7.4 Adder–Subtractor

[menuju akhir]

7.4 Adder–Subtractor

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Video

6. Example 

7. Problem 

8. Pilihan Ganda 

9. Link Download

 1. Tujuan [kembali]

    a.) Mengetahui apa itu adder subtractor.

    b.) Memahami prinsip kerja adder subtractor.

    c.) Dapat merangkai rangkaian adder subtractor.

2. Alat dan Bahan [kembali]

A.    Alat

 

1.     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.

2.     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.

3.     Generator DC

 

4.     logicprobe

    Logic probe atau logic tester adalah alat yang biasa digunakan untuk menganalisa dan mengecek status logika (High atau Low) yang keluar dari rangkaian digital. Objek yang diukur oleh logic probe ini adalah tegangan oleh karena itu biasanya rangkaian logic probe harus menggunakan tegangan luar (bukan dari rangkaian logika yang ingin diukur) seperti baterai. Alat ini biasa digunakan pada IC TTL ataupun CMOS (Complementary metal-oxide semiconductor).

    Logic probe menggunakan dua lampu indikator led yang berbeda warna untuk membedakan keluaran High atau Low. Yang umum dipakai yaitu LED warna merah untuk menandakan output berlogika HIGH (1) dan warna hijau untuk menandakan output berlogika LOW(0).

 

5.     Baterai (12 V)

Merupakan penyuplai energi berupa listrik.

 

B.    Bahan

    1.     Logicstate 

 

Logicstate berfungsi untuk memberi tegangan rendah atau tinggi, atau logika 1 atau logika 0.

 

    2.     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.

Simbol dan Tabel Kebenaran Gerbang OR (OR Gate) :

 

Gerbang Logika OR (IC 7432)

    Gerbang OR atau disebut juga "OR GATE" adalah jenis gerbang logika yang memiliki dua input (Masukan) dan satu output (keluaran). Meskipun memiliki pengertian yang sama dengan gerbang OR tapi memiliki perbedaan pada simbol dan tabel kebenaran.

Konfigurasi pin IC 7432:

    3.     Gerbang AND

        

Konfigurasi:

Pin Number	Description
1	A Input Gate 1
2	B Input Gate 1
3	Y Output Gate 1
4	A Input Gate 2
5	B Input Gate 2
6	Y Output Gate 2
7	Ground
8	Y Output Gate 3
9	B Input Gate 3
10	A Input Gate 3
11	Y Output Gate 4
12	B Input Gate 4
13	A Input Gate 4
14	Vcc - Positive Supply

 

            Spesifikasi : 

Supply Voltage 7V Input Voltage 5.5V Operating Free Air Temperature 0°C to +70°C Storage Temperature Range -65°C to +150°C

    4.     Gerbang Logika XOR

 

Gerbang logika XOR adalah singkatan dari EXclusive OR gate yang outputnya hanya akan bernilai logika 1 jika salah satu input X atau Y dalam keadaan bernilai logika 1, ketika semua inputnya dalam keadaan logika 0 atau dalam keadaan logika 1 maka output akan tetap logika 0.

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]

A. Prosedur Percobaan

• Menyediakan alat dan bahan yang dibutuhkan untuk pembuatan rangkaian Adder–Subtractor.
• Hubungkan dan rangkai komponen sesuai gambar untuk pembuatan rangkaian Adder–Subtractor.
• Rangkaian selesai dan jalankan rangkaian.

B. Rangkaian Simulasi

Rangkaian 7.19 Four-bit adder-subtractor

Rangkaian 7.19 Four-bit adder-subtractor

Rangkaian dalam Adder–Subtractor

Prinsip Kerja :

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]

1. 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.

2. Apa yang dapat anda lakukan apabila nilai A adalah 0001 dan B adalah 0010 sehingga keluaran dari sistem dapat berupa bilangan 0011 ?

Solusi :
Dapat dilakukan menset sistem menjadi penambahan yaitu dengan cara membuat kontrol input berlogika 0. sehingga keluaran dari sistem tersebut adalah A + B.

7. Problem [kembali]

1. 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

2. Jelaskan apa fungsi gerbang x-or yang terhubung pada kaki B dan Fulladder

Gerbang Xor tersebut merupakan mekanisme agar dapatnya terjadi subtractor pada sistem yang mana ketika K aktif membuat nilai menjad A+B'. 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.

8. Pilihan Ganda [kembali]

1. Apabila nilai k berlogika 1 maka apa yang akan terjadi pada sistem ?

a. half adder

b.full subtractor

c. hal subtractor

d. full adder

2. Apabila nilai k berlogika 0 maka apa yang akan terjadi pada sistem ?

a. half adder

b.full subtractor

c. hal subtractor

d. full adder

9. Link Download [kembali]

File HTML [Download]

Rangkaian 7.19 [Download]

Video Rangkaian Rangkaian 7.19 [Download]

Data Sheet Gerbang XOR [Download]

Data Sheet ic 7483 [Download]

[menuju awal]