Dr. Ir. Erdefi Rakun, M.Sc.

Video ini membahas perancangan logika kombinasional yang merupakan rangkaian kombinasi yang terdiri dari fungsi boolean seperti N or NOT, NAND, dan sebagainya. Proses merancangnya meliputi tahap spesifikasi, formulasi dengan truth table, optimasi persamaan menjadi two-level dan multi-level, desain rangkaian dengan universal gate seperti NAND dan NOR, serta verifikasi hasil akhir. Langkah-langkah ini penting untuk memastikan rangkaian bekerja sesuai yang diinginkan sebelum dilakukan implementasi. Teknologi mapping dengan universal gate akan dibahas lebih lanjut untuk meningkatkan efisiensi desain rangkaian kombinasi.

Mulai video ini kita akan masuk pada topik baru yaitu rangkaian kombinasi.

Jadi di dalam logic design itu ada dua tipe rangkaian,

nanti yang berikutnya adalah rangkaian sekuensial.

Bedanya adalah kalau rangkaian kombinasi ini tidak menyimpan,

tidak memiliki kemampuan untuk menyimpan,

sedangkan kalau rangkaian sekuensial itu mempunyai kemampuan untuk merekam, merekam data.

Jadi misalnya yang tipe dari rangkaian sekuensial itu adalah yang memory, register, dan sebagainya.

Sedangkan untuk rangkaian kombinasi ini adalah pure git,

Oke, topik yang akan kita bahas ini di bab 3 ini cukup padat,

yaitu pertama adalah bagaimana kita merancang suatu rangkaian kombinasi.

Jadi teknik merancang tahapan-tahapan yang perlu kita lakukan.

Nanti untuk membuktikan bahwa rangkaian kita ini bekerja dengan baik,

Untuk itu kita akan juga melengkapi video tentang rangkaian kombinasi dan seterusnya

untuk pelajaran-pelajaran bab lang berikutnya.

Sampai selesai dari topik pengantar sistem digital ini,

kita akan menggunakan suatu simulator yaitu logisim yang versi terbaru yaitu Evolution versinya.

Nah, untuk membahas tentang rangkaian kombinasi ada beberapa hal yang perlu ditekankan.

Yang pertama adalah rangkaian kombinasi ini merupakan sekumpulan dari M, M itu M buah, fungsi boolean.

Jadi dia melaksanakan suatu fungsi dan biasanya is a set of function.

Kemudian ada N outputnya, jadi fungsinya ada beberapa dan outputnya juga ada beberapa

dan di-combine untuk menyelesaikan suatu fungsi tertentu.

Kemudian di tengah-tengahnya, jadi misalnya ini ada sekumpulan input,

maka dia akan mempunyai sekumpulan output.

Nah, yang kita bicarakan pada topik-topik berikutnya adalah

bagaimana membangun suatu fungsi di sini atau kombinasi logic circuit,

ini suatu rangkaian yang akan mengubah input ini menjadi output.

Jadi itu yang akan menjadi topik di bab 3 ini.

Untuk itu, kita lihat tahapan ini berlaku sebenarnya secara global.

Ini adalah tahapan yang juga kita terapkan kalau kita merancang suatu software.

Jadi tidak melulut idenya ini adalah untuk hardware.

Langkah-langkahnya akan terbagi dalam 5, yang pertama adalah spesifikasi.

Jadi di sini adalah kita harus men-define dengan jelas fungsi apa yang akan kita implement,

Jadi write a specification for circuit if one is not already available.

Jadi kalau Anda diminta untuk merangkai, mengimplementasi suatu rangkaian,

maka Anda harus men-interview yang membuat atau Anda harus memahami tugas Anda

Karena langkah awal yang kita lakukan ini sangat tergantung pada spesifikasi.

Jadi kalau kita tidak menulisnya atau men-describe-nya dengan tepat,

maka berarti langkah-langkah ini seterusnya juga tidak akan tepat.

Jadi sarannya adalah pay sometimes untuk membuat spesifikasi yang benar dan lengkap.

Lalu ini kan masih seolah-olah kayak cerita ya, spesifikasi itu masih belum bisa di-implement

Maka dari itu kita perlu tahap yang kedua, yaitu tahap formulation.

Di tahap formulation ini, karena rangkaian yang akan dibuat itu harus dinyatakan sebagai boolean function,

maka spesifikasi ini umumnya kita akan turunkan dalam bentuk truth table.

Jadi petakan apa yang ada dalam spesifikasi itu dalam bentuk truth table.

Kemudian kita lihat fungsinya, jadi ingat truth table ada input dan output.

Jadi kita harus mendefinisikan apa yang terjadi perubahan antara input ke output dalam bentuk truth table.

Lalu misalnya ini terlalu kompleks fungsinya, maka kalau diperlukan kita akan menggunakan approach yang disebut hierarchical design.

Jadi konteksnya yang kompleks itu kita bagi menjadi hirarkis sehingga kita attacking-nya dari yang paling kecil

kemudian kita attack sampai akhirnya dia bisa menyelesaikan fungsi yang kompleks.

Nah kalau sudah dalam bentuk formulasi dalam bentuk truth table baru kita bisa menurunkan persamaannya.

Jadi umumnya kita akan memakai two-level implementation dulu,

yaitu biasanya kita sederhanakan lewat karnomap atau kita pakai boolean,

tapi kita sederhanakan fungsi kita menjadi SOP atau POS persamaannya.

Nah kalau sudah two-level berangkali masih bisa kita sederhanakan lagi,

jadi kita akan menerapkan yang namanya multi-level.

Jadi hasil persamaan kita lebih dari dua-level.

Dua-level NOR atau dua-level ORN tergantung SOP atau POS.

Kemudian itu kita sederhanakan lagi dengan approach multi-level optimization.

Nah kalau kita sudah dapat persamaan yang optimum baru kita gambar rangkaiannya,

kita desain rangkaiannya yang pertama-tama kita pakai rangkaian dasar,

Ada suatu teknologi baru yang nanti akan dibahas setelah video ini adalah bagaimana kalau saya memakai

instead dari AND, OR, dan NOT kita akan memakai yang namanya universal gate.

Jadi di teknologi mapping ini rangkaian yang kita sudah optimize,

persamaannya kita implement pakai AND, OR, kemudian di tahap 4 ini either kita ganti pakai NAND

kalau persamaan dalam bentuk SOP atau kita pakai NOR semuanya kalau persamaannya dalam bentuk POS.

Nah setelah jadi rangkaian finalnya kita harus melakukan verifikasi.

Di langkah verifikasi ini adalah mengetes, menguji rangkaian.

Apakah rangkaian kita menghasilkan untuk setiap input akan menghasilkan output yang sama

Jadi verifikasi ini adalah mengecek final design secara manual atau kita bisa gunakan simulasi.

Jadi kita simulasi semua kombinasi input.

Kemudian kita melihat apakah rangkaian kita menghasilkan output seperti yang kita harapkan di step 2.

Jadi sekali lagi untuk merancang kita akan melakukan 5 langkah

yaitu pertama spesifikasi, kemudian formulasi, lalu kita optimasi, kita dapatkan persamaan dan optimum

bisa pakai 2 tahap yang pertama 2-level baru multi-level optimisation

lalu kita rangkai menjadi implement dengan NOR dan NOT.

Setelah jadi baru kita masuk pada teknologi mapping yaitu mengganti semua NOR dan NOT

menjadi dengan universal gate yaitu pakai NOR atau NAND.

Setelah jadi versi terakhir yang sudah diganti dengan universal gate baru kita lakukan verifikasi untuk ngecek.

Oke kita stop di sini nanti di video berikutnya kita akan implementasi tahapan-tahapan ini

dan tentu ada bahasan tentang teknologi mapping.