Belajar Rangkaian Logika? Pahami Dulu 7 Gerbang Logika Dasar ini!

Halo! Sebelum kita membahas mengenai 7 gerbang logika dasar, tahukah kalian bahwa gerbang logika itu merupakan dasar dari rangkaian digital? Nah! Kemudian rangkaian digital tersebut akan menghasilkan suatu sistem digital. Kebanyakan, gerbang logika mempunyai dua input dan satu output. Setiap kombinasi dalam gerbang logika dapat dibuat untuk menghasilkan keluaran yang berbeda. Keluaran dan masukan gerbang logika ini dinyatakan dalam kondisi tinggi (1) atau rendah (0).

Sedangkan simbol gerbang logika pada umumnya berdasarkan standard ANSI (American National Standards Institute) yang khas, tetapi ada keluaran terbaru yang berdasarkan standard IEC (International Electronic Components). Jadi, semakin penasaran dengan gerbang logika? Karena gerbang logika bervariasi sehingga terdiri dari gerbang AND, OR, NOT, NAND, NOR, Ex-OR, dan Ex-NOR yang akan segera kita bahas di sini.

1.   Gerbang AND

                 

         Simbol ANSI Gerbang AND               Simbol IEC Gerbang AND

Gerbang AND akan menghasilkan output yang tinggi hanya jika semua input tersebut tinggi. A titik (.) digunakan untuk menunjukkan operasi dari AND, yaitu A.B. Ingatlah bahwa terkadang titik ini dihilangkan, sehingga menjadi AB.

Berikut adalah Tabel Kebenaran dan IC pada gerbang AND.   

               

    Tabel Kebenaran Gerbang AND                          IC TTL Seri 74                           

2.  Gerbang OR

                               

           Simbol ANSI Gerbang OR                     Simbol IEC Gerbang OR

Gerbang OR akan menghasilkan output tinggi (1) jika satu atau lebih input-nya juga tinggi. A plus (+) biasa digunakan sebagai operasi OR.

Berikut adalah Tabel Kebenaran dan IC pada gerbang OR.  

                                

         Tabel Kebenaran Gerbang OR                             IC TTL Seri 74

3.   Gerbang NOT

                                    

Simbol ANSI Gerbang NOT                       Simbol IEC Gerbang NOT

Gerbang NOT menghasilkan output yang berkebalikan dengan inputnya. Julukan lain dari gerbang NOT adalah inverter. Jika variabel inputnya adalah A kemudian keluarannya akan berkebalikan menjadi NOT A (bukan A). Biasa juga diketahui sebagai A’ atau A dengan garis di atasnya seperti yang ditunjukkan pada output.

Berikut merupakan Tabel Kebenaran dan IC pada gerbang NOT.

              

Tabel Kebenaran Gerbang NOT                       IC TTL Seri 74

4.   Gerbang NAND           

                                

Simbol ANSI Gerbang NAND                     Simbol IEC Gerbang NAND

Gerbang NAND atau NOT-AND merupakan gerbang AND yang diikuti gerbang NOT. Output dari gerbang NAND tinggi jika salah satu inputnya rendah. Gerbang NAND digambarkan dari gerbang AND dengan lingkaran kecil dioutputnya. Lingkaran kecil tersebut menyatakan inversi.

Berikut merupakan Tabel Kebenaran dan IC pada gerbang NAND.               

                 

       Tabel Kebenaran Gerbang NAND                           IC TTL Seri 74

5.   Gerbang NOR 

                

Simbol ANSI Gerbang NOR                       Simbol IEC Gerbang NOR

Gerbang NOR atau NOT-OR merupakan gerbang OR yang diikuti dengan gerbang NOT. Semua output dari gerbang NOR itu rendah jika salah satu inputnya tinggi. Simbolnya digambarkan dari gerbang OR dengan lingkaran kecil pada output. Lingkaran kecil ini merupakan inversi.

Berikut merupakan Tabel Kebenaran dan IC pada gerbang NOR.

                       

        Tabel Kebenaran Gerbang NOR                            IC TTL Seri 74

6.   Gerbang Ex-OR

                                 

Simbol ANSI Gerbang Ex-OR                    Simbol IEC Gerbang Ex-OR

Gerbang Ex-OR yang merupakan singkatan dari ‘Exclusive-OR’ akan menghasilkan output tinggi jika salah satu, tapi tidak keduanya memiliki input yang juga tinggi.

Berikut merupakan Tabel Kebenaran dan IC pada gerbang Ex-OR.                       

                       

       Tabel Kebenaran Gerbang Ex-OR                          IC TTL Seri 74

7.   Gerbang Ex-NOR                        

                            

Simbol ANSI Gerbang Ex-NOR                  Simbol IEC Gerbang Ex-NOR

Gerbang ‘Exclusive-NOR’ merupakan kebalikan dari gerbang Ex-OR, akan menghasilkan output yang rendah jika salah satu, tapi bukan keduanya memiliki input yang tinggi.

Berikut merupakan Tabel Kebenaran dan IC pada gerbang Ex-NOR                   

                     

       Tabel Kebenaran Gerbang Ex-NOR                         IC TTL Seri 74

Yup, itu merupakan penjelasan singkat tentang 7 Gerbang Logika Dasar, dan ternyata gerbang NAND dan NOR itu merupakan fungsi universal karena dengan salah satu fungsi AND dan OR bahkan dapat dihasilkan fungsi NOT. Kemudian, seperti yang telah disampaikan di awal, bahwa sistem digital disusun dengan menggunakan gerbang logika. Sistem digital itu sendiri merupakan perpaduan dari suatu perangkat untuk memanipulasi informasi logika yang dinyatakan dalam bentuk digital biasanya jumlah terbatas dari nilai diskrit. Alat-alat apa saja yang tertanam dengan sistem digital? Ada kalkulator, fingerprint, timbangan digital, dll. Setelah kita membahas 7 gerbang logika dasar tersebut, sekarang waktunya kita mengetahui tentang salah satu alat yang tertanam sistem digital di dalamnya, antara lain traffic signals atau lampu lalu lintas.

LAMPU LALU LINTAS

Lampu Lalu Lintas

Koordinasi dari lampu lalu lintas adalah ketika lampu lalu lintas diberi waktu tertentu sehingga pengendara dapat melakukan perjalanan sepanjang jalan tanpa berhenti di tiap lampu. Ini sangat menantang ketika harus dihadapkan dengan jalan-jalan dua arah, persimpangan besar dan lalu lintas yang padat.

Kotak Kontroler Lampu Lalu Lintas

Untuk membantu memaksimalkan koordinasi dari lampu lalu lintas, ketika berada di persimpangan jalan itu dikendalikan dengan sistem kontrol komputerisasi lalu lintas. Sistem ini memungkinkan kita untuk memantau, serta berkoordinasi dan berkomunikasi. Kegunaan pengaplikasian sistem ini adalah:

a.    Arus lalu lintas dan waktu perjalanan menjadi lebih efisien

b.    Mengurangi biaya bahan bakar, emisi kendaraan dan tabrakan pada bagian belakang.

Bagaimana cara kerja lampu lalu lintas?

Ada banyak pertanyaan seputar bagaimana lampu lalu lintas bekerja, sebenarnya, itu cukup sederhana. Singkatnya, instalasi dari lampu lalu lintas terdiri dari kontroler, kepala lampu lalu lintas dan pendeteksi. Kontroler merupakan otak di balik instalasi dan berisi informasi yang diperlukan agar dapat menyala dalam berbagai urutan. Lampu lalu lintas berjalan di bawah berbagai mode yang berbeda tergantung pada lokasi dan waktu.

Ada tiga tipe dasar dari pengoperasian lampu lalu lintas:

·      Waktu tetap; lampu berubah sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan. Siklus lampu akan tetap berjalan meskipun tidak ada kendaraan.

·      Semi digerakkan; lampu hanya akan berubah jika ada kendaraan atau pejalan kaki di sisi jalan. Waktu hijau di sisi jalan akan bervariasi dengan lalu lintas dan ada nilai minimal dan maksimal yang telah diprogram.

·      Sepenuhnya digerakkan; lampu diprogram untuk berubah dengan minimal dan maksimal waktu hijau tergantung pada lalu lintas dan para pejalan kaki yang muncul. Lampu akan berubah berdasarkan permintaan.

Bagaimana lampu lalu lintas tahu jika ada mobil yang sedang menunggu?

Ada dua metode yang biasa digunakan untuk menentukan mobil sedang menunggu di persimpangan. Di daerah tertentu telah dipasang detektor putaran yang telah tertanam di bawah jalan atau video pendeteksi yang dipasang di tiang lampu.

Dan bagaimana lampu lalu lintas terkoordinasikan dalam suatu sistem?

Menggunakan program optimasi komputer dan perhitungan arus lalu lintas baru-baru ini, telah dikembangan perencanaan waktu. Dimana tidak dapat mengoordinasi lalu lintas dari kedua arah, tapi lebih mengoordinasi nyala lampu untuk arah yang lebih padat lalu lintas.

Perubahan arus dari hari ke hari berbeda, jadi perbedaan perencanaan waktu digunakan untuk mengakomodasi perubahan kepadatan lalu lintas. Banyak faktor yang mempengaruhi timing, seperti kepadatan lalu lintas, arah lalu lintas, jarak antar lampu lalu lintas, dll.

Bagaimana? Apakah sudah cukup dengan penjelasan singkat di atas? Jadi, ketika kita hanya membahas tentang satu materi, materi lain akan mengikuti, semuanya itu seperti saling berkolerasi!  Contohnya seperti di atas, padahal judulnya rangkaian logika tapi kita sampai ke sistem digital, hehe. Oh iya, jika ada pertanyaan atau masukan tentang artikel yang diposting ini bisa langsung saja di sini. Semoga artikel ini bermanfaat, ya! Keep reading and searching!

Fyi, artikel ini terinspirasi dari BBC, Learn About Electronics, University ofSurrey, Traffic Signal Design, dan Halton Region.