7.4

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan bahan

3. Dasar teori

4. Percobaan

5. Video

6. Example

7. Problem

8. Soal Pilihan Ganda

9. Link Download

Sub Chapter 7.4

Adder–Subtractor

1. Tujuan[kembali] 

a.  Memenuhi tugas sistem digital yang diberikan dosen

b. Memahami materi dan dapat mensimulasikan rangkaian pada proteus terutama mengenai penambah subtraktor

2. Alat dan Bahan[kembali]

a. Osciloscope

b. Logic State

 

Adalah sebuah penanda, digunakan untuk menset input digital dari sebuah rangkaian maupun sistem digital.

c. Logic Probe

Logic probe digunakan sebagai ouput dari sebuah sistem/ operasi yang melibatkan signal digital, unutk ouput dari logic probe ini hanya dua (sama dengan logic state), yakni 1 dan 0.

d. Gerbang XOR

Gerbang logika OR-eksklusif disebut juga sebagai gerbang “setiap tetapi tidak semua”. Istilah OR-eksklusif sering kali disingkat sebagai XOR. Simbol standard gerbang logika XOR adalag seperti tampak pada gambar di samping.

e. Gerbang AND

Gerbang AND memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali. Contohnya : Z = X.Y atau Z = XY.

f. Gerbang Logika OR

Gerbang OR memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang OR akan menghasilkan Keluaran (Output) 1 jika salah satu dari Masukan (Input) bernilai Logika 1 dan jika ingin menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0, maka semua Masukan (Input) harus bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Logika OR adalah tanda Plus (“+”). Contohnya : Z = X + Y.

g. Power Supply

Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.

h. Voltmeter DC

Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.

i. Baterai

Merupakan penyuplai energi berupa listrik.

3. Dasar Teori[kembali]

Dalam Sirkuit Digital, Penambah-Pengurang Biner adalah salah satu yang mampu menambah dan mengurangi bilangan biner dalam satu sirkuit itu sendiri. Operasi yang dilakukan tergantung pada nilai biner yang dimiliki sinyal kontrol. Ini adalah salah satu komponen dari ALU (Arithmetic Logic Unit). 

Sirkuit ini Membutuhkan pengetahuan prasyarat Gerbang Exor, Penjumlahan dan Pengurangan Biner, Penambah Penuh. 

Mari kita pertimbangkan dua angka biner 4-bit A dan B sebagai input ke Sirkuit Digital untuk operasi dengan angka 

Sirkuit terdiri dari 4 penambah penuh karena kita melakukan operasi pada angka 4-bit. Ada garis kontrol K yang memegang nilai biner baik 0 atau 1 yang menentukan bahwa operasi yang dilakukan adalah penambahan atau pengurangan. 

Seperti yang ditunjukkan pada gambar, penambah penuh pertama memiliki garis kontrol langsung sebagai inputnya (input carry Cin), Input A0 (Bit paling tidak signifikan dari A) langsung dimasukkan ke dalam penambah penuh. Input ketiga adalah eksor B0 dan K. Dua output yang dihasilkan adalah Sum/Difference (S0) dan Carry (C0). 

Jika nilai K (garis Kontrol) adalah 1, output dari B0(exor)K=B0′(Komplementasi B0). Jadi operasinya adalah A+(B0′). Sekarang pengurangan komplemen 2 untuk dua bilangan A dan B diberikan oleh A+B'. Ini menunjukkan bahwa ketika K=1, operasi yang dilakukan pada empat angka bit adalah pengurangan. 

Demikian pula Jika Nilai K=0, B0 (exor) K=B0. Operasinya adalah A+B yang merupakan penjumlahan biner sederhana. Hal ini menunjukkan bahwa Ketika K=0, operasi yang dilakukan pada empat angka bit adalah penjumlahan. 

Kemudian C0 dilewatkan secara serial ke penambah penuh kedua sebagai salah satu outputnya. Jumlah/selisih S0 dicatat sebagai bit terkecil dari jumlah/selisih. A1, A2, A3 adalah input langsung ke penambah penuh kedua, ketiga dan keempat. Kemudian input ketiga adalah B1, B2, B3 EXORed dengan K masing-masing ke full adder kedua, ketiga dan keempat. Carry C1, C2 secara serial dilewatkan ke full adder yang berurutan sebagai salah satu input. C3 menjadi total carry untuk penjumlahan/selisih. S1, S2, S3 dicatat untuk membentuk hasil dengan S0. 

Untuk n-bit penambah-pengurang biner, kami menggunakan n jumlah penambah penuh. 

4. Percobaan[kembali]

Jika nilai K (garis Kontrol) adalah 1, output dari B0(exor)K=B0′(Komplementasi B0). Jadi operasinya adalah A+(B0′). Sekarang pengurangan komplemen 2 untuk dua bilangan A dan B diberikan oleh A+B'. Ini menunjukkan bahwa ketika K=1, operasi yang dilakukan pada empat angka bit adalah pengurangan. 

Demikian pula Jika Nilai K=0, B0 (exor) K=B0. Operasinya adalah A+B yang merupakan penjumlahan biner sederhana. Hal ini menunjukkan bahwa Ketika K=0, operasi yang dilakukan pada empat angka bit adalah penjumlahan. 

5. Video[kembali]

6. Example[kembali]

7.4 Rancang rangkaian penambah-pengurang delapan bit menggunakan penambah biner empat bit, ketik nomor 7483, dan gerbang EX-OR dua input, ketik nomor 7486. Asumsikan bahwa diagram koneksi pin dari IC ini adalah tersedia untuk Anda.

Solusi:

IC 7483 adalah penambah biner empat bit, yang berarti dapat menambahkan dua bilangan biner empat bit. Untuk menambahkan dua angka delapan-bit, kita perlu menggunakan dua 7483 dalam kaskade. Yaitu, CARRY-OUT (pin 14) dari penanganan 7483 kurang signifikan empat bit diumpankan ke CARRY-IN (pin 13) dari 7483 penanganan lebih signifikan empat bit. Juga, jika (A0....A7)dan (B0....B7) adalah dua angka yang akan dioperasikan, dan jika tujuannya adalah untuk menghitung A B, bit B0, B1, B2, B3, B4, B5, B6 dan B7 dikomplemenkan menggunakan gerbang EX-OR. Salah satu input dari semua gerbang EX-OR diikat bersama untuk membentuk input kontrol. Kapan input kontrol dalam keadaan logika '1', bit B0 hingga B7 dilengkapi. Juga, memasukkan logika '1' ini ke CARRY-IN dari 7483 lebih rendah memastikan bahwa kita mendapatkan komplemen 2 bit (B0...B7). Oleh karena itu, ketika input kontrol dalam keadaan logika '1', komplemen dua dari (B0....B7) ditambahkan ke (A0 ...A7). keluarannya adalah A−B. Logika '0' pada input kontrol memungkinkan (B0...B7)melewati EX-OR gerbang tidak dilengkapi, dan output dalam kasus itu adalah A+B. Gambar 7.27 menunjukkan diagram sirkuit.

7. Problem[kembali]

Determine the number of half and full adder circuit blocks required to construct a 64-bit binary parallel adder. Also, determine the number and type of additional logic gates needed to transform this 64-bit adder into a 64-bit adder–subtractor. 

Answer: For a 64-bit adder: HA=1, FA=63 For a 64-bit adder–subtractor: HA=1, FA=63, EX-OR gates=64

8. Soal Pilihan Ganda[kembali]

1. Kelebihan dari jumlah penambahan dalam operasi half adder dan full adder disebut:

          a.       Sum
          b.      Borrow
          c.       Carry out*
          d.      Difference

2. Rangkaian kombinasi gerbang digital yang memiliki input banyak dalam bentuk line input dan memiliki output sedikit dalam format bilangan biner disebut

         a.       Comparator
         b.      Half adder
         c.       Full subtractor
         d.      Encoder*

9. Link Download[kembali]

HTML [download]

Video [download]

Rangkaian [download]

Datasheet  XOR [download]

Datasheet AND [download]

Datasheet OR [download]