Saat ini sudah memasuki era digitalisasi industri, maka dari itu penting rasanya untuk mulai mempelajari tentang pemrograman komputer. Saat mulai mempelajarinya, pasti akan bertemu dengan materi gerbang logika. Apa itu logika? Apa pengertian gerbang logika?
Tanpa mempelajari logika dan gerbang logika, maka hampir mustahil rasanya untuk seseorang bisa mempelajari pemrograman komputer lebih mendalam lagi. Apalagi jika ingin membuat program yang sangat kompleks.
Contents
Pengertian Gerbang Logika
Apa pengertian gerbang logika? Gerbang logika adalah sistem elektronika digital untuk menjalankan perintah tertentu yang telah dituangkan dalam program sebelumnya. Tentu saja gerbang logika akan meminta input terlebih dahulu, kemudian menghasilkan output yang logis.
Sebuah program komputer biasanya tidak hanya berisi satu logika saja, namun berisi rangkaian gerbang logika yang saling berhubungan. Semakin kompleks program yang dibuat, maka akan semakin kompleks pula rangkaian logikanya.
Input dari Logic Gate berupa bilangan biner 0 dan 1 atau lebih mudah dipahami sebagai elektron dan proton. Untuk membangun sebuah gerbang logika, maka diperlukan komponen seperti IC (Integrated Circuit), transistor, dioda, relay, dan komponen optik maupun mekanik lainnya.
Bagaimana Cara Kerja Gerbang Logika?
Ada cukup banyak gerbang logika dasar, tapi pada dasarnya prinsip kerjanya sama, yaitu menyeleksi data. Data digital (Input) akan dipilah menggunakan logic gate. Sebagian data akan diteruskan, sebagian lagi akan berhenti, dan sebagian lainnya akan dibelokan ke logic gate lainnya.
Program komputer paling sederhana seperti kalkulator saja pasti memiliki logic gate. Tapi, kenapa prosesnya bisa sangat cepat? Materi gerbang logika berupa komponen elektronik dan inputnya berupa denyut listrik yang bergerak sangat cepat.
Fungsi Gerbang Logika
Gerbang logika berfungsi untuk menyeleksi input berupa data digital untuk menghasilkan output sesuai logika yang digunakan. Rangkaian dari gerbang logika dapat disusun sedemikian rupa untuk menghasilkan program yang sesuai keinginan.
Logic gate bekerja sesuai dengan persamaan operasi matematika yang ada. Lebih tepatnya sesuai dengan Teori Aljabar Boolean. Ada operasi penjumlahan, pengurangan, dan masih banyak lagi. Akan tetapi, nilai hasil operasi tersebut hanya terdiri dari nol dan satu.
Angka hasil operasi yang lebih dari satu hanya akan tertulis 1. Sebaliknya, operasi yang hasilnya kurang dari nol akan tertulis 0 pula. Selain gerbang logika, pastinya kita perlu tahu tentang pengertian Aljabar Boolean dan juga pengertian Relay.
Jenis-Jenis Gerbang Logika
Macam-macam gerbang logika terdapat 7 jenis, yaitu: gerbang OR, AND, NOT, NAND, NOR, XOR (Exclusive OR), dan XNOR (Exclusive NOR). Untuk dasar teori gerbang logika tersebut akan diulas lebih dalam di bawah ini:
1. OR – Gate
Sesuai dengan nama jenisnya, “OR” yang artinya “atau” sehingga OR Gate membutuhkan input setidaknya dua data, kemudian gerbang digital mengeluarkan salah satu saja (Output). Simbol yang menunjukan operasi matematika dari logic gate OR adalah Plus (+). Contoh: Z = X + Y
2. AND – Gate
Sama seperti OR gate, AND Gate juga baru bisa digunakan apabila ada input minimal 2 data. Gerbang AND lebih mudah didefinisikan dengan kata “dan”. Gerbang logika ini hanya akan meloloskan input “benar”, apabila kedua inputnya bernilai “benar” juga.
Sebab, operasi matematika yang digunakan dalam logic ini adalah perkalian. Berapapun dikalikan nol hasilnya akan tetap nol, sehingga hanya bisa bernilai satu apabila semua pengalinya bernilai satu (benar).
Gerbang AND disimbolkan menggunakan tanda titik (.) dan dalam operasi matematika berarti kali. Contoh gerbang logika : Z = X.Y = XY.
3. Not – Gate
Berbeda dengan dua gerbang sebelumnya, Not Gate hanya memerlukan satu input untuk bisa menghasilkan output. Sebab, Not bukanlah fungsi perbandingan melainkan untuk menentukan benar atau salah.
Gerbang Not juga berfungsi sebagai pembalik (Inverter), dimana logika input berkebalikan dengan logika output. Sehingga, apabila memasukan input bernilai “benar”, maka outputnya pasti bernilai “salah”. Not Gate disimbolkan dengan menambahkan tanda bar pada atas huruf.
4. NAND – Gate
NAND atau Not And merupakan kolaborasi antara Not Gate dan AND Gate. Hasil kolaborasi tersebut menghasilkan gerbang NAND yang memiliki fungsi berkebalikan dengan AND. Setiap logika dari AND dibalikan dari “benar” ke “salah” dan dari “salah” ke “benar”.
Lambang gerbang logika dari NAND sama seperti Not, yaitu berupa bar. Bedanya, ada dua huruf yang memiliki tanda bar di atasnya.
5. NOR – Gate
NOR atau Not OR merupakan gerbang kombinasi antara logika Not dan OR. Gerbang NOR merupakan kebalikan dari gerbang OR. Akibatnya, apabila semua input bernilai 1 (benar), maka outputnya adalah nol (salah). Sebaliknya, jika salah satu input saja bernilai nol, maka outputnya benar atau 1.
Sama seperti simbol pada Not, simbol untuk NOR berupa tambahan bar di atas fungsi OR.
6. X-OR Gate
Apa itu XOR? Gerbang logika XOR atau Exclusive OR. Sama halnya dengan NOR dan OR, XOR memerlukan dua input untuk menghasilkan satu buah output. Logika akan bernilai benar, jika dan hanya jika salah satu input saja yang bernilai benar.
Jika hal sebaliknya terjadi, maka output akan bernilai negatif. Logika XOR digambarkan dengan menambahkan bentuk lingkaran pada bagian operasi matematika.
7. XNOR Gate
Apa itu XNOR Gate? Gerbang XNOR merupakan kebalikan dari gerbang XOR. Input yang diperlukan agar gerbang ini bisa berguna minimal 2 data, kemudian baru bisa menghasilkan output.
Output hanya akan bernilai “benar” jika input bernilai sama. Misalnya nol dan nol atau satu dengan satu.
Rangkaian logika XNOR dilukiskan dengan menambahkan tanda lingkaran pada operasi matematika dari NOR.
Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang Logika
Tabel kebenaran digunakan untuk mempermudah dalam melakukan identifikasi output apa yang dihasilkan, apabila ada data yang diinputkan. Tabel kebenaran logika berjumlah sesuai dengan gerbang logikanya, ada tabel kebenaran OR, logika AND, NOT, NAND, NOR, XOR, dan XNOR.
Simbol dan Tabel Kebenaran OR
Simbol dan Tabel Kebenaran AND
Simbol dan Tabel Kebenaran NOT
Simbol dan Tabel Kebenaran NAND
Simbol dan Tabel Kebenaran NOR
Simbol dan Tabel Kebenaran XOR
Simbol dan Tabel Kebenaran XNOR
Terdapat 7 macam logic gate dengan gambar gerbang logika yang berbeda. Rangkaian dari gerbang logika yang disusun sedemikian rupa akan menghasilkan program bermanfaat dengan berbagai macam fungsi di dalamnya. Nah, dari pengertian gerbang logika di atas, tentu dapat menambah pengetahuan.