JURTEKSI (Jurnal Teknologi dan Sistem Informasi) ISSN 2407-1811 (Print) Vol. V No. 1, Des 2018, hlm. 63 - 70                                         ISSN 2550-0201 (Online) DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v5i1.300 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi

## PERANGKAIAN GERBANG LOGIKA
DENGAN MENGGUNAKAN MATLAB ( SIMULINK )
1 Ikhsan Parinduri, 2 Siti Nurhabibah Hutagalung
1 STMIK Royal Kisaran, 2 STMIK Budi Darma email : 1 ikhsanparinduri9@gmail.com 2 Siti_nurhabibah69@yahoo.com
Abstrack : The logic gate circuit using the simulink method matlab is a series of ways to prove between theories in simulation using the matlab program by entering parameters in the truth table at each logic gate. Parameters in the truth table consist of logic 0 for low and logic 1 for high. The simulation is done by giving input (input) and outpout (output) at  each  basic  logic  gate  which  consists  of  7  gates  of  which  are  NOT  gates,  AND,  OR, NAND, NOR, X-OR and X-NOR. This proof is intended as a medium to study the logic gate in higher learning learning in digital engineering learning and digital systems.

## Keywords: Logic Gate, Matlab, Simulink
Abstrak :  Perangkaian  gerbang  logika  dengan  menggunakan  matlab  metode  simulink adalah  perangkaian  dengan  cara  pembuktian  antara  teori  pada  simulasi  menggunakan program  matlab  dengan  memasukkan  parameter-paramater  yang  ada  pada  tabel kebenaran  pada  setiap  gerbang  logika.  Paramter-paramater  pada  tabel  kebenaran  terdiri atas logika 0 untuk low dan logika 1 untuk high . Simulasi dilakukan dengan memberikan input (masukan) dan outpout (keluaran) pada setiap gerbang logika dasar yang teriri dari 7  gerbang  daiantaranya  adalah  gerbang  NOT,  AND,  OR,  NAND,  NOR,  X-OR  dan  X- NOR.  Pembuktian  ini  bertujuan  sebagai  media  untuk  mempelajari  gerbang  logika  pada pembelajaran diperguruan tinggi pada pembelajaran teknik digital maupun sistem digital.
Kata kunci : Gerbang Logika, Matlab, Simulink

## PENDAHULUAN
Pada  jaman  sekarang  ini, teknologi  berkembang  sangat  pesat. Bermacam  -  macam  alat  yang  sudah dihasilkan.  Sekarang,  hampir  semua peralatan yang bekerja dengan tegangan  listrik  sudah  menggunakan rangkaian  digital.  Saat  ini  rangkaian elektronika  digital  sudah  bukan barang asing lagi.
Rangkaian digital sudah ada di mana-mana  dan  bersinergi  dengan rangkaian  elektronika  analog  untuk membentuk  rangkaian  -  rangkaian elektronika yang lebih cermat, cepat,
dan tepat sasaran Sebenarnya, sebuah  rangkaian  digital  tidak  harus selalu berupa rangkaian rumit
dengan  banyak  komponen  kecil seperti  yang  kita  lihat  di  dalam komputer, handphone, ataupun kalkulator. Sebuah rangkaian dengan kerja  sederhana  yang  menerapkan prinsip-prinsip digital, juga merupakan sebuah rangkaian digital. Gerbang  Logika  atau  dalam
bahasa  Inggris  disebut  dengan Logic Gate adalah dasar pembentuk Sistem Elektronika  Digital  yang  berfungsi untuk  mengubah  satu  atau  beberapa Input  (masukan)  menjadi  sebuah
JURTEKSI (Jurnal Teknologi dan Sistem Informasi) ISSN 2407-1811 (Print) Vol. V No. 1, Des 2018, hlm. 63 - 70                                         ISSN 2550-0201 (Online) DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v5i1.300 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi
sinyal Output (Keluaran) Logis.
Gerbang  Logika  beroperasi berdasarkan  sistem  bilangan  biner yaitu  bilangan  yang  hanya  memiliki
2  kode  simbol  yakni 0 dan 1 dengan menggunakan Teori Aljabar Boolean.  Gerbang  Logika  yang diterapkan dalam Sistem Elektronika Digital  pada  dasarnya  menggunakan komponen-kompenen Elektronika seperti Integrated  Circuit (IC), Dioda,  Transistor,  Relay,  Optik maupun Elemen Mekanikal.
Gerbang  yang  diterjemahkan dari  istilah  asing    gate,  adalah elemen  dasar  dari  semua    rangkaian yang  menggunakan  sistem  digital. Semua  fungsi  digital  pada  dasarnya tersusun  atas  gabungan  beberapa gerbang  logika  dasar  yang  disusun berdasarkan  fungsi yang diinginkan. Gerbang  -gerbang  dasar  ini  bekerja atas  dasar  logika  tegangan  yang digunakan
dalam teknik
digital.Logika  tegangan  adalah  asas dasar  bagi  gerbang-gerbang  logika. Dalam  teknik  digital  apa  yang dinamakan  logika  tegangan  adalah dua  kondisi  tegangan  yang  saling berlawanan. Kondisi tegangan “ada
tegangan”  mempunyai  istilah  lain “berlogika  satu”  (1)  atau  “berlogika tinggi”  (high),  sedangkan  “tidak  ada tegangan”  memiliki  istilah  lain “berlogika  nol”  (0)  atau  “berlogika rendah”  (low).  Dalam  membuat rangkaian  logika  kita  menggunakan gerbang-gerbang  logika  yang  sesuai dengan  yang  dibutuhkan.  Rangkaian digital adalah sistem yang mempresentasikan  sinyal  sebagai nilai  diskrit.  Dalam  sebuah  sirkuit digital,sinyal direpresentasikan
dengan satu  dari dua macam  kondisi yaitu  1  (high,  active,  true,)  dan  0
(low, nonactive,false), (Sendra, Et.al, 1989) . Matlab adalah  sebuah  bahasa dengan kinerja tinggi untuk komputasi  masalah  teknik. Matlab mengintegrasikan komputasi, visualisasi,  dan  pemrograman  dalam suatu  model  yang  sangat  mudah untuk pakai dimana masalah- masalah dan penyelesaiannya diekspresikan dalam notasi matematika yang familiar. Dalam  lingkungan  perguruan tinggi  teknik,  Matlab  merupakan perangkat standar untuk memperkenalkan dan mengembangkan  penyajian  materi matematika,  rekayasa  dan  kelimuan. Di  industri, Matlab merupakan perangkat  pilihan  untuk  penelitian dengan  produktifitas  yang  tingi, pengembangan dan analisanya. Fitur- fitur Matlab sudah banyak dikembangkan,  dan  lebih  kita  kenal dengan nama toolbox .
Sangat  penting  bagi  seorang pengguna Matlab , toolbox mana yang  mandukung  untuk learn dan apply technology yang sedang dipelajarinya. Toolbox ini merupakankumpulan  dari  fungsi- fungsi Matlab ( M-files )  yang  telah dikembangkan  ke  suatu  lingkungan kerja Matlab untuk  memecahkan masalah dalam kelas particular.
Area-area  yang  sudah  bisa dipecahkan  dengan toolbox saat  ini meliputi  pengolahan  sinyal,  system kontrol, neural networks, fuzzy logic, wavelets , dan lain-lain.
Perangkaian  Gerbang  logika menggunakan Matlab ( Simulink ) dimaksudkan  untuk  mensimulasikan rangkaian gerbang logika dan membuktikan  antara  teori    tentang gerbang  logika  ke  dalam  bentuk
JURTEKSI (Jurnal Teknologi dan Sistem Informasi) ISSN 2407-1811 (Print) Vol. V No. 1, Des 2018, hlm. 63 - 70                                         ISSN 2550-0201 (Online) DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v5i1.300 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi
program atau software secara komputerisasi.

## Gerbang Logika
Gerbang  logika  atau  gerbang logik  adalah  suatu  entitas  dalam elektronika  dan  matematika  boolean yang  mengubah  satu  atau  beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran  logik.  Gerbang  logika terutama  diimplementasikan  secara elektronis  menggunakan  dioda  atau transistor,  akan  tetapi  dapat  pula dibangun menggunakan susunan komponen-komponen yang memanfaatkan sifat-sifat elek- tromagnetik (relay).
Logika    merupakan  dasar  dari semua  penalaran  (reasoning).  Untuk menyatukan  beberapa  logika,  kita membutuhkan  operator  logika  dan untuk  membuktikan  kebenaran  dari logika, kita dapat menggunakan tabel kebenaran. Tabel kebenaran menampilkan  hubungan  antara  nilai kebenaran  dari  proposisi  atomik. Dengan tabel kebenaran, suatu persamaan  logika  ataupun  proposisi bisa dicari nilai kebenarannya. Tabel kebenaran pasti mempunyai  banyak  aplikasi  yang dapat  diterapkan  karena  mempunyai fungsi  tersebut.  Salah  satu  dari aplikasi tersebut yaitu dengan menggunakan  tabel  kebenaran  kita dapat  mendesain  suatu  rangkaian logika.  Dalam  makalah  ini  akan dijelaskan  bagaimana  peran  dan kegunaan  tabel  kebenaran  dalam proses  pendesainan  suatu  rangkaian logika.
Rangkaian  Terpadu  (IC)  Untuk Gerbang – Gerbang Dasar
Setelah  mengenal gerbang-
gerbang dasar yang digunakan dalam
teknik  digital,  bagi  para  pemula mengkin  saja  timbul  pertanyaan dimana  gerbang-gerbang  ini  dapat diperoleh? Jawabannya mudah sekali,  karena  gerbang-  gerbang  ini telah  dijual  secara  luas  dipasaran dalam IC tunggal ( single chip ). Yang perlu  diperhatikan  sekarang  adalah dari  jenis  apa  dan  bagaimana penggunaan  dari  kaki-kaki  IC  yang telah didapat.
Sebenarnya  informasi  dari  IC- IC  yang  ada  dapat  dengan  mudah ditemukan dalam buku data sheet  IC yang  sekarang  ini  banyak  dijual. Namun sedikit contoh berikut mungkin akan me mpermudah pencarian. Berikut adalah keterangan mengenai  IC-IC  yang  mengandung gerbang-gerbang  logika  dasar  yang dengan mudah dapat dijumpai dipasaran.
Ada  dua  golongan  besar  IC yang  umum  digunakan  yaitu  TTL dan  CMOS.  IC  dari  jenis  TTL memiliki mutu yang relatif lebih baik daripada  CMOS  dalam  hal  daya yang  dibutuhkan  dan  kekebalannya akan desah.
IC  TTL  membutuhkan  catu tegangan  sebesar  5  V  sedangkan CMOS  dapat  diberi  catu  tegangan mulai  8  V  sampai  15  V.  Hali  ini harus  diingat  benar-benar  karena kesalahan  pemberian  catu  akan merusakkan IC.
Karena adanya perbedaan tegangan catu maka tingkat tegangan logika  juga  akan  berbeda.  Untuk
TTL  logika  satu  diwakili  oleh tegangan  sebesar  maksimal  5  V sedangkan  untuk  CMOS  diwakili oleh  tegangan  yang  maksimalnya sebesar catu yang diberikan, bila catu yang  diberikan  adalah  15  V  maka logika  satu  akan  diwakili  oleh
JURTEKSI (Jurnal Teknologi dan Sistem Informasi) ISSN 2407-1811 (Print) Vol. V No. 1, Des 2018, hlm. 63 - 70                                         ISSN 2550-0201 (Online) DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v5i1.300 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi
tegangan maksimal sebesar 15 V.
Logika pada TTL dan CMOS adalah suatu tegangan yang harganya mendekati  nol.  Untuk  TTL  nama  IC yang  biasanya  terdiri  atas  susunan angka dimulai dengan angka 74 atau
54  sedangkan  untuk  CMOS  angka ini diawali dengan 40.”( Ian Robertson, et. al 1993 ).

## RANGKAIAN DASAR GERBANG LOGIKA
Gerbang  NOT ( NOT Gate ) Gerbang  NOT  atau  juga  bisa disebut  dengan  pembalik  (inverter) memiliki  fungsi  membalik  logika tegangan    inputnya  pada    outputnya. Sebuah  inverter  (pembalik)  adalah gerbang dengan satu  sinyal  masukan dan  satu  sinyal  keluaran  dimana keadaan keluaranya selalu berlawanan dengan keadaan masukan. Membalik  dalam  hal  ini adalah mengubah menjadi
lawannya.  Karena  dalam  logika tegangan  hanya  ada  dua  kondisi yaitu tinggi dan rendah atau “1” dan “0”, maka membalik logika tegangan berarti  mengubah  “1”  menjadi  "0” atau  sebaliknya    mengubah  nol menjadi  satu.  Simbul  atau  tanda gambar pintu NOT ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Gambar 1. Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang NOT
Gerbang AND ( AND GATE ) Gerbang  AND  ( AND  GATE ) atau  dapat  pula  disebut  gate  AND
,adalah  suatu  rangkaian  logika  yang mempunyai  beberapa  jalan  masuk ( input )  dan  hanya  mempunyai  satu jalan  keluar  ( output )  Gerbang  AND mempunyai dua atau lebih dari dua.
Dalam  gerbang  sukan  AND, untuk  menghasilkan  sinyal  keluaran tinggi  maka  semua  sinyal  masukan harus bernilai tinggi.
Gambar 2. Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang AND

## Gerbang OR (OR GATE )
Gerbang  OR  berbeda  dengan gerbang  NOT  yang  hanya  memiliki satu    input,  gerbang  ini  memiliki paling sedikit 2 jalur  input.  Artinya inputnya bisa lebih dari dua, misalnya  empat  atau    delapan.  Yang jelas  adalah  semua  gerbang  logika selalu    mempunyai  hanya  satu output. Gerbang OR akan memberikan  sinyal  keluaran  tinggi jika  salah  satu  atau  semua  sinyal masukan  bernilai  tinggi,  sehingga dapat  dikatakan  bahwa  gerbang  OR hanya  memiliki  sinyal  keluaran rendah  jika  semua  sinyal  masukan bernilai rendah.
Gambar 3. Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang OR
JURTEKSI (Jurnal Teknologi dan Sistem Informasi) ISSN 2407-1811 (Print) Vol. V No. 1, Des 2018, hlm. 63 - 70                                         ISSN 2550-0201 (Online) DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v5i1.300 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi

## Gerbang NAND
Gerbang NAND adalah suatu NOT-AND,  atau  suatu  fungsi  AND yang  dibalikkan.  Dengan  kata  lain bahwa gerbang NAND akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika  semua  sinyal  masukan  bernilai tinggi.
Gambar 4. Simbol dan Tabel

## Kebenaran Gerbang NAND

## Gerbang NOR
Gerbang  NOR  adalah  suatu NOT-OR, atau suatu fungsi OR yang dibalikkan  sehingga  dapat  dikatakan bahwa gerbang NOR akan menghasilkan  sinyal  keluaran  tinggi jika semua sinyal masukanya bernilai rendah.
Gambar 5. Simbol dan Tabel

## Kebenaran Gerbang NOR
Gerbang X-OR Gerbang X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika  semua  sinyal  masukan  bernilai rendah  atau  semua  masukan  bernilai tinggi  atau  dengan  kata  lain  bahwa X-OR  akan  menghasilkan  sinyal keluaran  rendah  jika  sinyal  masukan bernilai sama semua.
Gambar 6. Simbol dan Tabel
Kebenaran  Gerbang X-OR

## Gerbang X-NOR
Gerbang X-NOR akan menghasilkan  sinyal  keluaran  tinggi jika  semua  sinyal  masukan  bernilai sama  (kebalikan  dari  gerbang  X- OR).

## Gambar 7. Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang X-NOR

## MATLAB
Matlab  adalah  kependekan dari MATrix Laboratory dikarenakan setiap data pada MATLAB menggunakan dasar matriks. MATLAB adalah bahasa pemrograman  tinggi,  tertutup  dan case  sensitive  dalam  lingkungan komputasi numerik yang dikembangkan oleh MathWorks. Salah  satu  kelebihannya  yang  paling populer adalah kemampuan membuat  grafik  dengan  dukungan kustomisasi terbaik. MATLAB mempunyai banyak  tools  yang  dapat  membantu berbagai disiplin ilmu. Ini merupakan  salah  satu  penyebab industri  menggunakan  MATLAB. Selain  itu  MATLAB  mempunyai banyak library yang sangat membantu untuk menyelesaikan permasalahan  matematika  seperti membuat simulasi fungsi, pemodelan matematika dan perancangan GUI.

## Bagian Utama MATLAB
Sebagai  sebuah  sistem,  MATLAB tersusun dari 5 bagian utama:
JURTEKSI (Jurnal Teknologi dan Sistem Informasi) ISSN 2407-1811 (Print) Vol. V No. 1, Des 2018, hlm. 63 - 70                                         ISSN 2550-0201 (Online) DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v5i1.300 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi
1. Development
Environment, merupakan sekumpulan perangkat dan  fasilitas  yang  membantu  kita untuk menggunakan fungsi-fungsi dan  file-file  MATLAB.  Beberapa perangkat  ini  merupakan  sebuah Graphical  User  Interfaces (GUI).
Termasuk didalamnya adalah MATLAB  desktop dan Command Window , Command History ,
sebuah  editor  dan debugger ,  dan browsers untuk  melihat help , workspace, files , dan search path. 2. MATLAB Mathematical Function Library , merupakan sekumpulan  algoritma  komputasi mulai  dari  fungsi-fungsi  dasar sepertri: sum,  sin,  cos,  dan
complex arithmetic,
sampai
dengan  fungsi-fungsi  yang  lebih kompek  seperti matrix  inverse , matrix eigenvalues, Bessel functions, dan fast Fourier transforms.
3. MATLAB  Language,  merupakan suatu high-level matrix/array
language dengan control  flow statements, functions, data structures, input/output, dan fitur- fitur object-oriented programming . Graphics, MATLAB memiliki fasilitas
untuk  menampilkan  vector  dan matrices sebagai suatu grafik.
4. MATLAB  Application  Program Interface  (API),  merupakan  suatu library yang memungkinkan
program  yang  telah  kita  tulis dalam  bahasa C dan Fortran
mampu berinterakasi dengan MATLAB. Ini melibatkan fasilitas untuk pemanggilan
routines dari  MATLAB  ( dynamic linking ),  pemanggilan  MATLAB sebagai  sebuah computational engine ,  dan  untuk  membaca  dan
menuliskan MAT-files.

## METODE
Analisa Permasalahan Permasalahan dalam perangkaian gerbang logika
menggunakan  matlab  didapat  adalah bagaimana  pembuktian  antara  teori yang  ada  dengan  membuat  simulasi gerbang  logika  dengan  software matlab,  apakah  dpat  disimulasikan, memasukkan nilai paramter-paramter input  dan  ouput  pada  semua  nilai pada tabel  kebenaran  gerbang logika dengan nilai 1 untuk high dan nilai 0 untuk low .

## Metode yang diterapkan
Metode yang diterapkan adalah  dengan  metode  simulasi menggunakan  Matlab  ( Simulink ). Penerapan  Metode  ini  dengn  cara melihat  parameter-parameter  pada gerbang  logika  dasar  yang  terdapat pada  tabel  kebenaran  setiap  gerbang logika.

## ANALISA DAN HASIL

## Pada tampilan Home pilih menu
Simulink :

## Gambar 8. Tampilan pada Simulink
Apabila  menu  simulink  dipilih  maka
akan muncul Simulink Library
Browser ,  kemudian  pilih new  model
JURTEKSI (Jurnal Teknologi dan Sistem Informasi) ISSN 2407-1811 (Print) Vol. V No. 1, Des 2018, hlm. 63 - 70                                         ISSN 2550-0201 (Online) DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v5i1.300 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi
sehingga  akan mucul  tampilan window dengan  nama  untitled.
Gambar 9. Simulink Library Browse
Tampilan new window untitled berfungsi  sebagai  media pembuatan simulasi, dalam pembuatan  blok  simulasi  gerbang logika  digunakan  beberapa block description , yaitu : Pilihan  Constant  ( Simulink/ Commonly Used Blocks/ Constant )

## Gambar 10.  Pengisian Logika Operator
Logika  operatot  Constant berfungsi  untuk  memberi  masukan atau  input  pada  gerbang  logika melalui constant  value yang  bernilai 1 atau 0. Piliihlah simbol untuk Logical Operator ( Simulink / Commonly Used Blocks/Logical Operator ) untuk logika AND

## Gambar 11. Pengisian Logika Operator AND
Logical  Operator berfungsi sebagai  simulator  gerbang  logika  IC
Digial,  untuk  memilih  jenis  gerbang logika dilakukan dengan mengarahkan cursor pada  menu Operator. Input  dari  gerbang  logika juga dapat dirubah dengan memasukkan  angka  pada menu Number  of  input  ports ,  sedangkan tampilan logical  operator dapat diganti sesuai dengan simbol gerbang  logika  atau  sesuai  icon logical operator. Dalam menyusun block description dilakukan  dengan  cara drag  simbol block  description yang dipilih  dan  masukkan  pada new window untitled . Sedangkan untuk menghubungkan diantara block description dilakukan dengan meletakkan kursor pada block description hingga  kursor  berubah menjadi  kemudian drag menuju block description yang dituju
(apabila  garis  penghubung  antar block  description berwarna  hitam maka  rangakain  sudah  benar  akan tetapi jika garis penghubung berwarna  merah  maka  rangkaian
JURTEKSI (Jurnal Teknologi dan Sistem Informasi) ISSN 2407-1811 (Print) Vol. V No. 1, Des 2018, hlm. 63 - 70                                         ISSN 2550-0201 (Online) DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v5i1.300 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi
belum tepat pada titik hubungnya).

## Gambar 12. Perangkaian Gerbang Logika AND
Kemudian    Lakukan  perang- kaian 3 jenis gerbang logika.
Gambar 13. Block Description 3 jenis gerbang logika
Gambar 14. Perangkaian Gerbang AND, NOT, OR

## KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  didapat beberap kesipmulan diantaranya adalah: 1. Perangkaian  gerbang logika dapat dilakukan dengan program matlab metode simulink cara simulasi 2. Perangkaian gerbang logika dengan  simulasi  dapat  membantu dalam pembuktian teori-teori yang  ada  dan  sebagai  media pembelajaran teknik digital.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Agustian  I.  Panduan  Praktikum
Elektronika.Lab TE.2008. [2]  Ian Robertson Sinclair, Suryawan,”  Panduan  Belajar Elektronik  Digital”,  Elex  Media Komputindo, Jakarta, 1993. [3]  Sendra,  Smith,  Keneth  C.,” Rangkaian  Mikroelektronika”, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1989. [4]  Tokheim ,R.L. Elektronika Digital . Mc Graw Hill. 1998.