untuk Gerbang NOT : Dyto BUKAN Diny, atau Diny BUKAN Dyto. Karena Dyto merupakan Pria, dan Diny merupakan Wanita.

Simbol Gerbang NOT

Simbol NOT dapat dilihat pada gambar dibawah. Pada operasi matematis, gerbang NOT diwakili oleh simbol koma atas (') atau garis mendatar (-) diatas Outputnya. Contohnya pada gambar, operasi matematisnya merupakan A = 'A, atau A = A.

Tabel Kebenaran Gerbang NOT

4. Gerbang NAND

Pengertian Gerbang NAND

Gerbang NAND atau NOT-AND merupakan gerbang logika kebalikan dari AND, dimana Outputnya akan bernilai High (1) apabila salah satu atau semua inputnya bernilai Low (0).

Artinya, Jika semua Inputnya bernilai High, justru Outputnya akan bernilai Low, kebalikan dari AND.

Simbol Gerbang NAND

Gerbang NAND pada dasarnya merupakan gerbang AND yang Outputnya terhubung pada sebuah gerbang NOT, sehingga membalik output yang seharusnya. Simbol NAND dapat dilihat pada gambar dibawah. Operasi matematis untuk gerbang NAND merupakan menambahkan garis mendatar (-) pada inputnya.

Tabel Kebenaran Gerbang NAND

Gerbang NAND 2 input

Gerbang NAND 3 input

5. Gerbang NOR

Pengertian Gerbang NOR

Gerbang NOR atau NOT-OR merupakan gerbang kebalikan dari OR, dimana outputnya akan bernilai High (1) apabila semua inputnya bernilai Low (0).

Artinya, apabila salah satu inputnya bernilai High, maka outputnya akan bernilai Low, kebalikan dari OR.

Simbol Gerbang NOR

Seperti pada NAND, gerbang OR terhubung pada sebuah gerbang NOT, sehingga membalik logika outputnya, sehingga menjadi NOR. Simbolnya dapat dilihat pada gambar dibawah. Untuk operasi matematisnya, tinggal menambahkan garis mendatar (-) pada inputnya.

Tabel Kebenaran Gerbang NOR

Gerbang NOR 2 input

Gerbang NOR 3 input

6. Gerbang XOR

Pengertian Gerbang XOR

XOR atau Exclusive OR merupakan gerbang logika dimana outputnya akan bernilai High(1) apabila jumlah inputnya yang bernilai High berjumlah ganjil.

Defenisi tersebut berlaku baik pada gerbang XOR 2 input, 3 input maupun 4 input. Apabila input yang bernilai High berjumlah genap, maka dipastikan output XOR akan bernilai Low (0).

Simbol Gerbang XOR

Tabel Kebenaran Gerbang XOR

Gerbang XOR 2 input

Gerbang XOR 3 input

7. Gerbang XNOR

Pengertian Gerbang XNOR

XNOR atau Exclusive NOR merupakan gerbang logika kebalikan dari XOR, dimana Outputnya akan bernilai High(1) apabila Inputnya yang bernilai High berjumlah nol atau genap.

Defenisi tersebut berlaku pada XNOR 2 input, 3 input maupun 4 input. Artinya, pada gerbang XNOR, apabila input High berjumlah ganjil, maka dipastikan outputnya akan bernilai Low.

Simbol Gerbang XNOR

Tabel Kebanaran XNOR

Gerbang XNOR 2 input

Gerbang XNOR 3 input

Berperan Gerbang Logika

Gerbang logika dirangkai dan disusun menjadi rangkaian sistem dgital yang lebih kompleks. Rangkaian ini mengolah beraneka macam data digital datam beraneka macam bentuk. Beberapa rangkaian tersebut merupakan :

Shift Register
Flip-Flop
Encoder
Decoder
Counter
Multiplexer
Demultiplexer
Latch

Pada sistem komputer, logic gates dirangkai menjadi memori- memori dan register-register, seperti Random Acces Memory (RAM). Dibutuhkan ribuan bahkan jutaan logic gates pada komponen sistem komputer.

Andalan Elektro