View
16
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPengantar Kuliah
TKC305 - Sistem Digital Lanjut
Eko Didik Widianto
Teknik Sistem Komputer - Universitas Diponegoro
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Review Kuliah
I Pembahasan tentang deskripsi, tujuan, sasaran danmateri kuliah TKC305 Sistem Digital Lanjut. Selainitu, juga dibahas tentang tata tertib kuliah dan sistemevaluasi
I Sebelumnya berkode TSK-505I Penjelasan GBPP/SAP TKC305 Sistem Digital LanjutI Mahasiswa akan belajar tentang desain dan
implementasi rangkaian kombinasional dansekuensial yang lebih kompleks menggunakan chipstandar TTL (dan CMOS) dan teknologi deviceterprogram (CPLD/FPGA) berbasis Xilinx
I Pengantar sistem digital lanjut
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Bahasan
Pengantar PerkuliahanDeskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Deskripsi KuliahKredit: 2 SKS Kuliah, 1 SKS PraktikumMetode pengajaran: tatap muka (2 x 50 menit), presentasi materi dan diskusi,UTS, UAS, TugasWaktu: ±14 Minggu (termasuk UTS dan UAS)Prasyarat: TSK205 (Sistem Digital)
I Teknologi implementasi sistem digital: gerbang logikaCMOS, IC standar seri 7400, PLD, FPGA, ASIC dan CAD untukmengimplementasikan sistem
I Desain rangkaian kombinasional: multiplekser, dekoder,enkoder, kode konverter, komparator dan deskripsi HDLnya
I Elemen rangkaian sekuensial: latch (SR, D), flip-flop (D, T,JK), register, shift register, counter/pencacah up/down sinkrondan asinkron, pencacah lainnya dan deskripsi HDLnya
I Rangkaian sekuensial sinkron: FSM meliputi diagram, tabeldan assignment state serta pemilihan flip-flop untukimplementasi, model Moore, model Mealy, desain FSM denganHDL, minimisasi state, contoh implementasi (serial adder,counter) dan analisisnya
I Rangkaian sekuensial asinkron: analisis, sintesis, reduksi danassignment state serta contoh desainnya
Kuliah TKC305 ini berkomplemen dengan TSK305 (Teknik Mikroprosesor),TSK307 (Organisasi Komputer) dan TSK507 (Sistem Embedded).TKC305 menjadi prasyarat untuk kuliah pilihan TKC405 Desain Sistem VLSI.
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Standar Kompetensi
Setelah lulus mata kuliah ini, dengan pemahaman konsepsistem digital yang diperoleh mahasiswa akan mampu:
1. merancang, mengimplementasikan danmenganalisis rangkaian digital menggunakan chipstandar TTL/CMOS (seri 74xx);
2. merancang, mengimplementasikan danmenganalisis rangkaian digital menggunakan HDLVerilog/VHDL di atas FPGA Xilinx Spartan-3E;
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Kompetensi Dasar
I Lihat GBPP dan SAP untuk daftar lebih lengkapI Atau http://didik.blog.undip.ac.id/2012/09/
02/tkc-305-sistem-digital-lanjut-2012/
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Buku Acuan/Referensi
1. Stephen Brown and Zvonko Vranesic, Fundamentalsof Digital Logic with Verilog/VHDL, 2nd Edition,McGraw-Hill, 2005
2. Peter J. Ashenden, Digital Design: An EmbeddedSystems Approach Using Verilog/VHDL, MorganKaufmann, 2008
3. Ian Grout, “Digital Systems Design with FPGAs andCPLDs”, Newness, 2008
4. Verilog Tutorial (online):http://www.asic-world.com/verilog/veritut.html
5. UG230: Spartan-3E FPGA Starter Kit Board UserGuide, Xilinx, June 2008
6. Xilinx ISE Design Suite 11 Software Manual, Xilinx,2009
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Rencana Acara PerkuliahanTentative 14 minggu (tatap muka)
Detail: http://didik.blog.undip.ac.id/2012/09/02/tkc-305-sistem-digital-lanjut-2012/
I Rencana perkuliahanI Kompetensi dasarI Tugas/ kegiatan terstruktur
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Tata Tertib Kuliah
Berlaku bagi Dosen dan MahasiswaI Dosen dan mahasiswa diharapkan hadir pada
waktunyaI Batas wajar 15 menit dari jadwal yang telah
ditentukanI Mahasiswa yang terlambat lebih dari 15 menit tidak
diperkenankan untuk mengikuti kuliah
I Kehadiran minimal 75% (9 / 12 pertemuan) sebagaisyarat minimal mengikuti UTS dan/atau UAS
I Sesuai keputusan jurusan Teknik Sistem Komputer
I Kuliah yang batal diadakan karena hari libur,kegiatan insidental jurusan ataupun dosenberhalangan, akan digantikan di hari lain sesuaikesepakatan dosen-mahasiswa
I Akan diberitahukan lewat website
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar KuliahDeskripsi Kuliah
Standar Kompetensi danKompetensi Dasar
Buku Acuan
Rencana Perkuliahan
Tata Tertib Kuliah
Sistem Evaluasi
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Sistem Evaluasi
Evaluasi:No Evaluasi Bobot1 Tugas Mandiri/Kelompok 30%3 Ujian Tengah Semester 30%4 Ujian Akhir Semester 40%
Penilaian Akhir:AA ≥ 80 A 4.0
67 ≤ AA < 80 B 3.055 ≤ AA < 67 C 2.041 ≤ AA < 55 D 1.0
AA < 41 E 0.0 (Tidak Lulus)
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Teknologi CMOS
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Relevansi
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Kompetensi
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Saklar Transistor
I Rangkaian logika dibangun dengan transistorI Asumsi sebuah transistor beroperasi seperti saklar
sederhana yang dikontrol oleh sinyal logika xI TIpe transistor untuk mengimplementasikan saklar
sederhana yang sering digunakan adalah MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)
I 2 tipe MOSFET:I N-channel (NMOS)I P-channel (PMOS)
I Sebelumnya, rangkaian hanya menggunakan salahsatu transistor NMOS atau PMOS saja, bukankeduanya
I Rangkaian sekarang menggunakan CMOS(Complementary MOS) yang tersusun atas NMOSdan PMOS
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Transistor NMOS sebagai Switch
Transistor NMOS Simbol NMOS
Model saklar NMOS: Fungsi saklar:I x low (x = 0)→saklar
terbukaI x high (x = 1)→saklar
tersambung
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Operasi NMOS sebagai Saklar
I Transistor beroperasi denganmengontrol tegangan VG diterminal Gate (G)
I Jika VG low, tidak adakoneksi antara terminalSource (S) dan Drain (D).Transistor mati (off)
I Jika VG high, transistorhidup (on). Seolah sepertisaklar tertutup antara terminalSource (S) dan Drain (D)
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Transistor PMOS sebagai Switch
Transistor PMOS Simbol PMOS
Model saklar NMOS: Fungsi saklar:I x low (x = 0)→saklar
tersambungI x high (x = 1)→saklar
terputus
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Operasi PMOS sebagai Saklar
I Transistor beroperasi denganmengontrol tegangan VG diterminal Gate (G)
I Jika VG low, tidak adakoneksi antara terminalSource (S) dan Drain (D).Transistor mati (off)
I Jika VG high, transistorhidup (on). Seolah sepertisaklar tertutup antara terminalSource (S) dan Drain (D)
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
NMOS dan PMOS dalam Rangkaian Logika
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
NMOS dan PMOS dalam Rangkaian Logika
I Saat transistor NMOS on, maka terminal drainnyapulled-down ke Gnd
I Saat transistor PMOS on, maka terminal drainnyapulled-up ke VDD
I Disebabkan cara operasi transistor:I Transistor NMOS tidak dapat digunakan untuk
mendorong terminal drainnya secara penuh ke VDDI Transistor PMOS tidak dapat digunakan untuk
mendorong terminal drainnya secara penuh ke GND
I Sehingga Dibentuk CMOS, transistor NMOS dan PMOSdipasangkan
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Gerbang Logika CMOS
I Gerbang CMOS: pasangan NMOS dan PMOSI transistor NMOS membentuk pull-down network
(PDN)I transistor PMOS membentuk pull-up network (PUN)
I Fungsi yang direalisasikan dengan PDN dan PUNadalah saling berkomplemen satu dengan yang lain
I PDN dan PUN mempunyai jumlah transistor yangsama
I Disusun sehingga kedua jaringan adalah dual satusama lain
I Dimana PDN mempunyai transistor NMOS secaraseri, maka PUN mempunyai PMOS secara paraleldan sebaliknya
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Gerbang Logika CMOS
I Untuk semua valuasisinyal masukan:
I PDN menarik Vf keGnd (pull-down);atau
I PUN menarik Vf keVDD (pull-up)
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Gerbang NOT CMOS
I Diimplementasikan dengan 2 transistor
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Gerbang NAND CMOS
I Diimplementasikan dengan 4 transistor
x1 x2 T1 T2 T3 T4 f
0 0 On On Off Off1
0 1 On Off Off On1
1 0 Off On On Off1
1 1 Off Off On On0
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Gerbang NOR CMOS
I Diimplementasikan dengan 4 transistor
x1 x2 T1 T2 T3 T4 f
0 0 On On Off Off1
0 1 On Off Off On0
1 0 Off On On Off0
1 1 Off Off On On0
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Gerbang AND CMOS
I Diimplementasikan dengan 6 transistor
x1 x2T1 T2 T3 T4 T5 T6
f
0 0 On On Off Off Off On 0
0 1 On Off Off On Off On 0
1 0 Off On On Off Off On 0
1 1 Off Off On On On Off 1
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Gerbang OR CMOS
I Diimplementasikan dengan 6 transistor
x1 x2T1 T2 T3 T4 T5 T6
f
0 0 On On Off Off Off On 0
0 1 On Off Off On On Off 1
1 0 Off On On Off On Off 1
1 1 Off Off On On On Off 1
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOSPendahuluan
Saklar Transistor
Rangkaian CMOS
Gerbang Logika CMOS
Rangkuman
TeknologiImplementasiRangkaian Digital
Rangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Implementasi Sistem Digital
Implementasi sistem digital yang akan dipelajari,menggunakan:
1. Chip standar TTL seri 74002. Programmable Logic Device (PLA, PAL, CPLD,
FPGA)
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Relevansi
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Kompetensi
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Chip Standar
I Rangkaian logika sederhana umumnyamenggunakan chip logika standar
I Terdiri dari beberapa gerbang logika
I Dikenal sebagai device seri 7400 karena nomorkomponen diawali dengan 74
I Umumnya dipaket dalam dual-inline package/DIPI Koneksi eksternal dari chip disebut pin atau leadI Dua pin menghubungkan VDD dan GND ke sumber
daya untuk chip
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Keluarga Seri 7400
I Fungsi: gerbang logika dasar, flip-flop dan counter,bus transceiver, ALU, dll
I Lihat:http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_7400_series_integrated_circuits
I Konstruksi transistor: bipolar, CMOS, BiCMOSI transistor bipolar mempunyai kecepatan lebih tinggi,
tapi butuh daya lebih besar daripada CMOSI BiCMOS: trade-off antara kecepatan dengan
kebutuhan daya
I Level tegangan logikaI Bipolar/TTL: 5VI CMOS: 3.3V, 5V
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Skema Penomoran ICPemberian Suffix
I Teknologi:
I Bipolar: standarI CMOS: identitas ’C’, misalnya AC, HC, FC, LVCI BiCMOS: identitas ’B’, misalnya BCT, ABT
I Kecepatan: (CMOS)
I Suffix ’H’ untuk high-speedI Suffix ’F’ untuk fast, lebih cepat dari ’H’
I Level tegangan ’TTL’ dan power: (Bipolar)
I Suffix ’L’ untuk low power di bipolarI Suffix ’L’ untuk level tegangan 3.3V di CMOS
I Fitur lainnya:
I Suffix ’X’ untuk level tolerant baik 3.3V maupun 5VI Kemasan: DIP, TSSOP, TSOP, SOICI Suhu operasi dan absolet
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
IC 7404Hex Inverter
I 6 buah gerbang logika NOT
I Contoh:I 74AHCT04PW: NXP Semiconductor, 14-TSSOP, 5V,
CMOSI SN74ALVC04: Texas Instruments, 3.3V, CMOSI SN74ALS04: Texas Instruments, Low Power Schottky, 5V
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Contoh Implementasi RangkaianFungsi Logika f = ab + bc
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Programmable Logic Device (PLD)
I Jika fungsi rangkaian logika diimplementasikandengan dengan komponen seri 7400
I Fixed dan hardware-basedI Tiap chip hanya menyediakan gerbang logika
sederhanaI Tidak efisien untuk membuat rangkaian yang lebih
kompleks
I Diperlukan untuk membuat rangkaian yang tersusunatas gerbang logika dengan struktur yang tidak fixed(fungsi dapat diprogram)
I Menggunakan programmable logic devices (PLD)I Devais dapat diprogram untuk menghasilkan
rangkaian logika yang diinginkan
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Programmable Logic Device
I PLD adalah chip general-purposeyang digunakan untukmengimplementasikan rangkaianlogika (kombinasional)
I Berisi koleksi elemen rangkaianlogika yang dapat dikonfigurasi(diprogram)
I Dapat dilihat sebagai black-box yangberisi gerbang logika dan saklarterprogram yang memungkinkankoneksi antar elemen logika
I Dapat mengimplementasikansebarang rangkaian logika yangdiinginkan
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Programmable Logic Array (PLA)
I PLD yang pertama dikembangkanadalah programmable logic array(PLA)
I Menggunakan premise bahwasebarang fungsi dapat dituliskandalam bentuk SOP
I Struktur PLA:
I Masukan buffer dan inverteryang menyediakan nilai truedan komplemen untuk tiapvariabel masukan
I Kumpulan gerbang AND yanginputnya dapat diprogram
I Kumpulan gerbang OR yanginputnya dapat diprogram
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Diagram Gate-Level PLAKoneksi terprogram
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Skematik PLAFungsi tertentu f1 dan f2
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Programmable Array Logic (PAL)
I Di PLA, plane AND dan OR keduanya programmableI Programmable Array Logic (PAL), lebih sederhana
I plane OR tetapI PAL lebih mudah untuk dimanufaktur dan dapat
beroperasi lebih cepat daripada PLAI struktur ini paling banyak digunakan di aplikasi yang
menggunakan programmable device sederhana
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Programmable Array LogicContoh PAL
I Persamaan fungsi f1? f2?
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Programmable Array LogicRangkaian Tambahan di PAL (macrocell)
I Device PAL mempunyai rangkaian tambahan dikeluaran tiap gerbang OR untuk menyediakanfungsional tambahan
I Macrocell: gerbang OR dikombinasikan denganrangkaian tambahan
I PAL = plane AND + macrocell
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Memprogram PLA dan PAL
I Fungsi multikeluaran dari A, B, C
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Memprogram PLA dan PALContoh Desain: Konverter BCD ke Kode Gray
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Memprogram PLA dan PALContoh Desain: Konverter BCD ke Kode Gray
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Complex Programmable Logic Device(CPLD)
I Untuk desain rangkaian yang lebih besar yang tidak dapatdiimplementasikan dengan PLA atau PAL
I Digunakan complex programmable logic device /CPLD
I CPLD berisi blok-blok rangkaian yang dapat salingdihubungkan dan disambungkan ke pin chip denganpenyambungan internal
I Tiap blok menyerupai sebuah PAL (disebut PAL-likeblock)
I CPLD komersial dapat mempunyai 2 - 100 block PAL-like
I Tiap blok mempunyai 16 macrocellI Tiap macrocell setara dengan 20 gerbang atau
hampir 20K gerbang ekivalen untuk CPLD dengan1000 macrocell
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Complex Programmable Logic DeviceStruktur CPLD
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Field-Programmable Gate Array (FPGA)
I Untuk mengimplementasikan rangkaian yang lebihbesar lagi, digunakan tipe IC yang dapat mempunyaikapasitas logika yang lebih besar
I Field Programmable Gate Array (FPGA)
I Tidak berisi blok AND dan ORI Berisi array blok logika dan jalur interkoneksi antar
blokI Jalur interkoneksi disusun sebagai kanal routing
secara horisontal dan vertikal yang berisiprogrammable switch
I Dapat mengimplementasikan fungsi logika denganjumlah gerbang ekivalen jutaan
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Field-Programmable Gate ArrayStruktur FPGA
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
BahasanPengantar Perkuliahan
Deskripsi KuliahStandar Kompetensi dan Kompetensi DasarBuku AcuanRencana PerkuliahanTata Tertib KuliahSistem Evaluasi
Teknologi CMOSPendahuluanSaklar TransistorRangkaian CMOSGerbang Logika CMOSRangkuman
Teknologi Implementasi Rangkaian DigitalPendahuluanChip Standar Seri 7400Programmable Logic DeviceRangkuman
Pengantar Kuliah
@2011,Eko DidikWidianto
Pengantar Kuliah
Teknologi CMOS
TeknologiImplementasiRangkaian DigitalPendahuluan
Chip Standar Seri 7400
Programmable Logic Device
Rangkuman
Rangkuman
Recommended