web viewbab i. tujuan dan landasan teori. i.1. tujuan. mahasiswa dapat memahami prinsip kerja...
TRANSCRIPT
BAB I
TUJUAN DAN LANDASAN TEORI
I.1. TUJUAN
1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja penjumlah.
2. Mahasiswa dapat membuat rangkaian penjumlah biner 1-bit menggunakan
gerbang dasar.
3. Mahasiswa dapat membuat rangkaian penjumlah biner 4-bit menggunakan
IC Adder.
I.2. ALAT DAN BAHAN
1. Digital Basic Trainer.
2. Kabel – kabel penghubung.
I.3. LANDASAN TEORI
Penjumlah atau Adder adalah komponen elektronika digital yang
dipakai untuk menjumlahkan dua buah angka dalam sistem bilangan biner.
Dalam komputer dan mikroprosesor, Adder biasanya berada di bagian
ALU (Arithmetic Logic Unit). Sistem bilangan yang dipakai dalam proses
penjumlahan, selain bilangan biner, juga komplemen 2 untuk bilangan
negatif, bilangan BCD (binary-coded decimal), dan excess-3. Jika sistem
bilangan yang dipakai adalah komplemen 2, maka proses operasi
penjumlahan dan operasi pengurangan akan sangat mudah dilakukan.
Diagram sirkuit Half-Adder
1
Pembicaraan mengenai Adder biasanya dimulai dari Half-Adder,
kemudian Full-Adder, dan yang ketiga adalah Ripple-Carry-Adder. Pada
Half-Adder, berdasarkan dua input A dan B, maka output Sum, S dari
Adder ini akan dihitung berdasarkan operasi XOR dari A dan B. Selain
output S, ada satu output yang lain yang dikenal sebagai C atau Carry, dan
C ini dihitung berdasarkan operasi AND dari A dan B. Pada prinsipnya
output S menyatakan penjumlahan bilangan pada input A dan B,
sedangkan output C menyatakan MSB (most significant bit atau carry bit)
dari hasil jumlah itu.
Rangkaian Full-Adder, pada prinsipnya bekerja seperti Half-Adder,
tetapi mampu menampung bilangan Carry dari hasil penjumlahan
sebelumnya. Jadi jumlah inputnya ada 3: A, B dan Ci, sementara bagian
output ada 2: S dan Co. Ci ini dipakai untuk menampung bit Carry dari
penjumlahan sebelumnya
Diagram sirkuit Full-Adder.
2
BAB II
LANGKAH KERJA
II.1. Half Adder
a. Rangkaian half adder dapat dibuat seperti Gambar 6.1. a dan b adalah data
masukan, s dan c adalah data keluaran.
b. Rangkaianlah Gambar 6.1 ke dalam papan Trainer seperti ditunjukan pada
Gambar 6.2.
c. Lakukan percobaan dengan cara memberi sinyal masukan pada masukan
a, b pada unit INPUT, dan mengamati hasil keluaran s dan c pada LED
OUTPUT. Lakukan sesuai dengan table 6.1.
d. Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan.
3
Tabel 6.1. Pengujian Half Adder
Masukan Keluaran
a b C S
0 0
0 1
1 0
1 1
II.2. Full Adder
a. Rangkaian full adder dapat dibuat seperti Gambar 6.3. a, b, dan Cin
adalah data masukan. S dan Cout adalah data keluaran.
b. Rangkailah Gambar 6.3 ke dalam papan Trainer seperti ditunjukan pada
Gambar 6.4.
c. Lakukan percobaan dengan cara memberi sinyal masukan pada data
masukan pada unit INPUT, dan mengamati hasil keluaran pada LED
OUTPUT. Lakukan sesuai dengan table 6.2.
4
d. Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan.
Tabel 6.2. Penjujian Full Adder 1-bit.
Masukan Keluaran
a b Cin Cout S
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
II.3. Penjumlah Biner 4-bit
a. Rangkaian penjumlah biner 4-bit dapat dibuat seperti Gambar 6.5. A1,
A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4, dan C0 adalah data masukan. S1,S2, S3, S4,
C4 adalah data keluaran.
b. Rangkailah Gambar 6.5 ke dalam papan Trainer seperti ditunjukan pada
Gambar 6.6.
5
c. Lakukan percobaan dengan cara memberi sinyal masukan pada data
masukan pada unit INPUT, dan mengamati hasil keluaran pada LED
OUTPUT. Lakukan sesuai dengan Tabel 6.3.
d. Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan.
Tabel 6.3. Pengujian Full Adder 4-bit.
Masukan Keluaran
C0 A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1 C4 S4 S3 S2 S1
0 0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 1 0 0 0 1 0 0
0 1 0 0 0 1 0 0 0
1 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 1
1 0 0 1 0 0 0 1 0
1 0 1 0 0 0 1 0 0
1 1 0 0 0 1 0 0 0
0 1 1 1 1 0 0 0 1
1 1 1 1 1 0 0 0 1
0 1 1 0 0 0 1 1 1
0 1 0 1 0 1 1 0 0
6
BAB III
PEMBAHASAN
III.1. Half Adder
a. Merangkai rangkaian half adder Gambar 6.1 ke dalam papan Trainer
seperti yang ditunjukan pada gambar 6.2.
b. Melakukan percobaan dengan cara memberi sinyal masukan pada
masukan a, b pada unit INPUT, dan mengamati hasil keluaran s dan c
pada LED OUTPUT. Setelah dirangkai ke dalam papan Trainer dan
melakukan percobaan, maka diperoleh table kebenarannya adalah sebagai
berikut :
Tabel 6.1. Pengujian Half Adder
Masukan Keluaran
a b C S
0 0 0 0
7
0 1 0 1
1 0 0 1
1 1 1 0
c. Berdasarkan percobaan diatas, dapat disimpulkan bahawa output S dari
Adder ini akan dihitung berdasarkan operasi XOR dari a dan b. Selain
output S, ada satu output yang lain yang dikenal sebagai C atau Carry,
dan C ini dihitung berdasarkan operasi AND dari A dan B. Pada
prinsipnya output S menyatakan penjumlahan bilangan pada input a dan
b, sedangkan output C menyatakan MSB (most significant bit atau carry
bit) dari hasil jumlah itu.
III.2. Full Adder
a. Merangkaian rangkaian full adder Gambar 6.3 ke dalam papan Trainer
seperti yang ditunjukan oleh gambar 6.4.
8
b. Melakukan percobaan dengan cara memberi sinyal masukan pada data
masukan pada unit INPUT, dan mengamati hasil keluaran pada LED
OUTPUT. Setelah dirangkai ke dalam papan Trainer dan melakukan
percobaan, maka diperoleh table kebenarannya adalah sebagai berikut :
Tabel 6.2. Penjujian Full Adder 1-bit.
Masukan Keluaran
a b Cin Cout S
0 0 0 0 0
0 0 1 0 1
0 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 0 1
1 0 1 1 0
1 1 0 1 0
1 1 1 1 1
c. Berdasarkan percobaan diatas, dapat disimpulkan bahwa rangkaian Full-
Adder pada prinsipnya bekerja seperti Half-Adder, tetapi mampu
menampung bilangan Carry dari hasil penjumlahan sebelumnya. Jadi
jumlah inputnya ada 3 yaitu a, b dan Cin, sementara bagian output ada 2
yaitu Cout dan S. Cin ini dipakai untuk menampung bit Carry dari
penjumlahan sebelumnya
III.3. Penjumlah Biner 4-bit
a. Merangkai rangkaian penjumlah biner 4-bit Gambar 6.5. A1, A2, A3, A4,
B1, B2, B3, B4, dan C0 adalah data masukan. S1,S2, S3, S4, C4 adalah
data keluaran ke dalam papan Trainer seperti ditunjukan pada gambar 6.6.
9
b. Melakukan percobaan dengan cara memberi sinyal masukan pada data
masukan pada unit INPUT, dan mengamati hasil keluaran pada LED
OUTPUT. Setelah dirangkai ke dalam papan Trainer dan melakukan
percobaan, maka diperoleh table kebenarannya adalah sebagai berikut :
Tabel 6.3. Pengujian Full Adder 4-bit.
Masukan Keluaran
C0 A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1 C4 S4 S3 S2 S1
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0
0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0
1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0
1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1
1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1
10
1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1
0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0
1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1
0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0
c. Berdasarkan percobaan diatas, dapat disimpulkan bahwa rangkaian diatas
adalah rangkaian Ripple Carry Adder, dimana rangkaian n buah Full-
Adder bisa dipakai untuk menjumlahkan n bit bilangan biner. Jika pada
rangkaian penjumlah n bit, input Carry C0 diberikan sinyal 1 maka hasil
penjumlahan bilangan A dan B akan kelebihan 1, sehingga pada masukan
C0 ini disebut increment.
11
BAB IV
KESIMPULAN
IV.1. Kesimpulan
Dalam dunia elektronika, terdapat tiga jenis penambah biner, yaitu
Half-Adder, Full-Adder, dan Ripple Carry Adder atau Penjumlah Biner 4-
bit. Ketiganya memiliki prinsip kerja masing – masing. Half-Adder
memiliki dua output, yaitu output S dan C atau Carry. Output S ini akan
dihitung berdasarkan operasi XOR dari a dan b, sedangkan output C ini
dihitung berdasarkan operasi AND dari A dan B. Output S menyatakan
penjumlahan bilangan pada input a dan b, sedangkan output C
menyatakan MSB dari hasil jumlah itu. Begitu pula dengan Full-Adder,
prinsip kerjanya hampir sama tetapi bilangan Carry dari hasil
penjumlahan sebelumnya dapat ditampung sehingga jumlah inputnya ada
3 yaitu a, b dan Cin, sementara bagian output ada 2 yaitu Cout dan S. Cin
ini dipakai untuk menampung bit Carry dari penjumlahan sebelumnya.
12
BAB V
DAFTAR PUSTAKA
Leach,Malvino, Prinsip – prinsip dan Penerapan Digital, Jakarta:
Erlangga, 1994.
http://id.wikipedia.org/wiki/Penjumlah_biner
http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/389/jbptunikompp-gdl-hidayat-19436-
5-dig03ad-r.pdf
http://salahuddinali.files.wordpress.com/2012/02/materi-1-elektronika-
digital-compatibility-mode.pdf
13
BAB VI
LAMPIRAN
VI.1. Half Adder
Tabel 6.1. Pengujian Half Adder
Masukan Keluaran
a b C S
0 0 0 0
0 1 0 1
1 0 0 1
1 1 1 0
VI.2. Full Adder
14
Tabel 6.2. Penjujian Full Adder 1-bit.
Masukan Keluaran
A b Cin Cout S
0 0 0 0 0
0 0 1 0 1
0 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 0 1
1 0 1 1 0
1 1 0 1 0
1 1 1 1 1
VI.3. Penjumlah Biner 4-bit
15
Tabel 6.3. Pengujian Full Adder 4-bit.
Masukan Keluaran
C0 A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1 C4 S4 S3 S2 S1
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0
0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0
1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0
1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1
1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1
1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1
0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0
1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1
0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0
16
17