IT: Basis Teknologi Digital: Gerbang Logika

PENGANTAR KE LOGIKA DAN GERBANG LOGIKA

(C) 1999-2009 — Thunder Rider | EE ONE S
konsultan teknologi telematika dan sibernetika


Sistem komputer, internet, web, teknologi rekayasa telematika [telekomunikasi + informatika], teknologi rekayasa sibernetika, yg merajai sistem informasi dan telekomunikasi dunia global saat ini, semua dibangun atas dasar logika dan gerbang logika sangat sederhana.

Semua komputer pada inti bekerja atas dasar logics (logika) [Yunani] atau manthiq (mantik) [Arab], yg tlh berkembang lewat 3 tahap:

• Aristotelian lingusitic semantic logics (logika arti bahasa).
  
• Boolean mathematic symbolic logics (logika lambang matematik).
  
• Shannonian electronic digital logics (logika angkani elektronik).

Masing-masing dikembangkan secara berantai oleh Aristoteles (±384-322 SM) filsuf Yunani, pencetus syllogism (silogisme); George Boole (1815-1864), filsuf dan matematikan Inggris, pembetuk Aljabar Boolean; dan Claude E. Shannon (1916-2001), insinyur listrik dan matematikan AS, perancang pertama sirkuit digital (1937-1938) dan pengaju The Information Theory (Teori Informasi).

Tiga logika tsb dipresentasikan via 3 alat:

• tabel: set teory truth table (table kesejatian teori set), de Morgan rule.
  
• diagram: Venn | Euler | Johnston | Pierce | Edward | Dodgson | Carroll diagram.
  
• map: Karnaugh-Vitch map [K-V map].

De Morgan rule disusun (1838) oleh Augustus De Morgan (1806-1871), matematikan Inggris; Venn diagram dirancang (1881) oleh John Venn (1834-1923), filsuf dan matematikan Inggris; dan Karnaugh map dirancang (1950-1953) oleh Maurice Karnaugh, fisikawan dan insinyur listrik AS.

Sedangkan gerbang logika (logics gate) adalah istilah utk menyatakan representasi visual simbolik dari 3 alat peraga diatas, baik dlm logika simbolik matematik maupun dlm logika digital elektronik.

Dlm electronics engineering technology (teknologi rekayasa elektronik), gerbang logika ini direalisasikan dlm bentuk electronic digital logic circuit (sirkuit logika digital elektronik), baik menggunakan komponen discrete circuit (sirkuit terpisah | diskrit), spt dioda dan transitor, maupun komponen integrated circuit (IC, sirkuit terpadu) dari bahan semikonduktor.

Kesimpulan akhir 3 logika tsb adalah, tiap pernyataan mengandung 2 kemungkinan binary (duaan), pembentuk binary digit (BIT, angka duaan), dan 1 fuzzy logics (logika paduan, gabungan; representasi analog via digital) [digital statistical probalility]:

• black (hitam) = wrong (salah) = false (palsu) = no (tak) = off (padam) = zero, cipher, null (nol) = 0.
  
• white (putih) = right (benar) = true (sejati, betul) = yes (ya) = on (nyala) = one (satu) = 1.
  
• gray (kelabu) = inter flip-flop (kelap-kelip; kedap-kedip; remang-remang) = antara 0 dan 1, alias fuzzy logics.

merupakan manifestasi 3 sifat Tuhan:

• mustahil (impossible, tak-mungkin).
  
• muwjab (waajib, must, mesti, pasti).
  
• mumkin atau ja`iz (possible, probable, mungkin, bisa-jadi).

Dengan 3 operator logik: kombinasi 2 operator logik, dan 1 operator paduan logik:

• and (dan) [Arab: wa],
  
• or (atau) [Arab: aw],
  
• if . . . then . . . (jika . . . maka . . .) [Arab: in . . . fa . . .]
  [conditional operator: prescedent > antecedent, cause > effect, sebab > akibat],

dpt dihasilkan puluhan, ratusan, ribuan, jutaan, milyaran fungsi logik, termasuk yes (ya) dan no | not (tidak), utk merepresentasikan problem dan solusi; dan komputer bekerja atas dasar prinsip ini.

Komputer tampak begitu canggih, ternyata hanya mesin sangat sederhana dan sangat dungul, karena ia hanya tahu dua status listrik, off atau on (padam atau nyala), dan satu skala ubahan status antara off dan on.

Kalau kita tengok kedalam perangkat komputer, seluruh sistem ternyata hanya dibentuk oleh 3 subsistem manifestasi fungsi logika.

• H/W (hardware, perangkatkeras) = hard-wiring logics (logika kawat-keras) = mesin; program dipatrikan,
  
• S/W (software, perangkatlunak) = soft-wiring logics (logika kawat-ringan) = program; mesin luwes,
  
• F/W (firmware, perangkatpabrik) = gabungan S/W dan H/W = mesin berisi program; mesin diprogramkan,

Contoh masing-masing:

• H/W: M/B (motherboard, papan-induk) dan D/B (daughterboard, papan-puteri; plug-in and-on card) hanyalah PCB (printed circuit board, papan rangkaian tercetak), dimana logika dipatrikan secara real (nyata) dalam bentuk E-IC-C (electronic integrated circuit chip, serpih rangkaian terpadu elektronik) [biasa disebut IC].
  
• S/W: O/S (operating system, sistem operasi), dimana logika dipendam secara virtual (maya) dalam bentuk program atau rangkaian instruksi.
  
• F/W: BIOS (basic input/output service) adalah gabungan 2 diatas, dlm bentuk embedded electricaly triggerable program (program bisa dipicu listrik ditanamkan) dalam EEP-ROM (electricaly erasable programmable read-only memory) [umum disebut ROM].

Secara legal (hukum), kreativitas penciptaan masing-masing, dilindungi oleh:

• patent (paten) utk H/W.
  
• copyright (hak-cipta) utk S/W.
  
• trademark (merek-dagang) utk F/W, atau kombinasi H/W dan S/W.

Dari uraian diatas, komputer tampak begitu rumit, ternyata terdiri dari 3 hal sangat sederhana, dimana 2 pokok dan 1 derivasi.

Program komputer tampak begitu rumit dan canggih ternyata hanyalah kumpulan subprogram modular, dpt dipecah atas modul-modul subroutine dan fungsi kecil dan sederhana.

Jika kita dapat mengerti dan memahami hal ini, maka solusi problem apa pun di komputer [dan peristiwa sehehari] akan tampak mudah dan gampang. Komputer bisa menyelesaikan berbagai masalah pelik dan rumit, karena ia mengubahnya jadi hal sederhana, hanya 0 dan 1, alias padam dan nyala; seperti dpt dilihat secara visual dari kedap-kedip LED (light emitting diode, dioda melepas cahaya) di PC kita dan bahkan di lampu LED kendaraan kita.

Tugas pertama problem solver (penyelesai persoalan) adalah breaking-down complex large problem into simple small pieces (memecah soal besar rumit jadi kepingan-kepingan kecil sederhana); computer troubleshooter (pelacak masalah) dan programmer bekerja atas dasar prinsip ini.

Semoga bisa dicerna dan dipahami . . .

__________________________________________________

(C) 1999–2009 — EE ONE S | Thunder Rider

HAKI (Hak Atas Kepemilikan Intelektual) karya tulis intelektual ini dilindungi oleh Undang-Undang Negara Republik Indonesia, dan juga oleh konvensi dan provisi internasional atas karya intelektual di tiap negara di seluruh dunia.

Tak sebagian pun dr tulisan, dokumen atau pagina jala ini boleh disalin, digandakan dan atau diperbanyak: diduplikasi, direplika, direproduksi, ditransmisi, ditranskripsi, ditranslasi kedlm bentuk bahasa apapun atau disimpan dlm satu sistem retrieval apapun; dlm bentuk apapun atau dlm cara apapun, mencakup tp tak terbatas pd cara optik, elektromagnetik, elektronik, elektromekanik, atau lainnya; utk maksud dan tujuan komersial; tanpa pemberitahuan dan perkenanan tertulis terlebih dulu dr pemilik hak atas karya intelektual ini.

Untuk non-komersial, penggunaan sebagai rujukan atau referensi, secara keseluruhan atau sebagian, harap cantumkan sumber informasi ini sebagai acuan.

TRIAD INTI GERBANG LOGIKA

(C) 1999-2009 — Thunder Rider | EE ONE S
konsultan teknologi telematika dan sibernetika


Dari puluhan fungsi logika tlh dijabarkan diatas, ternyata semuanya cukup dpt dipresentasikan oleh 3 (tiga) fungsi dasar saja, yg mana merupakan fungsi inti:

• not | tak | laa, mewakili nihilisasi, ketiadaan, penyangkalan.
  
• and | dan | wa, mewakili eksistensi, keberadaan, keharusan, kemustian, kemutlakan.
  
• or | atau | aw, mewakili probabilitas, kebolehjadian, kemungkinan.

dimana triad atau 3 fungsi inti ini merupakan manifestasi 3 sifat Tuhan:

• mustahil (impossible, tak-mungkin).
  
• muwjab (waajib, must, mesti, pasti).
  
• mumkin atau ja`iz (possible, probable, mungkin, bisa-jadi).

Dengan 3 fungsi logik ini dpt dihasilkan puluhan, ratusan, ribuan, jutaan, milyaran fungsi logik, utk merepresentasikan problem dan solusi; dan komputer bekerja atas dasar prinsip ini.

Berikut adalah presentasi visual triad inti gerbang logika dlm simbol standar operator logik.



Semoga bisa dicerna dan dipahami . . .

__________________________________________________

(C) 1999–2009 — EE ONE S | Thunder Rider

HAKI (Hak Atas Kepemilikan Intelektual) karya tulis intelektual ini dilindungi oleh Undang-Undang Negara Republik Indonesia, dan juga oleh konvensi dan provisi internasional atas karya intelektual di tiap negara di seluruh dunia.

Tak sebagian pun dr tulisan, dokumen atau pagina jala ini boleh disalin, digandakan dan atau diperbanyak: diduplikasi, direplika, direproduksi, ditransmisi, ditranskripsi, ditranslasi kedlm bentuk bahasa apapun atau disimpan dlm satu sistem retrieval apapun; dlm bentuk apapun atau dlm cara apapun, mencakup tp tak terbatas pd cara optik, elektromagnetik, elektronik, elektromekanik, atau lainnya; utk maksud dan tujuan komersial; tanpa pemberitahuan dan perkenanan tertulis terlebih dulu dr pemilik hak atas karya intelektual ini.

Untuk non-komersial, penggunaan sebagai rujukan atau referensi, secara keseluruhan atau sebagian, harap cantumkan sumber informasi ini sebagai acuan.

PRESENTASI TRIAD INTI GERBANG LOGIKA

(C) 1999-2009 — Thunder Rider | EE ONE S


Berikut adalah presentasi visual masing-masing triad inti gerbang logika dlm simbol standar operator logik, dilengkapi dgn:

• tabel: set teory truth table (table kesejatian teori set), de Morgan rule.
  
• diagram: Venn | Euler | Johnston | Pierce | Edward | Dodgson | Carroll diagram.
  
• map: Karnaugh-Vitch map [K-V map].

dimana tabel dibuat sekaligus berimpit dgn map.

Utk membantu pemahaman teori dan penerapan praktek, disini disertakan juga ilustrasi sederhana rangkaian penyaklaran angkani | "digital switching circuit" Shannon. Ilustrasi presentasi visual ini memiliki aplikasi langsung dlm teknologi elektrik | elektronik digital.

Gerbang logika memiliki aplikasi sangat luas, di bidang, baik perangkatlunak | software maupun perangkatkeras | hardware.

. . .

Semoga bisa dicerna dan dipahami . . .

PRESENTASI TRIAD INTI GERBANG LOGIKA

GERBANG TAK | NOT GATE

(C) 1999-2009 — Thunder Rider | EE ONE S


Presentasi gerbang "ya" | "tes" gate disini ditampilkan utk membantu pemahaman gerbang "tak" | "not" gate. Jika yes gate berlaku sbg buffer (penyangga), maka not gate berlaku sbg inverter (pembalik).







Semoga bisa dicerna dan dipahami . . .

PRESENTASI TRIAD INTI GERBANG LOGIKA:

GERBANG DAN | AND GATE

(C) 1999-2009 — Thunder Rider | EE ONE S






Semoga bisa dicerna dan dipahami . . .

PRESENTASI TRIAD INTI GERBANG LOGIKA:

GERBANG ATAU | OR GATE

(C) 1999-2009 — Thunder Rider | EE ONE S






Semoga bisa dicerna dan dipahami . . .

ribhy wrote:

admin mantap euy ..

Kenapa gerbang logika kog
harus digambarkan atau dilakukan pendekatan dengan angka biner ya...

Agar bisa diproses secara natural | alami
oleh alam | mesin | robot dgn kode alam | mesin:

malam / siang, gelap / terang,

tidur / bangun, mati / hidup, padam / nyala,

lapar / kenyang, palsu / betul, salah / benar, . . . 0 / 1, . . . dlsb . . .



. . .