Rangkaian Logika Kombinasional dan Sekuensial

Rangkaian Kombinasional 

Rangkaian kombinasional terdiri dari gerbang logika yang memiliki output yang selalu tergantung pada kombinasi input yang ada. Rangkaian kombinasional melakukan operasi yang dapat ditentukan secara logika dengan memakai sebuah fungsi boolean. Operator logika yang digunakan dalam aljabar boole adalah inversi/negasi (NOT), perkalian logika (AND), penambahan logika (OR).

Alat yang digunakan :

IC 7408 (Logika AND)

IC 7432 (Logika OR)

IC 7400 (Logika NAND)

IC 7404 (Logika NOT)

Rangkaian Gerbang logika Kombinasional dipakai  pada rangkaian Adder,  rangkaian adder ini banyak dipakai dalam aritmatika yang menjadi dasar dari ALU (Arithmatic and Logical unit) atau yang merupakan otak dari sistem mikro komputer.

Jenis-jenis Rangkaian Logika Kombinasional

1.    Enkoder

Enkoder adalah rangkaian logika kombinasional yang berfungsi untuk mengubah atau mengkodekan suatu sinyal masukan diskrit menjadi keluaran kode biner.

Enkoder disusun dari gerbanggerbang logika yang menghasilkan keluaran biner sebagai hasil tanggapan adanya dua atau lebih variabel masukan. Hasil keluarannya dinyatakan dengan aljabar boole, tergantung dari kombinasi – kombinasi gerbang yang digunakan.

Sebuah Enkoder harus memenuhi syarat perancangan m < 2 n . Variabel m adalah kombinasi masukan dan n adalah jumlah bit keluaran sebuah enkoder. Satu kombinasi masukan hanya dapat mewakili satu kombinasi keluaran.

2.    Dekoder

Rangkaian Dekoder mempunyai sifat yang berkebalikan dengan Enkoder yaitu merubah kode biner menjadi sinyal diskrit. Sebuah dekoder harus memenuhi syarat perancangan m < 2 n . Variabel m adalah kombinasi keluaran dan n adalah jumlah bit masukan. Satu kombinasi masukan hanya dapat mewakili satu kombinasi keluaran.

3.    Rangkaian logika kombinasional Multiplexer

Rangkaian logika kombinasional Multiplexer atau disingkat MUX adalah alat atau komponen elektronika yang bisa memilih input (masukan) yang akan diteruskan ke bagian output (keluaran). Pemilihan input mana yang dipilih akan ditentukan oleh signal yang ada di bagian kontrol (kendali) Select.

4.    Rangkaian Logika kombinasional Demultiplekser

Rangkaian logika kombinasional Demultiplekser adalah Komponen yang berfungsi kebalikan dari MUX. Pada DEMUX, jumlah masukannya hanya satu, tetapi bagian keluarannya banyak. Signal pada bagian input ini akan disalurkan ke bagian output (channel) yang mana tergantung dari kendali pada bagian SELECTnya.

Rangkaian Sekuensial

Rangkaian sekuensial merupakan rangkaian logika yang keadaan outputnya tergantung pada keadaan input-inputnya juga tergantung pada keadaan output sebelumnya. Rangkaian ini juga didefenisikan sebagai rangkaian logika yang outputnya tergantung waktu.

 Rangkaian sekuensial memiliki elemen umpan balik. Rangkaian sekuensial dapat dibedakan menjadi rangkaian sekuensial sinkron serta rangkaian sekuensial asinkron. Semua perpindahan state (keadaan) pada rangkaian sekuensial sinkron dilakukan secara serentak berdasarkan suatu clock tertentu. Rangkaian sekuensial asinkron tidak memiliki clock seperti rangkaian sekuensial sinkron, sehingga perpindahan state pada rangkaian sekuensial asinkron dapat terjadi kapan saja dengan memanfaatkan konsep kestabilan.

Flipflop adalah rangkaian utama dalam logika sequensial. Counter, Register,Memory, serta rangkaian sequensial lainnya disusun dengan menggunakan flipflop sebagai komponen utama. Flipflop adalah rangkaian yang mempunyai fungsi pengingat (memory). Artinya rangkaian ini mampu melakukan penyimpanan data sesuai dengan kombinasi masukan yang diberikan kepadanya. Ada beberapa macam flipflop yang akan dibahas yaitu RS flipflop, JK flipflop, D flipflop, dan T flipflop. Ciri utama dari flipflop adalah keluaran Q dan Q adalah selalu berlawanan / stabil (jika Q = 0 maka Q = 1, Jika Q = 1 maka Q =0). Karena kondisi dua keadaan stabil ini rangkaian flipflop dinamakan juga dengan rangkaian bistabil.

1. RS Flip Flop

Flipflop ini terdiri dari dua masukan, yaitu S (set) dan R (reset). Serta dua keluarannya yaitu Q dan Q . Kondisi Set adalah kondisi ketika Q berlogika 1.

Sedangkan kondisi Reset adalah kondisi ketika Q berlogika 0.

2. JK Flip Flop

Flipflop JK merupakan penyempurnaan dari flipflop RS terutama untuk mengatasi kondisi terlarang seperti yang telah dijelaskan diatas. Pada kondisi masukan J = 1 dan K = 1 akan membuat kondisi keluaran berlawanan dengan kondisi keluaran sebelumnya. Sementara untuk keluaran berdasarkan kondisikondisi masukan yang lain semua sama dengan Flipflop RS.

3. D Flip Flop

Flipflop D merupakan Flipflop RS yang memaksa untuk memiliki satu masukan dengan R selalu berlawanan dengan S, sehingga kondisi masukan SR sama tidak akan pernah terjadi.

4. T Flip Flop

Flipflop T atau flipflop toggle adalah flipflop JK yang kedua masukannya (J dan K) digabungkan menjadi satu sehingga hanya ada satu jalan masuk. Karakteristik dari flipflop ini adalah kondisi keluaran akan selalu toggle atau berlawanan dengan kondisi sebelumnya apabila diberikan masukan logika 1. Sementara itu kondisi keluaran akan tetap atau sama dengan kondisi keluaran sebelumnya bila diberi masukan logika 0.

Sementara untuk keluaran berdasarkan kondisi-kondisi masukan yang lain semua sama dengan flip-flop R-S. Bentuk dasar dari logika sekuensial adalah rangkaian flip flop yang di rangkai dari gerbang logika seperti NAND dan AND. Flip Flop RS dapat dibentuk dari kombinasi dua gerbang NAND atau kombinasi dua gerbang NOR,

Kesimpulan :

– Suatu rangkaian diklasifikasikan   sebagai kombinasional jika memiliki   sifat yaitu keluarannya ditentukan  hanya oleh masukkan eksternal saja.

–  Suatu rangkaian diklasifikasikan   sequential jika ia memiliki sifat   keluarannya ditentukan oleh tidak   hanya masukkan eksternal tetapi juga   oleh kondisi sebelumnya.