Penugasan UTS PSTE UAD 2018

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
Pengenalan Logika Digital Menggunakan FPGA
Berza Handika Sanjaya
Universitas Ahmad Dahlan
Jl. Prof. Dr. Soepomo, (0274) 563515/ (0274) 564604
e-mail: berza1500022070@webmail.uad.ac.id
Abstrak
Makalah ini menjelaskan adaptasi dari hasil laboratorium Arsitektur Komputer yang
diberikan di Fakultas Teknik dalam Bahasa Asing dari Universitas POLITEHNICA Bucharest
untuk tren baru dalam desain logika digital. Kami sekarang sedang mempersiapkan untuk
melengkapi sisi praktis laboratorium dengan 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 dengan diikuti oleh
desain praktis sirkuit terpadu.
Kata kunci: logika digital; pendekatan bertahap; simulasi; sirkuit terpadu digital; FPGA
1. Pendahuluan
Desain Logika Digital adalah mata kuliah dasar bagi 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
dalam Bahasa Inggris dan Perancis Streaming tentang Komputer dan Teknologi Informasi,
masing-masing Teknik Elektronik dan Telekomunikasi. Aksen penting diberikan kepada e-
learning dan simulasi”, “namun semua aspek pembelajaran teknik, termasuk sisi praktis,
dipertimbangkan dengan hati-hati, dengan offset di tingkat UPB” [1-2].
Desain Logika digital diberikan kepada siswa di tahun pertama studi, banyak dari mereka
berasal dari luar negeri. “FPGA (Field-Programmable Gate Array) dan EDA (Electronic Design
Automation) termasuk Multisim, desain komputer Xilinx ISE dan simulasi serta verifikasi papan
FPGA, terlalu sulit”. Dan hasil laboratorium yang mengikuti “pendekatan pembelajaran bertahap
melalui eksperimen” [1-2].
2. Metode Penelitian
Salah satu masalah pendidikan adalah bahwa teori gagal untuk berorientasi terhadap
aplikasi dan ini bisa menjadi ancaman mengerikan untuk instruksi teknik. “Siswa mempelajari
dasar-dasar perangkat keras komputer yang lebih baik jika mereka diberikan latihan
pembelajaran praktis yang menggambarkan konsep teoritis dan mengintensifkan kombinasi buku
teks dan penggunaan praktis teknik”, menggabungkan sistem simulasi dan sistem les dapat
meringankan kerugian karena “setiap sistem beroperasi dengan sendirinya”. Konten kontekstual
dari simulasi memungkinkan pembelajar untuk "belajar dengan melakukan". Mereka mulai
terbiasa dengan debugging sirkuit, karena di sini sangat mudah untuk menganalisis nilai-nilai
logis di setiap bagiannya. Para siswa dapat menjadi tidak berguna dalam bekerja dengan sirkuit
semacam ini, sehingga “simulasi merupakan langkah persiapan yang baik, sebelum mulai bekerja
dengan perangkat asli” [1].
Pada Gambar. 1.a disajikan implementasi rangkaian ini dalam program simulasi digital
Multimedia Logic. Unit flip-flop tipe D terhubung secara serial dan mengubah keadaan secara
berurutan. Untuk simulasi, rangkaian lampu lalu lintas diterapkan di Java Breadboard (JBB),
seperti pada Gambar. 1.b.
(a) (b)

2.  ISSN: 1693-6930
TELKOMNIKA Vol. 13, No. 2, June 2015 : 125 – 132
282
Gambar 1: (a). Sirkuit lampu lalu lintas diimplementasikan pada Multimedia-Logic; (b). Sirkuit
lampu lalu lintas diimplementasikan pada Java Breadboard
3. Hasil dan Analisi
Sirkuit ini dibuat oleh sirkuit terpadu standar, didukung oleh baterai melalui penstabil
tegangan dan menunjukkan negara-negara menggunakan LED nyata.
3.1. Penyambungan dengan papan uji
Pada Gambar 2.a ditunjukkan penerapan breadboard pada rangkaian lampu lalu lintas.
Jika rangkaian berfungsi dengan baik, rangkaian dapat disolder pada perfboard untuk aplikasi
permanen (semi), seperti pada Gambar 2.b.
(a) (b)
Gambar. 2: (a). Lampu lalu lintas reusable circuit diimplementasikan pada breadboard;
(b). Lampu lalu lintas sirkuit semi permanen diimplementasikan pada perfboard
3.2. Gelombang Rangkaian Kombinasi XOR dan Lampu Lalu Lintas
Rangkaian ini dikodekan dalam VHDL dan program dijalankan. Pada Gambar 3.a
ditunjukkan grafik bentuk gelombang sinyal. Perhatikan bahwa bentuk gelombang output sesuai
dengan tabel kebenaran fungsi XOR. Aplikasi lampu lalu lintas adalah cara yang baik untuk
mempelajari fungsi rangkaian logika sekuensial. Pada Gambar. 3. b ditunjukkan diagram dari
bentuk gelombang dari rangkaian. Desainnya dikodekan dengan VHDL, juga.
(a) (b)
Gambar 3: (a). Bentuk gelombang untuk sirkuit kombinasional XOR; (b). Bentuk gelombang
untuk rangkaian lampu lalu lintas
4. Kesimpulan
Beberapa masalah utama dari proses pembelajaran FPGA pada umumnya dan beberapa
masalah khusus dari lingkungan pengajaran. Ini melanjutkan metode pengajaran bertahap yang
diterapkan sekarang dengan pengenalan sirkuit FPGA dari tahun pertama studi. Kami
mengusulkan membawa metodologi desain modern ke dalam pengajaran pengajaran,
berdasarkan pengalaman praktis, dari tahun pertama studi, membuka cakrawala luas
pengembangan masa depan kepada para siswa. Sebagai strategi aktual untuk menangani
masalah saat ini kursus FPGA di pendidikan tinggi, metode ini telah membuat pencapaian
tertentu baik dalam pengajaran dan percobaan.
References
[1] Petrescu I, Pavaloiu IB, Dragoi G. Digital Logic Introduction Using FPGAs. Ninth International
Conference Edu World 2014 “Education Facing Contemporary World Issues”. Bucharest,
November 7-9, 2014
[2] Sutikno T, Idris NRN, Jidin AZ, Jidin A. A Model of FPGA-based Direct Torque Controller.
TELKOMNIKA Indonesian Journal of Electrical Engineering. 2013; 11(2): 747 – 753.