Wednesday, October 12, 2016

K-MAP (KARNAUGH MAP)

Post oleh : Davis Danendr | Rilis : 2:34:00 PM | Series :

Karnaugh Map atau yang biasanya disebut dengan K-Map adalah suatu teknik penyederhanaan fungsi logika dengan cara pemetaan. K-Map terdiri dari kotak-kotak yang jumlahnya terdiri dari jumlah variable dan fungsi logika atau jumlah inputan dari rangkaian logika yang sedang kita hitung.

            Rumus untuk menentukan jumlah kotak pada K-Map adalah 2n n adalah banyaknya variabel / inputan.
Langkah – langkah pemetaan K-Map secara umum :

  1. Menyusun aljabar Boolean terlebih dahulu
  2. Menggambar rangkaian digital 
  3. Membuat Table Kebenarannya
  4. Merumuskan tabel kebenaran 
  5. Lalu memasukkan rumus Tabel Kebenaran ke K-Map (Kotak-kotak


Penyederhanaan Dua Variabel
Catatan : Bar = ‘
Tabel dari K-Map 2 variabel adalah seperti dibawah ini
Contoh Soal
H = AB + A’B+AB’
Maka cara pengerjaanya seperti dibawah ini
Bar / ‘ biasanya ditulis kedalam angka 0 sedangkan angka 1 adalah tanpa Bar / ‘
Dan dapat dipermudah lagi menjadi dibawah ini

Yang dapat disederhanakan dalam K-Map hanya 2 / kelipatan 2 dari kotak yang berdempetan dan sedangkan jika seperti kotak diatas maka penyderhanaannya

Yaitu terletak pada kotak 01 + 11 dan 10 + 11 yaitu cara penyederhanaan dengan cara menulis angka yang sama (1 lingkaran) dan menerjemahkannya kedalam bentuk huruf seperti A dan B.
Caranya :
01
11
         yang sama adalah angka 1 yang dibelakang jadi jika letaknya dibelakang (kedua) adalah B (B diambil dari tabel K-Map Diatas ) jika yang sama angka 0 pada urutan kedua adalah B’ diatas sudah disebutkan bahwa angka 0 = Bar/’
10
11
1          yang sama adalah angka 1 yang didepan jadi jika letaknya didepan (pertama) adalah A (A diambil dari tabel K-Map Diatas) jika yang sama angka 0 pada urutan kedua adalah A’ diatas sudah disebutkan bahwa angka 0 = Bar/’
Jadi kesimpulan dari contoh diatas adalah dari rumus :
H = AB + A’B + AB’ dapat disederhanakan menggunakan K-Map menjadi
BA / AB (boleh dibalik menurut abjad tetapi harus 1 teman atau tidak dapat dibalik dengan huruf yang dipisahkan dengan penjumlahan atau pengurangan)

Penyederhanaan Tiga Variabel
Catatan : Bar = ‘
Tabel dari K-Map 3 variabel adalah seperti dibawah ini

Contoh Soal
H = ABC
 + A’BC+A’B’C+AB’C
Maka cara pengerjaanya seperti dibawah ini

Bar / ‘ biasanya ditulis kedalam angka 0 sedangkan angka 1 adalah tanpa Bar / ‘
Dan dapat dipermudah lagi menjadi dibawah ini

 Yang dapat disederhanakan dalam K-Map hanya 2 / kelipatan 2 dari kotak yang berdempetan dan sedangkan jika seperti kotak diatas maka penyderhanaannya
Cara diatas adalah langsung mesederhanakan 4 kotak, sebenarnya dapat disederhanakan menjadi 2 kotak 2 kotak tetapi terlalu lama dan kita hanya menyingkat waktu saja menjadi 4 kotak langsung, terletak pada kotak 001 + 011+101 +111 yaitu cara penyederhanaan dengan cara menulis angka yang sama (1 lingkaran) dan menerjemahkannya kedalam bentuk huruf seperti A, B, C.
Caranya :
011
011
101
111
     1     yang sama adalah angka 1 yang dibelakang jadi jika letaknya dibelakang (keempat) adalah C (C diambil dari tabel K-Map Diatas ). Jika yang sama angka 0 pada urutan keempat adalah C’ diatas sudah disebutkan bahwa angka 0 = Bar/’
Jadi kesimpulan dari contoh diatas adalah dari rumus :
H = ABC + A’BC+A’B’C+AB’C dapat disederhanakan menggunakan K-Map menjadi C.

Penyederhanaan 4 variabel
Catatan : Bar = ‘
Tabel dari K-Map 4 variabel adalah seperti dibawah ini

Contoh Soal
H = ABCD
 + ABCD’+AB’CD+ABC’D’
Maka cara pengerjaanya seperti dibawah ini

Bar / ‘ biasanya ditulis kedalam angka 0 sedangkan angka 1 adalah tanpa Bar / ‘
Dan dapat dipermudah lagi menjadi dibawah ini

Yang dapat disederhanakan dalam K-Map hanya 2 / kelipatan 2 dari kotak yang berdempetan dan sedangkan jika seperti kotak diatas maka penyderhanaannya
Yaitu terletak pada kotak 1111 + 1011 dan 1111 + 1110 dan 1110 + 1100. Cara diatas menyederhanakannya dapat dari sisi paling kanan dengan sisi paling kiri dalam 1 baris.
Cara penyederhanaan dengan cara menulis angka yang sama (1 lingkaran) dan menerjemahkannya kedalam bentuk huruf seperti A, B, C, D.
Caranya :

1111
1011
 11   yang sama adalah angka 1 yang pertama, ketiga, dan keempat adalah A, C, dan D (A, C, dan D diambil dari tabel K-Map Diatas ) jika yang sama angka 0 pada urutan kedua adalah A’ dst diatas sudah disebutkan bahwa angka 0 = Bar/’
1111
1110
111     yang sama adalah angka 1 yang pertama, kedua, dan ketiga adalah A, B, C (A, B, C diambil dari tabel K-Map Diatas) jika yang sama angka 0 pada urutan kedua adalah A’ dst diatas sudah disebutkan bahwa angka 0 = Bar/’
1110
1100
11       yang sama adalah angka 1 yang pertama dan kedua adalah A dan B (A dan B diambil dari tabel K-Map Diatas) jika yang sama angka 0 pada urutan kedua adalah A’ dst diatas sudah disebutkan bahwa angka 0 = Bar/’
Jadi kesimpulan dari contoh diatas adalah dari rumus :
H = AB + A’B + AB’ dapat disederhanakan menggunakan K-Map menjadi
ACD + ABC + AB (boleh dibalik menurut abjad tetapi harus 1 teman atau tidak dapat dibalik dengan huruf yang dipisahkan dengan penjumlahan atau pengurangan)



Aljabar Bolean
Aljabar Boolean dapat didefinisikan dalam beberapa cara. Cara yang paling umum adalah dengan menspesifikasikan unsur – unsur pembentuknya dan operasi – operasi yang menyertainya.
Misalkan adalah himpunan yang didefinisikan pada dua operator biner, + dan ., dan sebuah operator uner,’. Misalkan 0 dan 1 adalah dua elemen yang berbeda dari B. Maka, tupel <B, +, ., ‘, 0, 1> disebut aljabar Boolean jika untuk setiap abB berlaku aksioma berikut :
1. Identitas
(i) + 0 = a
(ii) . 1 = a
2. Komutatif
(i) a
(ii) a
3. Distributif
(i) . (c) = (b) + (c)
(ii) + (c) = (b) . (c)
4. Komplemen
Untuk setiap terdapat elemen unik a’ 0 sehingga
(i) a’ = 1
(ii) a’ = 0
5. Closure: (i)  a + b E B    (ii) a × b E B     
Angka 0 dan 1 adalah dua elemen yang berada di dalam B. 0 disebut
elemen terkecil dan 1 disebut elemen terbesar. Tanda (+) disebut operator penjumlahan,( .) disebut operator perkalian, dan ( ‘) disebut operator komplemen.
Ada perbedaan antara aljabar Boolean dengan aljabar biasa untuk aritmetika bilangan riil :
1. Hukum distributif yang pertama, . (c) = (b) + (c) sudah dikenal di dalam aljabar biasa, tetapi hukum distributif yang kedua, + (c) = (b) . (c)
2. Aljabar Boolean tidak memiliki kebalikan perkalian dan kebalikan penjumlahan; karena itu, tidak ada operasi pembagian dan pengurangan di dalam aljabar Boolean.
         
          3. Aljabar biasa memperlakukan himpunan bilangan riil dengan elemen yang tidak berhingga banyaknya.
Aljabar Boolean dua-nilai:
-         B = {0, 1}
-         operator biner, + dan ×
-         operator uner, ’
-         Kaidah untuk operator biner dan operator uner: 
a
b
× b

a
b
a + b

a
a
0
0
0

0
0
0

0
1
0
1
0

0
1
1

1
0
1
0
0

1
0
1



1
1
1

1
1
1




Buktikan apakah memenuhi postulat Huntington:
1.     Closure :  berlaku
2.     Identitas: berlaku karena dari tabel dapat di lihat bahwa:
(i)  0 + 1 = 1 + 0 = 1
(ii) 1 × 0  = 0 × 1 = 0
3.     Komutatif: berlaku dengan melihat simetri tabel operator biner.
4.    Distributif: (i) a × (b + c) = (a × b) + (a × c) dapat ditunjukkan benar dari tabel operator biner di atas  dengan membentuk tabel kebenaran
5.     Komplemen: jelas berlaku karena memperlihatkan bahwa:
    (i)  a + a‘ = 1, karena 0 + 0’= 0 + 1 = 1 dan 1 + 1’= 1 + 0 = 1
    (ii) a × a’ = 0, karena 0 × 0’= 0 × 1 = 0 dan 1 × 1’ = 1 × 0 = 0 
Kesimpulannya: Karena kelima postulat Huntington dipenuhi, maka terbukti bahwa B = {0, 1} 
Ekspresi Boolean
- Semisal (B, +, ×, ’) sebuah aljabar Boolean.
- Suatu ekspresi Boolean dalam (B, +, ×, ’) dapat berbentuk:
(1)   elemen di dalam B, ex : 0 dan 1
(2)  peubah/ literal/ variable, ex : a, b, c
    (3) jika e1 dan e2 adalah ekspresi Boolean, maka e1 + e2,
e1 × e2e1’ adalah ekspresi Boolean
Prinsip Dualitas
Semisal S kesamaan di dalam aljabar Boolean yang menggunakan operator +,  ×, dan komplemen, maka jika pernyataan S* diperoleh dengan cara mengganti
                   ×   dengan  +
          +  dengan  ×
                   0  dengan  1
          1  dengan  0
dan biarkan operator komplemen tetap apa adanya, maka kesamaan S* juga benar.
Contoh. 
(1)   (a × 1)(0 + a’) = 0  dualnya (a + 0) + (1 × a’) = 1
(2)  a(a‘ + b) = ab       dualnya a + ab = a + b
1.     Cara pertama: menggunakan hukum De Morgan
Hukum De Morgan untuk dua buah peubah, x1 dan x2, adalah 
Contoh. Semisal  f(xyz) = x(yz’ + yz), maka
    f ’(xyz)     = (x(yz’ + yz))’
                             =  x’ + (yz’ + yz)’
                              =  x’ + (yz’)’ (yz)’
                             =  x’ + (y + z) (y’ + z’)                                
2.     Cara kedua: menggunakan prinsip dualitas.
Tentukan dual dari ekspresi Boolean yang merepresentasikan f, lalu komplemenkan setiap literal di dalam dual tersebut.
Bentuk Kanonik
·        Jadi, ada dua macam bentuk kanonik:
1.     Penjumlahan dari hasil kali (sum-of-product atau SOP)
2.     Perkalian dari hasil jumlah (product-of-sum atau POS)
Contoh: 1.  f(xyz) = xyz + xyz’ + xyz  --> SOP
                Setiap suku (term) disebut minterm
             2.    g(xyz) = (x + y + z)(x + y’ + z)(x + y’ + z’)
        (x’ + y + z’)(x’ + y’ + z)  --> POS
Setiap suku (term) disebut maxterm
-         Setiap minterm/maxterm mengandung literal lengkap


Minterm
Maxterm
x
y
Suku
Lambang
Suku
Lambang
0
0
1
1
0
1
0
1
xy
xy
xy
x y
m0
m1
m2
m3
x + y
x + y
x’ + y
x’ + y
M0
M1
M2
M3








Contoh.
buatlah tabel kebenaran di bawah ini dalam bentuk kanonik SOP dan POS.
        Tabel
x
y
z
f(xyz)
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
Jwab:
(a)    SOP
Perpaduan nilai-nilai peubah yang menghasilkan nilai fungsi sama dengan 1 adalah 001, 100, dan 111, maka fungsi Booleannya dalam bentuk kanonik SOP:
f(xyz) =  xyz + xyz’ + xyz
atau bisa (dengan menggunakan lambang minterm),              
f(xyz) =  m1 + mm7 =  (1, 4, 7)
    (b) POS  
Kombinasi nilai-nilai peubah yang menghasilkan nilai fungsi sama dengan 0 adalah 000, 010,  011, 101, dan 110, maka fungsi Booleannya dalam bentuk kanonik POS adalah
 f(xyz)  =  (x + y + z)(x + y’+ z)(x + y’+ z’)
   (x’+ y + z’)(x’+ y’+ z)
                            atau dalam bentuk lain,           
f(xyz) =  M0 M2 M3 M5 M6 =  (0, 2, 3, 5, 6)        



google+

linkedin

Translate