1. Makalah ini menjelaskan pendekatan bertahap dalam mengajarkan desain logika digital menggunakan FPGA, dimulai dari simulasi, breadboard, dan perfboard hingga implementasi di FPGA. 2. Sirkuit contoh seperti XOR gate dan lampu lalu lintas ditampilkan untuk mendemonstrasikan penggunaan FPGA. 3. Keuntungan penggunaan FPGA dalam pembelajaran logika digital antara lain toleransi kesalahan, fleksibilitas, dan simul

1. TELKOMNIKA, Vol.13, No.2, June 2015, pp. 125~132
ISSN: 1693-6930, accredited A by DIKTI, Decree No: 58/DIKTI/Kep/2013
DOI: 10.12928/TELKOMNIKA.v13i2.xxxx  281
Received February 23, 2014; Revised May 29, 2014; Accepted June 12, 2014
Ringkasan Artikel “Digital Logic Introduction Using
FPGAs”
Alfin Fajar Rochim, Moch Faizal Deva P, Rani Alif Pambudi
Universtas Ahmad Dahlan
Jl. Prof. dr Soepomo, Janturan, Warungboto, Umbulharjo, Yogyakatra 55164,
Telp :(0827) 563515
e-mail: alippambudi07@gmail.com
Abstract
Makalah ini menjelaskan adaptasi dari karya-karya laboratorium Arsitektur Komputer yang
diberikan di Fakultas Teknik dalam Bahasa Asing dari Universitas POLITEHNICA Bucharest
untuk tren baru dalam desain logika digital. Laboratorium diberikan dalam pendekatan bertahap,
dimulai dengan simulasi, dilanjutkan dengan desain breadboard dan finishing dengan sirkuit yang
dibuat di perfboard. Kami sedang mempersiapkan untuk melengkapi sisi praktis dari dengan
desain Field-Programmable Gate Array (FPGA), di mana para siswa akan memahami,
mensimulasikan, mensintesis dan mengimplementasikan sirkuit yang telah dipelajari dalam
pendekatan awal yang menggunakan simulasi yang diikuti oleh sirkuit terpadu yang praktis.
Desain.
Keywords: logika digital; pendekatan bertahap; simulasi; sirkuit terpadu digital; FPG
1. Introduction
1.1. Mengajar desain logika digital
Desain Logika Digital adalah mata kuliah dasar dan bagian pengantar dalam mata
pelajaran lanjutan bagi banyak mahasiswa teknik dan ilmu komputer. Di Fakultas Teknik Bahasa
Asing (FILS) dari Universitas POLITEHNICA Bucharest (UPB), pengajaran dilakukan dalam
bahasa Inggris, Perancis atau Jerman. Ada dua spesialisasi yaitu Teknik Elektronik dan
Telekomunikasi
1.2. Belajar melalui eksperimen
Langkah langkah mempermudah belajar yaitu Mengintensifkan kombinasi buku teks dan
penggunaan praktis teknik. Langkah kemudian yaitu dengan terjun secara langsung menangani
masalah. Kemudian dengan menggunakan smulasi untuk membantu pembelajaran. Langkah
terakhir adalah mentransfer apa yang diperoleh dalam simulasi ke kehidupan nyata.
2. Sirkuit FPGA
Langkah secara singkat dibuat untuk para siswa menyelesaikan pelatihan logika digital
dan disajikan secara singkat langkah yang membantu para siswa untuk menyelesaikan pelatihan
mereka di logika digital dan membuat pengantar desain logis..
2.1 Digilent BASYS2
Digunakan sebagai alat demontrasi untuk pekerjaan laboratorium. Terdiri dari Xilinx
Spartan-3E Field Programmable Gate Array dan Atmel AT90USB2 kontroller USB, BASYS2 bisa
dipakai untuk perangkat keras yang cocok untuk rangkaian hosting seperti rangkaian perangkat
logika dasar untuk pengendali kompleks. I/O cukup lengkap sehingga tidak perlu tambahan
komponen lain.
2.2 ISE WebPack
Memakai software desain ISE® WebPACK™, solusi rancangan FPGA in-front-back
dengan fitur lengkap merupakan solusi untuk desain FPGA dan CPLD yang menawarkan HDL
sintesis dan simulasi, implementasi, perangkat fitting dan pemrograman JTAG. ISE WebPACK

2.  ISSN: 1693-6930
TELKOMNIKA Vol. 13, No. 2, June 2015 : 125 – 132
282
memberikan aliran desain in-front-back lengkap yang menyediakan akses cepat ke fitur ISE dan
fungsionalitas tanpa biaya.
3. Digital logika pengenalan menggunakan sirkuit FPGA
3.1. XOR dengan 4 gerbang NAND
Fungsi XOR dibuat dengan 4 gerbang NAND. Port A dan B untuk sinyal masuk dan prot
Y untuk sinyal keluar. Rangkaian ini dikodekan dalam VHDL dan program berjalan.
3.2. Lampu lalu lintas di FPGA
Simulasi lampu lalu lintas ditunjukkan pada Gambar 1. Sirkuit memiliki 2 masukan yaitu
SW and CLK, dan 3 keluaran LED, yaitu LED1,LED2 and LED3
Keadaan awal SW=1, S pin dari flip-flop yang pertama dan sesuai tabel kebenaran dari
D tipe flip-flop keluaran Q permanen di ‘1’, sensitif terhadap CLK dan pin D, jadi LED1. Sirkuit
dimulai dari Q1=D2=’1’, LED1 menyala dan Q2=D3=Q3=D1=’0’, LED2 dan LED3 mati.
Saat SW=’0’ keluaran Q tergantung CLK dan keadaan pin D, jadi sirkuit berjalan normal.
Saat CLK transisi dari ‘0’ ke ‘1’ data dari pin D ditransfer ke pin Q, jadi LED mati atau hidup
menurut data. Transisi awal CLK Q1= D1=Q3='0' dan LED1 is mati, Q2=D2='0' and LED2 is mati,
Q3=D3=Q2='1' and LED3 hidup. Sampai SW kembali ke '1'. Waktu menyala dapat diubah dengan
mengatur periode CLK. Gambar 2 menunjukkan gelombang dari sirkuit lampu lalu lintas.
3.3. Keuntungan dari desain FPGA
Keuntungan dari desain FPGA yaitu toleransi kegagalan-kemungkinan untuk membuat
kesalahan tanpa merusak peralatan, membuatnya cocok untuk siswa, usabilitas kode-kode dapat
digunakan kembali untuk sirkuit yang lebih rumit, fleksibilitas - mudah dipakai, antarmuka yang
mudah dengan periferal, pengurangan ukuran, simulasi akurat
4. Conclusion
Penelitian ini menyajikan beberapa masalah utama dari proses pembelajaran FPGA
secara umum dan beberapa masalah dari lingkungan pengajaran tertentu. Pengajaran ini
dilanjutkan bertahap dengan menerapkan pengenalan sirkuit FPGA dari tahun pertama
pembelajaran. Diusulkan membawa metodologi desain terbaru ke pengajaran tertentu, mulai dari
tahun pertama pembelajaran, sampai pengembangan yang luaskepada siswa. Strategi aktual
untuk menangani masalah dari FPGA tentu lebih tinggi di pendidikan, metode ini sudah membuat
pencapaian tertentu baik dalam pengajaran maupun eksperimen.
References
[1] Ionel Petrescu, Ionel-Bujorel Păvăloiu. Digital Logic Introduction Using FPGAs.
www.sciencedirect.com. 2015; -.