Kita memasuki era yang dipenuhi dengan pesatnya perkembangan teknologi informasi dan komunikasi. Piranti elektronik semakin canggih dan variatif. Sistem elektronika terus dieksplorasi oleh para ahli hingga saat ini. Namun, tahukah kamu bahwa salah satu pemahaman “kecil” yang membuat kita sampai semaju ini adalah gerbang logika?
Gerbang logika (logic gate) digunakan untuk membuat keputusan dalam suatu rangkaian berdasarkan kombinasi sinyal digital yang berasal dari masukan (input) digital. Masukan tersebut dibangkitkan oleh suatu alat yang disebut sebagai modulator. Untuk membuat rangkaian logika, kita memerlukan gerbang logika. Biasanya gerbang logika digunakan pada sirkuit terintegrasi (integrated circuits [IC]). Penggunaan IC dapat membatasi jumlah maksimal gerbang logika. Jumlah gerbang logika yang dibutuhkan sangat sedikit sebelum adanya IC.
Baca Juga: Materi, Soal, dan Pembahasan – Kalimat Terbuka dan Kalimat Tertutup
Logika berbicara tentang bagaimana cara kita menarik suatu kesimpulan yang sahih. Jika argumen kita berupa pernyataan-pernyataan yang disebut proposisi, maka logika yang dimaksud di sini adalah logika proposisi (propositional logic). Logika proposisi bisa diaplikasikan dalam desain perangkat keras komputer. Hal ini telah ditelusuri pada tahun 1938 oleh Claude Elwood Shannon pada tesis magisternya di Massachusetts Institute of Technology (MIT). Karya ilmiah Shannon merupakan penanda awal mula lahirnya gerbang logika.

Gerbang logika bekerja mirip seperti apa yang telah kita pelajari terkait negasi (ingkaran), konjungsi, dan disjungsi. Gerbang logika merupakan bentuk visual darinya. Gerbang logika yang telah dirangkai sedemikian rupa akan membentuk sirkuit logika (logic circuit) atau sirkuit digital (digital circuit).
Gerbang logika dibagi menjadi dua macam, yaitu gerbang logika dasar dan gerbang logika turunan. Gerbang logika dasar meliputi: 1) penyangga (buffer), 2) pembalik (inverter) atau gerbang NOT (NOT gate), 3) gerbang AND (AND gate), dan 4) gerbang OR (OR gate), sedangkan gerbang logika turunan meliputi: 1) gerbang NAND (NAND gate), 2) gerbang NOR (NOR gate), 3) gerbang XOR (XOR gate), dan 4) gerbang XNOR (XNOR gate). Jadi, secara keseluruhan, kita memiliki
Di sini, kita akan mempelajari gerbang logika dari sudut pandang matematika saja, meskipun kenyataannya gerbang logika ini diterapkan pada bidang lain yang masih relevan, terutama teknik elektro.
Baca Juga: Soal dan Pembahasan – Logika Matematika
Perhatikan bahwa gambar di atas masih menggunakan notasi logika matematika yang pernah kita kenal sebelumnya. Untuk gerbang logika turunan, kita belum mendefinisikan notasi yang dipakai sehingga ditulis dengan kata, seperti
Nilai (atau kondisi) setiap masukan mengacu pada prinsip bilangan biner, yaitu hanya ada
- Benar (true) atau salah (false)
- Nilai 1 (satu) atau 0 (nol)
- Tinggi (H/high) atau rendah (L/low)
- Nyala (on) atau mati (off)
Berikut ini akan dibahas satu persatu terkait delapan macam gerbang logika yang telah disebutkan sebelumnya.
Penyangga (Buffer)
Penyangga merupakan gerbang logika dasar yang tidak mengubah kondisi masukan. Jadi, jika masukan
Pembalik (Inverter) atau Gerbang NOT (NOT Gate)
Pembalik, atau biasa juga disebut gerbang NOT, merupakan gerbang logika dasar yang difungsikan untuk membalik nilai/kondisi masukan. Jika masukan
Tabel kebenaran dari pembalik dapat dilihat di bawah.
Baca Juga: Materi, Soal, dan Pembahasan – Operasi Logika dan Tabel Kebenaran
Gerbang AND (AND Gate)
Gerbang AND memerlukan minimal dua masukan untuk diproses. Jika kedua masukan bernilai
Tabel kebenaran dari gerbang AND dapat dilihat di bawah.
Gerbang OR (OR Gate)
Gerbang OR memerlukan minimal dua masukan untuk diproses. Jika salah satu dari kedua masukan (begitu juga dengan keduanya) bernilai
Tabel kebenaran dari gerbang OR dapat dilihat di bawah.
Gerbang NAND (NAND Gate)
Gerbang NAND memerlukan minimal dua masukan untuk diproses. Gerbang NAND merupakan tandingan dari gerbang AND. Jika kedua masukan bernilai
Tabel kebenaran dari gerbang NAND dapat dilihat di bawah.
Gerbang NOR (NOR Gate)
Gerbang NOR memerlukan minimal dua masukan untuk diproses. Gerbang NOR merupakan tandingan dari gerbang OR. Jika salah satu dari kedua masukan (begitu juga dengan keduanya) bernilai
Tabel kebenaran dari gerbang NOR dapat dilihat di bawah.
Gerbang XOR (XOR Gate)
Gerbang XOR memerlukan minimal dua masukan untuk diproses. Jika salah satu dari kedua masukan (begitu juga dengan keduanya) memiliki nilai/kondisi yang berbeda, maka keluarannya bernilai
Tabel kebenaran dari gerbang XOR dapat dilihat di bawah.
Gerbang XNOR (XNOR Gate)
Gerbang XNOR memerlukan minimal dua masukan untuk diproses. Gerbang XNOR merupakan tandingan dari gerbang OR. Jika salah satu dari kedua masukan (begitu juga dengan keduanya) bernilai
Tabel kebenaran dari gerbang XNOR dapat dilihat di bawah. Perhatikan bahwa nilai kebenaran dari
Contoh sirkuit logika yang menghasilkan keluaran (output) berupa
Pada sirkuit logika di atas, tampak bahwa
Bagaimana dengan keluaran dari sirkuit logika berikut?Sirkuit di atas memiliki
Baca Juga: Syarat Cukup dan Syarat Perlu dalam Matematika
Berikut ini telah disediakan sejumlah soal dan pembahasan mengenai gerbang logika. Selamat belajar!
Today Quote
Soal Nomor 1
Tentukan keluaran dari sirkuit logika berikut.
Baca Juga: Analogi Logika Matematika pada Rangkaian Listrik
Soal Nomor 2
Tentukan keluaran dari sirkuit logika berikut.
Soal Nomor 3
Tentukan nilai keluaran (
dan bernilai sedangkan dan bernilai dan bernilai sedangkan dan bernilai keempatnya bernilai keempatnya bernilai
Soal Nomor 4
Tentukan nilai keluaran (
dan bernilai sedangkan dan bernilai dan bernilai sedangkan dan bernilai dan bernilai sedangkan bernilai keempatnya bernilai