3.4 komponen digital
Setelah membuka
komputer dan melihat , satu menyadari bahwa ada banyak komponen digital
yang membentuk sistem. setiap komputer dibangun
menggunakan koleksi gerbang yang semua terhubung dengan cara kabel bertindak sebagai
gateway sinyal. Koleksi gerbang ini seringkali cukup standar,mengakibatkan satu
set blok bangunan yang dapat digunakan untuk membangun seluruh sistem komputer.
Anehnya, blok bangunan ini semua dibangun menggunakan dasar AND, OR, dan NOT
operasi.
3.4.1 Sirkuit digital dan Hubungannya untuk
Aljabar boolean
Apa hubungan
antara fungsi Boolean dan sirkuit digital? Kita dapat melihat operasi boolean
yang sederhana (seperti AND atau OR) dapat direpresentasikan dalam gerbang logika sederhana. ekspresi Boolean
yang lebih kompleks dapat direpresentasikan sebagai kombinasi AND, OR, dan
gerbang NOR,menghasilkan diagram logika yang menggambarkan seluruh ekspresi.
Diagram logika ini merupakan pelaksanaan fisik dari ekspresi yang diberikan,
atau rangkaian digital yang sebenarnya.
F (x, y, z) =
x + y? Z Gambar 3.9 merupakan logika diagram
yang mengimplementasikan fungsi ini.
Aljabar Boolean dan logika digital
aljabar
Boolean memungkinkan kita untuk menganalisis dan merancang sirkuit digital.
Karena hubungan antara aljabar Boolean dan diagram logika, kita menyederhanakan
sirkuit dengan menyederhanakan ekspresi Boolean. sirkuit digital
diimplementasikan dengan gerbang logika, namun gerbang dan diagram logika bukan
bentuk yang paling mudah untuk mewakili sirkuit digital selama fase desain.
ekspresi Boolean jauh lebihbaik digunakan selama fase ini karena mereka lebih
mudah untuk memanipulasi dan menyederhanakan.
Kompleksitas
ekspresi mewakili fungsi Boolean memiliki dampak langsung pada kompleksitas sirkuit
digital yang dihasilkan, ekspresi yang lebih kompleks, semakin kompleks sirkuit
yang dihasilkan. Kami menunjukkan bahwa kami tidak biasanya menyederhanakan
sirkuit kami menggunakan identitas Boolean, Kita sering melihat bahwa ini
kadang-kadang bisa sangat sulit dan memakan waktu. Sebagai gantinya, desainer
menggunakan metode yang lebih otomatis untuk melakukan hal ini. Metode ini
melibatkan penggunaan peta Karnaugh (atau imaps).
3.4.2
Sirkuit terintegrasi
Komputer
terdiri dari berbagai komponen digital, yg terhubung dengan kabel. Sebagai
program yang baik, hardware dari komputer menggunakan koleksi gerbang untuk
membuat modul yang lebih besar, yang, pada gilirannya, digunakan untuk
melaksanakan berbagai fungsi. Jumlah gerbang yang diperlukan untuk membuat "blok
bangunan" tergantung pada teknologi yang digunakan.
Biasanya,
gerbang tidak dijual secara terpisah, mereka dijual dalam satuan yang disebut Sirkuit
terintegrasi (IC). Sebuah chip (silikon semikonduktor kristal kecil) adalah Perangkat
elektronik kecil yang terdiri dari komponen elektronik yang diperlukan
(transistor, resistor, dan kapasitor) untuk melaksanakan berbagai gerbang.
komponen yang
melekat langsung pada chip, yang memungkinkan mereka untuk menjadi lebih kecil
dan lebih sedikit dalam pemakaian daya untuk operasi dari komponen diskrit mereka.
Chip ini
kemudian dipasang dalam wadah keramik atau plastik dengan pin eksternal.Koneksi
yang diperlukan dilas dari chip ke pin eksternal untuk membentuk IC. IC pertama
berisi sangat sedikit transistor. IC
pertama disebut chip SSI dan terkandung 100 komponen elektronik per chip.Dan
ULSI (ultra integrasi skala besar) dengan lebih dari 1 juta komponen elektronik
per chip.
Gambar dibawah
ini merupakan sirkuit Sederhana SSI
3.5 sirkuit
kombinasional
chip logika
digital digabungkan untuk memberikan sirkuit yang berguna. logika sirkuit ini dapat
dikategorikan sebagai logika kombinasi atau logika sekuensial.
3.5.1 Konsep
dasar
logika
kombinasi digunakan untuk membangun sirkuit yang mengandung operator Boolean
dasar, input, dan output. Kunci dalam mengenali konsep sirkuit kombinasional adalah
bahwa output selalu didasarkan sepenuhnya pada input yang diberikan. Dengan
demikian, output dari rangkaian kombinasional adalah fungsi dari input, dan Output
ditentukan oleh nilai-nilai Input pada saat tertentu. Sebuah rangkaian
kombinasional tertentu mungkin memiliki beberapa output. Jika demikian, setiap
output merupakan fungsi Boolean yang berbeda.