Perancangan Rangkaian Digital, Adder, Substractor, Multiplier, Divider

dokumen-dokumen yang mirip
Comparator, Parity Generator, Converter, Decoder

Encoder, Multiplexer, Demultiplexer, Shifter, PLA

RANGKAIAN PEMBANDING DAN PENJUMLAH

PERCOBAAN 8. RANGKAIAN ARITMETIKA DIGITAL DASAR

BAB VI RANGKAIAN ARITMATIKA

Dari tabel diatas dapat dibuat persamaan boolean sebagai berikut : Dengan menggunakan peta karnaugh, Cy dapat diserhanakan menjadi : Cy = AB + AC + BC

Rangkaian Kombinasional

Sistem. Bab 6: Combinational 09/01/2018. Bagian

Flip-Flop (FF) Disusun oleh: Tim dosen SLD Diedit ulang oleh: Endro Ariyanto. Prodi S1 Teknik Informatika Fakultas Informatika Universitas Telkom

Rangkaian ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan dinamakan dengan Adder. Adder juga sering disebut rangkaian

Muhammad Adri Abstrak

Rangkaian Digital Kombinasional. S1 Informatika ST3 Telkom Purwokerto

Bilangan Bertanda (Sign Number)

BAB V RANGKAIAN ARIMATIKA

Finite State Machine (FSM)

LAPORAN PRAKTIKUM DIGITAL

BAB VI RANGKAIAN-RANGKAIAN ARITMETIK

Dari tabel kebenaran half adder, diperoleh rangkaian half adder sesuai gambar 4.1.

Field Programmable Gate Array (FPGA) merupakan perangkat keras yang nantinya akan digunakan untuk mengimplementasikan perangkat lunak yang telah diran

DCH1B3 Konfigurasi Perangkat Keras Komputer

PRAKTIKUM RANGKAIAN DIGITAL

Sistem Bilangan. Rudi Susanto

Sistem Digital. Dasar Digital -4- Sistem Digital. Missa Lamsani Hal 1

BAB V UNTAI NALAR KOMBINATORIAL

LAB #1 DASAR RANGKAIAN DIGITAL

Sistem Digital. Sistem Angka dan konversinya

PERCOBAAN 11. CODE CONVERTER DAN COMPARATOR

Lanjutan. Rangkaian Logika. Gambar Rangkaian Logika

PENDAHULUAN PULSE TRAIN. GATES ELEMEN LOGIKA

LEMBAR TUGAS MAHASISWA ( LTM )

Latihan 19 Maret 2013

Arithmatika Komputer. Pertemuan 3

Aljabar Boolean. IF2120 Matematika Diskrit. Oleh: Rinaldi Munir Program Studi Informatika, STEI-ITB. Rinaldi Munir - IF2120 Matematika Diskrit

Pertemuan Ke-6 ARITMATIKA KOMPUTER

untuk ASIC tinggi, algoritma harus diverifikasi dan dioptimalkan sebelum implementasi. Namun dengan berkembangnya teknologi VLSI, implementasi perangk

LAB SHEET TEKNIK DIGITAL. Dibuat oleh : Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh isi dokumen

GERBANG LOGIKA & SISTEM BILANGAN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA SILABUS TEKNIK DIGITAL

ARITMATIKA PRODI PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR 2011

MODUL 3 GERBANG LOGIKA DASAR

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH : Organisasi Sistem Komputer Strata/Jurusan : SI/T. Informatika

LAPORAN PRAKTIKUM DIGITAL

ARITMATIKA ARSKOM DAN RANGKAIAN DIGITAL

RANGKAIAN ARITMETIKA 3

Jobsheet Praktikum PARALEL ADDER

DECODER. Pokok Bahasan : 1. Pendahuluan 2. Dasar-dasar rangkaian Decoder. 3. Mendesain rangkaian Decoder

SILABUS MATAKULIAH. Indikator Pokok Bahasan/Materi Aktivitas Pembelajaran

Kuliah#11 TKC205 Sistem Digital. Eko Didik Widianto. 11 Maret 2017

PENDAHULUAN SISTEM DIGITAL

SATUAN ACARA PERKULIAHAN Mata Kuliah : Rangkaian Digital A

SATUAN ACARA PERKULIAHAN Mata Kuliah : Sistem Digital A

SATUAN ACARA PERKULIAHAN Mata Kuliah : Sistem Digital A Kode : KK

1. FLIP-FLOP. 1. RS Flip-Flop. 2. CRS Flip-Flop. 3. D Flip-Flop. 4. T Flip-Flop. 5. J-K Flip-Flop. ad 1. RS Flip-Flop

TEORI DASAR DIGITAL OTOMASI SISTEM PRODUKSI 1

RANGKAIAN ARITMETIKA 2

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)

Kuliah#9 TKC205 Sistem Digital - TA 2013/2014. Eko Didik Widianto. 21 Maret 2014

GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PENGAJARAN (GBPP)

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA & KOMPUTER JAKARTA STI&K SATUAN ACARA PERKULIAHAN

SISTEM DIGITAL Dalam Kehidupan Sehari-hari PADA KALKULATOR

LAPORAN PENDAHULUAN PRAKTIKUM SISTEM DIGITAL MODUL II RANGKAIAN SEQUENTIAL

BAB VIII REGISTER DAN COUNTER

PERCOBAAN 9. RANGKAIAN ARITMETIKA DIGITAL LANJUT

SISTEM DIGITAL 1. PENDAHULUAN

Kelompok 7. Danu Setiawan Juli Adi Prastyo Comparator

Teknik Digital. Disusun oleh: Tim dosen SLD Diedit ulang oleh: Endro Ariyanto. Prodi S1 Teknik Informatika Fakultas Informatika Universitas Telkom

PRAKTIKUM TEKNIK DIGITAL

Kegiatan Belajar 4 : Sistem Elektronika Digital Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan Memahami Dasar-Dasar Elektronika Digital Sub Capaian Pembelajaran

MODUL PRAKTIKUM RANGKAIAN DIGITAL

BAB III RANGKAIAN LOGIKA

DASAR-DASAR RANGKAIAN SEKUENSIAL 2

DASAR DIGITAL. Penyusun: Herlambang Sigit Pramono DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL DIREKTORAT PENDIDIKAN MENENGAH KEJURUAN

Gerbang AND Gerbang OR Gerbang NOT UNIT I GERBANG LOGIKA DASAR DAN KOMBINASI. I. Tujuan

Pengenalan Sistem Bilangan Biner dan Gerbang Logika

SATUAN ACARA PERKULIAHAN (SAP)

PRAKTIKUM RANGKAIAN LOGIKA PERCOBAAN 2 & 3 LABORATORIUM KOMPUTER JURUSAN TEKNIK ELEKTRO F.T.I. USAKTI. Th Akd. 1998/1999

Konsep Organisasi dan Arsitektur Komputer (Pertemuan ke-2)

O L E H : H I DAYAT J U R U SA N TEKNIK KO M P U TER U N I KO M 2012

Desain Rangkaian Aritmatika: Fast Adder

MK SISTEM DIGITAL SESI III GERBANG LOGIKA

BAHAN AJAR SISTEM DIGITAL

MODUL TEKNIK DIGITAL MODUL IV ALJABAR BOOLE DAN RANGKAIAN KOMBINASIONAL

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)

Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma 2013

BAB I : APLIKASI GERBANG LOGIKA

BAB V GERBANG LOGIKA DAN ALJABAR BOOLE

6. Rangkaian Logika Kombinasional dan Sequensial 6.1. Rangkaian Logika Kombinasional Enkoder

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK DIGITAL. Oleh Team Laboratorium

Aplikasi Aljabar Boolean dalam Komparator Digital

MODUL I GERBANG LOGIKA

BAB IV : RANGKAIAN LOGIKA

A0 B0 Σ COut

Gerbang logika dasar: AND, OR, NOT, NAND dan NOR

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH ORGANISASI SISTEM KOMPUTER (MI) KODE / SKS KK /2

Gambar 28 : contoh ekspresi beberapa logika dasar Tabel 3 : tabel kebenaran rangkaian gambar 28 A B C B.C Y = (A+B.C )

DIG 04 RANGKAIAN PENJUMLAH

RANGKAIAN ARITMETIKA

2.4 Sistem Penghapus Derau (Noise Canceling) Algoritma Recursive Least Square (RLS) Field Programmable Gate Array (FPGA) 16

Elektronika dan Instrumentasi: Elektronika Digital 1 Sistem Bilangan. Yusron Sugiarto

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS) DAN RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

Transkripsi:

Perancangan Rangkaian Digital, Adder, Substractor, Multiplier, Divider Disusun oleh: Tim dosen SLD Diedit ulang oleh: Endro Ariyanto Prodi S1 Teknik Informatika Fakultas Informatika Universitas Telkom Oktober 2015

Perancangan Rangkaian Digital x 1 x 2 Rangkain Kombinasional z 1 z 2 x n z m 1. Spesifikasi rangkaian/deskripsi masalah operasi/fungsi input/output 2. Proses Desain Buat tabel kebenaran atau Diagram operasi Buat K-map Minimasi Fungsi output atau ekspresi aljabar 3. Rangkaian digital Sistem dan Logika Digital/2015 #1

Contoh Desain (1) Contoh 1: Gambarkan implementasi mesin yang masukannya 2-bit biner dan keluarannya sama dengan kuadrat dari masukannya! Input dan output aktif high, gerbang: AND, OR, dan NOT. Jawab: (1) Spesifikasi: Output = Input 2 Input/output: ACTIVE HIGH Gerbang: AND, OR, NOT (2) Tabel kebenaran: input/output. Input Output. (3) K-map utk setiap output: Tidak perlu krn masih sederhana, shg tabel kebenaran sudah bisa dibuat fungsinya (4) Fungsi Boolean: y y y y 3 2 1 0 AB AB 0 B Sistem dan Logika Digital/2015 #2

Contoh Desain (2) (5) Rangkaian digital: Sistem dan Logika Digital/2015 #3

Contoh Desain (3) Contoh 2: (1) Spesifikasi: (2) Tabel kebenaran: (I/O) (5) Rangkaian digital: (3) K-map utk setiap output: Tidak perlu krn masih sederhana, shg tabel kebenaran sudah bisa dibuat fungsinya (4) Fungsi Boolean: Sistem dan Logika Digital/2015 #4

Rangkaian Kombinasional Rangkaian kombinasional tidak memiliki memori, sehingga state saat ini hanya tergantung pada input saat ini X = x 1 x 2... x n Z = z 1 z 2... z m x 1 x 2 z 1 z 2 x n Z(t) F(X(t)) z m Sistem dan Logika Digital/2015 #5

Penggunaan Rangkaian Kombinasional (1) Penggunaan rangkaian digital: Sistem dan Logika Digital/2015 #6

Penggunaan Rangkaian Kombinasional (2) Macam-macam rangkaian kombinasional: Adders (HA, FA, PA, LACA, LSA) Subtractors Multipliers Divider Comparator Parity Generator Decoders Encoders Code Converters Multiplexers Shifters Programmable Logic Array (PLA) Sistem dan Logika Digital/2015 #7

Bahan Presentasi Bagian 1 A D D E R (Rangkaian yang melakukan Penjumlahan) (25 menit) Sistem dan Logika Digital/2015 #8

Perancangan Half Adder (HA) (1) (1) Spesifikasi: Sistem dan Logika Digital/2015 #9

Perancangan Half Adder (HA) (2) (2) Tabel kebenaran: (I/O) (3) K-map untuk Sum dan Carry (5) Rangkaian: (4) Fungsi Boolean: S = A B C = A. B Sistem dan Logika Digital/2015 #10

Full Adder (FA) (1) (1) Spesifikasi: Sistem dan Logika Digital/2015 #11

Full Adder (FA) (2) (2) Tabel kebenaran: (I/O) (3) K-map untuk Sum dan Carry Out: (4) Fungsi Boolean: S = C in (A B) + C in (A B) = C in (A B) + C in (A B) = A B C in C out = C in (A B) + (AB) Sistem dan Logika Digital/2015 #12

Full Adder (FA) (3) (5) Rangkaian digital: Sistem dan Logika Digital/2015 #13

Paralel Adder (PA) (1) Format operasi: Carry-ripple effect: Blok diagram: Sistem dan Logika Digital/2015 #14

Paralel Adder (PA) (2) n-bit Paralel adder = Carry-ripple adder Sistem dan Logika Digital/2015 #15

Paralel Adder (PA) (3) Contoh: 16-bit Paralel Adder (dibentuk dari 4 buah PA masingmasing 4 bit) Kelemahan: pemrosesan masih lama karena harus berurutan dari satu PA ke PA berikutnya tdk bisa paralel Sistem dan Logika Digital/2015 #16

Paralel Adder (PA) (4) Untuk mempercepat proses: Look-Ahead-Carry Adder (LACA) Carry-Save Adder (CSA) Sistem dan Logika Digital/2015 #17

Look-Ahead-Carry Adder (LACA) (1) - Menghitung carry di setiap bit secara bersamaan - Untuk meminimasi waktu propagasi carry Sistem dan Logika Digital/2015 #18

Look-Ahead-Carry Adder (LACA) (2) Implementasi: ditaruh di luar FA Sistem dan Logika Digital/2015 #19

Look-Ahead-Carry Adder (LACA) (3) Sistem dan Logika Digital/2015 #20

Look-Ahead-Carry Adder (LACA) (4) Contoh 1: LAC Adder 3 bit Sistem dan Logika Digital/2015 #21

Look-Ahead-Carry Adder (LACA) (5) Contoh 2: LAC Adder 12 bit yang dibentuk dari 3 buah LAC Adder 4 bit Sistem dan Logika Digital/2015 #22

Carry-Save Adder (CSA) (1) - Beberapa variabel dapat dijumlahkan sekaligus - Carry dijumlahkan belakangan Contoh proses 1: 111 A --> 7 010 B --> 2 101 C --> 5 +011 D --> 3 011 Penjumlahan tanpa carry +111 Carry digeser ke kiri satu posisi 10001 Hasil akhir = 17 Sistem dan Logika Digital/2015 #23

Carry-Save Adder (CSA) (2) Contoh proses 2: 111 A --> 7 011 B --> 3 101 C --> 5 +011 D --> 3 010 Penjumlahan tanpa carry +111 Carry digeser ke kiri satu posisi 10000 + 1 Berasal dari carry ke-2 10010 Hasil akhir = 18 Sistem dan Logika Digital/2015 #24

Carry-Save Adder (CSA) (3) Contoh proses 3: 111 A --> 7 010 B --> 2 111 C --> 7 +011 D --> 3 001 Penjumlahan tanpa carry +111 Carry digeser ke kiri satu posisi 1111 + 1 Berasal dari carry ke-2 10011 Hasil akhir = 19 Sistem dan Logika Digital/2015 #25

Carry-Save Adder (CSA) (4) Contoh rangkaian: CSA 4 variabel (A,B,C,D) masing-masing 3 bit (indeks 0,1,2) dengan FA Sistem dan Logika Digital/2015 #26

Bahan Presentasi Bagian 2 S U B S T R A C T O R (Rangkaian yang melakukan Pengurangan) (20 menit) Sistem dan Logika Digital/2015 #27

Full Substractor (FS) (1) (1) Spesifikasi: Sistem dan Logika Digital/2015 #28

Full Substractor (FS) (2) (2) Tabel kebenaran: (I/O) (3) K-map untuk Sum dan Carry Out: (4) Fungsi Boolean: D = A B B in D = 1 jika hasilnya bukan nol B out = 1 jika hasil pengurangannya negatif ( ) D = B in (A B) + B in (A B) = B in (A B) + B in (A B) = A B B in B out = B in (A B) + (A B) Sistem dan Logika Digital/2015 #29

Full Substractor (FS) (3) (5) Rangkaian: Sistem dan Logika Digital/2015 #30

Adder dan Substractor (1) Rangkaian yang dapat melakukan operasi penjumlahan dan pengurangan biner untuk bilangan komplemen 1 dan komplemen 2. Lebih menghemat komponen Sistem kerja: Sistem dan Logika Digital/2015 #31

Adder dan Substractor (2) Paralel adder/subtractor Paralel adder/subtractor dengan untuk komplemen 1: untuk komplemen 2: Sistem dan Logika Digital/2015 #32

Bahan Presentasi Bagian 3 M U L T I P L I E R (Rangkaian yang melakukan Perkalian) (25 menit) Sistem dan Logika Digital/2015 #33

Multiplier (1) Contoh: Perkalian bilangan desimal 170x213 dalam format 8 x 8 bit Sistem dan Logika Digital/2015 #34

Multiplier (2) Simbol perkalian n x m bit Soal: Buatlah rangkaian yang dapat melakukan perkalian 2x2 bit! (1) Spesifikasi: Blok diagram 2x2 bit Sistem dan Logika Digital/2015 #35

Multiplier (3) (2) Tabel kebenaran: (I/O) Sistem dan Logika Digital/2015 #36

Multiplier (4) (3) K-map dan (4) Fungsi Boolean: P 0 dan P 1 Sistem dan Logika Digital/2015 #37

Multiplier (5) (3) K-map dan (4) Fungsi Boolean: P 2 dan P 3 Sistem dan Logika Digital/2015 #38

Multiplier (6) (5) Rangkaian digital (level gate) Sistem dan Logika Digital/2015 #39

Multiplier (7) Solusi lain: (Level modul) (1) Spesifikasi: Sistem dan Logika Digital/2015 #40

Multiplier (8) (5) Rangkaian digital (dengan modul FA) Sistem dan Logika Digital/2015 #41

Ripple Carry Array Multiplier Sistem dan Logika Digital/2015 #42

Bahan Presentasi Bagian 4 D I V I D ER (Rangkaian yang melakukan Pembagian) (20 menit) Sistem dan Logika Digital/2015 #43

Divider (1) Cara pembagian dalam biner: 1. Kurangi bit-bit bilangan yang akan dibagi dengan bit-bit bilangan pembagi secara berurutan dimulai dari bit MSB Jika bit-bit yang dikurangi lebih besar: 2. Pengurangan langsung dilakukan dan bit most significant (MS) Borrow menjadi 0. 3. Tuliskan bit-bit sisa pengurangan (jumlah bit sama seperti sebelum dilakukan pengurangan) Jika bit-bit yang dikurangi lebih kecil: 2. Set bit most significant (MS) Borrow menjadi 1 3. Tuliskan kembali bit-bit yang akan dikurangi 4. Geser posisi bit-bit pembagi ke kanan sebanyak satu bit 5. Ulangi langkah 1 6. Hasil bagi diperoleh dengan cara mengkomplemenkan bitbit MS Borrow Sistem dan Logika Digital/2015 #44

Divider (2) Contoh: Bilangan 17 : 3 atau 10001 : 11 Soal: Buatlah rangkaian untuk mengalikan 2x2 bit! (1) Spesifikasi: (R) (Q) Sistem dan Logika Digital/2015 #45

Divider (3) (2) Tabel kebenarannya: (I/O) (3) K-map dan (4) Fungsi Boolean: Sistem dan Logika Digital/2015 #46

Divider (4) (5) Bentuk rangkaiannya: (Level gate: NAND, AND, dan NOT) Sistem dan Logika Digital/2015 #47

Divider (5) Contoh lain: (Pembagian 3 bit : 2 bit Level modul) Rangkaian untuk sisa (R): D = different (bit hasil pengurangan) A = minuend (bit yang sedang dibagi) Sistem dan Logika Digital/2015 #48

Divider (6) Bentuk rangkaiannya: (dengan modul FS) Sistem dan Logika Digital/2015 #49

Pustaka [TIN91] Tinder, Richard F. 1991. Digital Engineering Design : A Modern Approach. - edition. Prentice Hall. Sistem dan Logika Digital/2015 #50