Course: ALJABAR BOOLEAN DAN RANGKAIAN LOGIKA

Topic outline

FEH2H3-ALJABAR BOOLEAN DAN RANGKAIAN LOGIKA
- Identitas Mata Kuliah (MK)
Beban perkuliahan pada Kurikulum 2016 Prodi S1-Teknik Elektro dirancang untuk diselesaikan selama 8 semester atau 4 tahun akademik. Kurikulum 2016 ditargetkan untuk berbasis Outcome Based Education (OBE). OBE pada Prodi S1-Teknik Elektro dirumuskan kedalam Capaian Pembelajaran Program Studi (Program Learning Outcome / PLO) dengan komposisi bahan kajian (body of knowledge) yang mengacu pada standar internasional ABET, JABEE dan IABEE serta kebutuhan-kebutuhan yang dirumuskan oleh stakeholder dan didasarkan hasil tracer study.
Mata Kuliah Aljabar Boolean dan Rangkaian Logika (FEH2H3) di Program Studi S1 Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro memiliki bobot sebanyak 3 sks, termasuk pada semester 3 Kurikulum 2016 dan merupakan salah satu mata kuliah wajib diantara 49 mata kuliah wajib lainnya, mata kuliah ini merupakan salah satu mata kuliah yang memberikan ciri khas agar mahasiswa dan lulusan memiliki kemampuan spesifik dalam bidang Sistem Elektronika, Sistem Kendali atau Teknik Biomedis
Mahasiswa akan mempelajari tentang Teori Aljabar boolean dan implementasinya pada Rangkaian Logika. Topik terdiri dari pengenalan perkembangan sistem digital, gerbang gerbang dasar rangkaian logika, sistem bilangan, rangkaian kombinasional, Perancangan dan penyederhanaan rangkaian kombinasional menggunakan aljabar boolean dan peta K-Map, Sistem Memory, Rangkaian sequensial, perancangan dan analisanya
- Kaitan dengan Mata Kuliah lainnya
- Peta Capaian Pembelajaran (CP)
Mahasiswa akan mempelajari tentang Teori Aljabar boolean dan implementasinya pada Rangkaian Logika. Topik terdiri Pengenalan perkembangan sistem digital, Gerbang gerbang dasar rangkaian logika, Sistem bilangan, Rangkaian kombinasional, Perancangan dan penyederhanaan rangkaian kombinasional menggunakan aljabar boolean dan peta K-Map, Sistem Memory, Rangkaian sequensial, perancangan dan analisanya.
Capaian Mata Kuliah:
1. Memahami Aljabar Boolean dan penyederhanaannya menggunakan persamaan dan K-Map
2. Memahami sistem bilangan binary
3. Mampu merancang rangkaian logika kombinasional dan penyederhanaannya
4. Mampu menganalisa dan merancang rangkaian sequential
5. Mampu menggunakan Program Aplikasi untuk perancangan Rangkaian Logika
- Pokok Bahasan
Dari 6 unsur diatas, diuraikan menjadi sebanyak 14 minggu pertemuan yaitu:
1. Pokok Bahasan 1 : Himpunan dan Operasi Logika (Pendahuluan Konsep Digital dan Himpunan)
2. Pokok Bahasan 2 : Himpunan dan Operasi Logika (Logika Dasar)
3. Pokok Bahasan 3 : Aljabar Boolean
4. Pokok Bahasan 4 : Teknik Penyederhanaan Aljabar Boolean
5. Pokok Bahasan 5 : Peta Karnaugh / K-MAP
6. Pokok Bahasan 6 : Sistem Bilangan
7. Pokok Bahasan 7 : Sistem Bilangan Biner
8. Pokok Bahasan 8 : Rangkaian Kombinasional (Pendahuluan dan Prosedur Desain)
9. Pokok Bahasan 9 : Rangkaian Kombinasional (Rangkaian aritmatika)
10. Pokok Bahasan 10 : Rangkaian Kombinasional (Multiplexer dan Demultiplexer)
11. Pokok Bahasan 11 : Rangkaian Sekuensial (Flip-Flop)
12. Pokok Bahasan 12 : Rangkaian Sekuensial (Konsep Dasar Rangkaian Sekuensial)
13. Pokok Bahasan 13 : Rangkaian Sekuensial (Analisis Rangkaian Sekuensial)
14. Pokok Bahasan 14 : Rangkaian Sekuensial (Sintesa/Perancangan Rangkaian Sekuensial
- Rencana Pembelajaran Berbasis e-Learning
- Best Practice (Tips and Trick)
Untuk menguasai Rangkaian Listrik dengan mudah, diantaranya:
1. Pahami konsep dasar dengan baik dan benar
2. Ikuti dengan baik konvensi yang sudah disepakati
3. Perbanyak latihan-latihan soal
- Sertifikasi
Mahasiswa yang berhasil menyelesaikan keseluruhan e-learning Aljabar Boolean dan Rangkaian Logika akan mendapatkan e-certificate dari Celoe.
- Mata Kuliah Prasyarat
Algoritma dan Pemrograman
Matematika Diskret
- Referensi Mata Kuliah
1. Brown, Stephen, Zvonko Vranesic, Fundamentals of Digital Logic With VHDL Design, McGraw-Hill, 2003, Toronto.
2. Tinder, Richard F., Digital Engineering Design, Prentice-Hall International Editions, 2000.
- Announcements Forum
- Announcements Forum
Pendahuluan Konsep Digital dan Himpunan
- Capaian Pembelajaran
1. Mahasiswa memahami contoh-contoh rangkaian logika dalam kehidupan sehari-hari
2. Mahasiswa dapat menjelaskan hukum-hukum aljabar himpunan yaitu irisan, gabungan, selisih, tolak setangkup dan inversi
3. Mahasiswa dapat menggambarkan operasi himpunan pada diagram venn
- Materi Pembelajaran
1. Representasi numerik
2. Sistem digital dan analog
3. Sistem angka digital
4. Rangkaian digital
5. Teori himpunan
6. Diagram Venn
7. Operasi himpunan
Gerbang Logika Dasar
- Capaian Pembelajaran
1. Mahasiswa mengenal dan mengetahui fungsi gerbang logika dasar dan IC-IC gerbang logika dasar
- Materi Pembelajaran
1. Operasi logika dasar
2. Tabel kebenaran
3. Gerbang logika dasar NOT dan AND
4. Gerbang logika dasar OR dan NAND
5. Pengenalan standard chip untuk berbagai gerbang logika dasar
6. Pengenalan software sederhana untuk membuat rangkaian digital dari IC
Aljabar Boolean
- Capaian Pembelajaran
1. Mengenal operasi-operasi pada Aljabar Boolean
2. Dapat menyusun tabel kebenaran dari persamaan Aljabar Boolean
3. Dapat menuliskan persamaan Aljabar Boolean dari tabel kebenaran
4. Dapat menyederhanakan persamaan Aljabar Boolean menggunakan teorema-teorema Aljabar Boolean
- Materi Pembelajaran
1. Aksioma dalam Aljabar Boolean
2. Teorema variabel tunggal
3. Prinsip ekuivalen dan komplemen
4. Prinsip dualitas Aljabar Boolean
5. Sifat 2 dan 3 variabel
6. Teorema De Morgan
7. Pembuktian teorema Aljabar Boolean berdasarkan aksioma dan teorema variabel tunggal
Teknik Penyederhanaan Aljabar Boolean
- Capaian Pembelajaran
1. Dapat menyederhanakan persamaan Aljabar Boolean dengan menggunakan teorema-teorema Aljabar Boolean
- Materi Pembelajaran
1. Sum of Product pada Aljabar Boolean
2. Product of Sum pada Aljabar Boolean
3. Expanded Form pada Aljabar Boolean
4. Canonical Form pada Aljabar Boolean
5. Bentuk Ʃ dan Π pada Aljabar Boolean
6. Metode Quine-McCluskey
Peta Karnaugh / K-MAP
- Capaian Pembelajaran
1. Dapat membuat K-Map dari tabel kebenaran
2. Dapat melakukan penyederhanaan persamaan logika dengan menggunakan K-Map
3. Dapat memanfaatkan don't care dalam menyederhanakan K-Map
- Materi Pembelajaran
1. Pendahuluan tentang K-Map
2. Pemetaan K-Map
3. Penggabungan sel pada K-Map
4. Pemilihan gabungan pada K-Map
5. Don't care pada K-Map
6. SOP dan POS pada K-Map
Sistem Bilangan
- Capaian Pembelajaran
1. Memahami sistem bilangan desimal, biner, oktal dan hexadesimal.
2. Dapat melakukan konversi bilangan desimal ke bilangan berbasis N (biner, oktal, heksadesimal) dan sebaliknya
- Materi Pembelajaran
1. Sistem bilangan desimal
2. Sistem bilangan biner
3. Sistem bilangan oktal
4. Sistem bilangan heksadesimal
5. Konversi bilangan desimal ke bilangan biner dan sebaliknya
6. Konversi bilangan desimal ke bilangan oktal dan sebaliknya
7. Konversi bilangan desimal ke bilangan heksadesimal dan sebaliknya
Sistem Bilangan Biner
- Capaian Pembelajaran
1. Dapat merepresentasikan bilangan negative dalam bentuk 1's complement dan 2's complement dan melakukan penjumlahan dan pengurangan berbasis bilangan complement
2. Dapat merepresentasikan bilangan BCD dan bilangan floating point
3. Dapat melakukan penjumlahan dan pengurangan diberbagai basis bilangan (biner, oktal, hexadesimal, dan BCD)
- Materi Pembelajaran
1. Sign magnitude
2. 1's complement
3. 2's complement
4. Bilangan Binary Coded Decimal (BCD)
5. Bilangan Fixed Point
6. Bilangan Floating Point
7. Aritmatika bilangan (Penjumlahan dan Pengurangan)
Rangkaian Kombinasional (Pendahuluan dan Prosedur Desain)
- Capaian Pembelajaran
1. Memahami definisi rangkaian kombinasional
2. Dapat membuat rangkaian kombinasional dengan menggunakan beberapa gerbang logika
3. Dapat menganalisi tabel kebenaran dan diagram pewaktu rangkaian
- Materi Pembelajaran
1. Definisi rangkaian kombinasional
2. Pembentukan rangkaian kombinasional sederhana menggunakan beberapa gerbang logika dasar
3. Menentukan spesifikasi rangkaian
4. Menentukan algoritma
5. rangkaian digital / rangkaian logika
6. Menentukan fungsi keluaran rangkaian
7. Menentukan diagram logika
Rangkaian Kombinasional (Rangkaian Aritmatika)
- Capaian Pembelajaran
1. Memahami konsep dan rangkaian half adder, full adder, half substractor, full substractor, controlled inverter, adder-substractor, dan BCD adder.
2. Dapat membuat rangkaian half adder, full adder, half substractor, controlled inverter, adder-substractor, dan BCD adder menggunakan gerbang logika.
- Materi Pembelajaran
1. Half-Adder
2. Full adder
3. Substractor
4. Full substractor
5. Controlled inverter
6. Adder-substractor
7. BCD adder
Rangkaian Kombinasional (Multiplexer dan Demultiplexer)
- Capaian Pembelajaran
1. Dapat menjelaskan fungsi dan cara kerja rangkaian-rangkaian logika: adder, multiplexer-demultiplexer, decoder-encoder, decoder BCD to 7 segment
2. Dapat merancang rangkaian kombinasional dari masalaah riil sederhana
- Materi Pembelajaran
1. Multiplexer
2. Encoders
3. Demultiplexer dan Decoder
Rangkaian Sekuensial (Flip-Flop)
Capaian Pembelajaran
Memahami karakteristik berbagai jenis flip-flop (RS, JK, T dan D Flip-flop)
Materi Pembelajaran
Latch gerbang NOR dan NAND
SR-Flip Flop dan JK-Flip Flop
T-Flip Flop dan D-Flip Flop
Membuat Flip Flop dari Flip Flop jenis lain
Contoh penggunaan Flip Flop untuk counter
Contoh penggunaan Flip Flop untuk register
Analisis timing diagram
Rangkaian Sekuensial (Konsep Dasar Rangkaian Sekuensial)
- Capaian Pembelajaran
1. Memahami konsep dasar rangkaian sekuensial
2. Dapat melakukan sintesa (mendapatkan persamaan dan diagram state) dari suatu rangkaian sekuensial
- Materi Pembelajaran
1. Definisi rangkaian sekuensial
2. Arsitektur synchronous state machines
3. Model mesin Mealy
4. Timing diagram Mealy
5. Model mesin Moore
6. Timing diagram Moore
7. Konsep diagram state dan race dalam rangkaian
Rangkaian Sekuensial (Analisis Rangkaian Sekuensial)
- Capaian Pembelajaran
1. Dapat menentukan persamaan state dari gambar rangkaian
2. Dapat menyusun tabel representasi state dan table state dari rangkaian
3. Dapat membuat diagram state rangkaian
- Materi Pembelajaran
1. Menentukan persamaan eksitasi untuk input flip flop
2. Mengganti persamaan eksitasi ke dalam fitur-fitur karakteristik flip-flop untuk mendapatkan persamaan transisi
3. Menggunakan persamaan transisi untuk membuat tabel transisi
4. Menentukan keluaran output
5. Menambahkan nilai output ke tabel transisi untuk setiap state (Moore) atau kombinasi state / input (Mealy)
6. Beri nama state dan membuat tabel status / output
7. Menggambarkan diagram state
Rangkaian Sekuensial (Sintesa/Perancangan Rangkaian Sekuensial)
Capaian Pembelajaran
Dapat menentukan diagram state dari deskripsi rangkaian
Dapat menentukan Tabel State dan Tabel Assignment
Dapat menyederhanakan rangkaian dengan menggunakan KMap
Dapat menurunkan persamaan state dan membentuk realisasi rangkaian sekuensial
Materi Pembelajaran
Menentukan diagram state dari deskripsi rangkaian
Menentukan Tabel State dan Tabel Assignment
Menyederhanakan rangkaian dengan menggunakan Kmap
Memilih variabel state dan menerapkan kombinasi ke state
Memilih tipe flip-flop
Menurunkan persamaan state
Membentuk realisasi rangkaian sekuensial

Topic outline

SPADA Indonesia