Kalkulator dan Gerbang Logika Dasar

Teman-teman pasti tau dong angka yang bentuknya bulat dan lurus? Yap! Angka yang dimaksud gak lain dan gak bukan adalah angka 0 dan 1. Nah, kali ini kita akan mempelajari hal-hal yang berhubungan dengan dua angka tersebut nih. Wah, kalian udah tau kalau kita mau belajar gerbang logika ya? Kalian emang gak salah kok. Tapi sebelum itu, kita belajar tentang salah satu alat yang menggunakan sistem digital dulu ya, yaitu kalkulator. Yuk langsung scroll down aja! :D

Kalkulator

Siapa sih yang gak tau alat yang bisa menghitung dari mulai perhitungan sederhana seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian sampai perhitungan yang lebih kompleks yaitu per-akar-an dan peng-kuadratan ini? Ya. Hampir semua orang pasti sudah pernah menggunakannya.

Dulu, sebelum adanya penemuan kalkulator modern, orang-orang masih mengunakan jari dan beberapa alat hitung tradisional. Seperti sempoa misalnya, alat itu disebut-sebut sebagai nenek moyangnya kalkulator lho :D

Akhirnya nih, pada tahun 1960-an, kemajuan Integrated Circuit atau yang biasa kita sebut IC, menyebabkan kalkulator elektronik berkembang dengan cukup pesat. Kalkulator pertama yaitu berbasis desktop yang berbentuk seperti mesin kasir dengan harga yang cukup mahal pada masa itu. Tahun 1967-an, muncul kalkulator portable yang bisa melakukan 4 proses dasar perhitungan aritmatika. Hingga pada saat Intel berhasil menciptakan Mikroprosesor chip tunggal pada tahun 1971, kalkulator mulai berkembang lebih maju dari masa ke masa. Muncullah kalkulator saku, kalkulator ilmiah dan grafik yang kompleks yang sekarang banyak digunakan oleh manusia.

Tapi tau nggak sih kalau dibalik alat yang kelihatannya sederhana itu ternyata mempunyai cara kerja yang lebih rumit dari yang kita bayangkan? Gimana ya cara kerjanya? Yang pasti gak jauh-jauh dari angka 0 dan 1 deh :D

Cara Kerja Kalkulator

Seperti yang kalian ketahui sebelumnya, bahwa kalkulator membutuhkan Integrated Circuit agar bisa berfungsi. Sirkuit ini menggunakan transistor untuk menambah dan mengurangi, serta melakukan perhitungan pada logaritma untuk perkalian, pembagian, dan operasi yang lebih rumit seperti menggunakan eksponen dan menemukan akar kuadrat. Pada dasarnya, semakin banyak transistor pada IC-nya, semakin banyak juga fungsinya. Nah, IC di dalam kalkulator ini bekerja dengan menggunakan sistem biner. Sistem biner adalah sebuah sistem penulisan angka dengan menggunakan dua simbol (digit), yaitu 0 dan 1.

Sedangkan yang kita tahu, tombol-tombol pada kalkulator menggunakan bilangan desimal dari angka 0 sampai 9. Sehingga untuk melakukan proses perhitungan, langkah pertama yang dilakukan oleh kalkulator adalah menerjemahkan bilangan-bilangan desimal tersebut ke bilangan biner. Setelah melalui proses perhitungan secara biner, kalkulator mengkoversi hasilnya kembali dengan memunculkan bilangan desimal pada layar kalkulator.

Contohnya jika kita ingin melakukan proses perhitungan 4 + 2, maka kalkulator akan mengubah bilangan 4 tersebut menjadi bilangan biner yaitu 100, lalu menambahkan dengan bilangan biner 010 (terjemahan dari bilangan 2).

Nah, begitulah cara kerja kalkulator yang ternyata begitu kompleks. Oh ya, artikel ini terinspirasi dari laman How Stuff Works lho. Artikel aslinya bisa dilihat disini :3

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Selanjutnya, kita akan belajar dasar dari sistem digital yang sudah sedikit kita ketahui dari artikel diatas, yaitu gerbang logika. Teman-teman yang sudah lama berkecimpung dalam dunia IT pasti udah gak asing kan sama materi ini? Tapi buat yang belum paham, artikel dibawah ini bakal ngejelasin secara singkat dan jelas mengenai simbol-simbol gerbang logika, tabel kebenaran, dan IC yang digunakan pada masing-masing gerbang logika. Yang pasti gak bakal berbelit-belit dan dijamin cepet ngerti deh! Hehe :D

7 Gerbang Logika Dasar

Suatu elektronik digital atau rangkaian digital tersusun dari apa yang disebut sebagai gerbang logika. Gerbang logika melakukan operasi logika pada satu atau lebih input dan menghasilkan ouput yang tunggal. Output yang dihasilkan merupakan hasil dari serangkaian operasi logika berdasarkan prinsip-prinsip aljabar boolean. Dalam pengertian elektronik, input dan output ini diwujudkan dengan voltase atau arus (tergantung dari tipe elektronik yang digunakan).

Dan, dalam aplikasinya, gerbang logika adalah blok-blok penyusun dari perangkat keras elektronik. Gerbang logika ini dibuat dengan menggunakan transistor. Seberapa banyak transistor yang dibutuhkan, tergantung dari bentuk gerbang logika tersebut. Dasar pembentukan gerbang logika adalah menurut tabel kebenarannya. Nah, berikut adalah deskripsi singkat dari masing-masing gerbang logika disertai simbol dan tabel kebenarannya.

1. Gerbang Logika AND

Untuk menghasilkan keluaran bernilai 1 pada gerbang AND, input yang dimasukkan semuanya harus bernilai 1. Selain itu maka outputnya bernilai 0.

2. Gerbang Logika OR

Dalam gerbang OR, untuk menghasilkan keluaran bernilai 1, hanya butuh satu saja inputan yang bernilai 1. Sedangkan jika input yang dimasukkan semua bernilai 0, maka hasilnya adalah 0.

3. Gerbang Logika NAND

Keluaran dalam gerbang NAND akan bernilai 0 jika input yang dimasukkan semuanya bernilai 1. Selain itu, maka keluarannya akan bernilai 1.

4. Gerbang Logika NOR

Dalam gerbang NOR, untuk menghasilkan keluaran yang bernilai 1, maka semua inputan harus bernilai 0. Selain itu, maka keluarannya akan bernilai 0.

5. Gerbang Logika XOR

Keluaran dalam gerbang XOR akan bernilai 1 jika input yang dimasukkan nilainya berbeda. Jika nilainya sama, maka akan menghasilkan keluaran yang bernilai 0.

6. Gerbang Logika XNOR

Kebalikan dari XOR, untuk menghasilkan keluaran yang bernilai 1 pada gerbang XNOR, maka input yang dimasukkan harus bernilai sama. Sebaliknya, jika nilai yang dimasukkan berbeda, maka akan menghasilkan keluaran yang bernilai 0.

7. Gerbang Logika NOT

Dalam gerbang NOT, hanya ada satu nilai input dan satu nilai output. Untuk menghasilkan keluaran bernilai 1, maka input yang dimasukkan harus bernilai 0. Begitupun sebaliknya.