INTEGRATED-CIRCUIT PARALLEL ADDER

FIGURE 6.11




FIG. 6.11  Block  symbol for the 74HC283  four-bit parallel adder




1. Pendahuluan[Kembali]

        Penjumlahan bilangan biner merupakan fondasi utama dalam pengoperasian berbagai perangkat elektronik digital, mulai dari kalkulator hingga arsitektur komputasi tingkat lanjut. Agar proses komputasi ini berjalan dengan cepat dan efisien, sistem digital memanfaatkan rangkaian parallel adder yang mampu memproses penjumlahan beberapa bit secara serentak, bukan satu per satu (serial). Sebagai representasi, IC 74HC283 sering diaplikasikan sebagai komponen penjumlah 4-bit standar, di mana ia menerima dua kelompok input biner beserta carry-in, untuk kemudian menghasilkan nilai jumlah (sum) dan nilai sisa (carry-out). Mengingat aplikasi di dunia nyata umumnya membutuhkan kapasitas perhitungan yang jauh melebihi 4-bit, batas maksimal ini dapat diatasi melalui teknik cascading. Melalui penggabungan beruntun dari beberapa IC 74HC283, kapasitas penjumlah dapat diperluas menjadi 8-bit atau lebih, yang mana merupakan konsep fundamental dalam merancang sistem digital berskala kompleks.

2. Tujuan[Kembali]

  1. Menguasai prinsip fundamental operasi penjumlahan biner yang diimplementasikan pada sistem rangkaian digital.
  2. Menganalisis karakteristik dan prinsip operasional komponen IC 74HC283 dalam fungsinya sebagai penjumlah paralel 4-bit (4-bit parallel adder).
  3. Mengaplikasikan teknik cascading (penggabungan bertingkat) pada beberapa IC untuk memperluas kapasitas bit komputasi, seperti pada konfigurasi penjumlah 8-bit.
  4. Mengembangkan keterampilan dalam merancang sekaligus menguji simulasi kelayakan rangkaian parallel adder berbasis perangkat lunak Proteus.

3. Alat dan Bahan[Kembali]

1) IC 74HC283











2) Logic State







FeatureInput 1A Input 2A output A Input lB Input 2B output B . . B I u I vc~ Input ID Input 2D output .


4. Dasar Teori[Kembali]

1) IC 74HC283

            IC 74HC283 adalah sebuah komponen logika digital yang berfungsi sebagai penjumlah biner 4-bit penuh, atau yang dikenal juga sebagai 4-bit full adder. IC ini termasuk dalam keluarga high-speed CMOS (HC), yang artinya memiliki kecepatan tinggi namun tetap dengan konsumsi daya yang rendah dibandingkan seri TTL klasik. Fungsinya adalah untuk menjumlahkan dua bilangan biner masing-masing 4-bit, ditambah dengan satu bit carry-in dari penjumlahan sebelumnya, dan menghasilkan hasil penjumlahan 4-bit serta satu bit carry-out jika terjadi kelebihan nilai.

        IC ini bekerja dengan menerima dua kelompok input (masing-masing terdiri dari 4 bit, disebut input A dan input B), lalu menjumlahkannya bersama dengan sinyal carry-in (jika ada). Hasil penjumlahannya akan ditampilkan pada output hasil (SUM), dan jika total hasil penjumlahan melebihi kapasitas 4 bit, maka kelebihannya akan ditampilkan melalui pin carry-out. Keunggulan dari 74HC283 adalah kemampuannya untuk dihubungkan secara kaskade, memungkinkan penjumlahan bilangan yang lebih besar dengan menggabungkan beberapa IC secara berantai.






2) Logic state







    Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.  

Input dan Output pada Gerbang Logika hanya memiliki 2 level. Kedua Level tersebut pada umumnya dapat dilambangkan dengan :

  • HIGH (tinggi) dan LOW (rendah)
  • TRUE (benar) dan FALSE (salah)
  • ON (Hidup) dan OFF (Mati)
  • 1 dan 0

 7 jenis gerbang logika :

  1. Gerbang AND : Apabila semua / salah satu input merupakan bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan menjadi 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan berlogika 1.

  2. Gerbang OR  : Apabila semua / salah satu input merupakan bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan menjadi 1. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan berlogika 0.

  3. Gerbang NOT : Fungsi Gerbang NOT adalah sebagai Inverter (pembalik). Nilai output akan berlawanan dengan inputnya.

  4. Gerbang NAND : Apabila semua / salah satu input bilangan biner (berlogika) 0, maka outputnya akan berlogika 1. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 1, maka output akan berlogika 0.

  5. Gerbang NOR : Apabila semua / salah satu input bilangan biner (berlogika) 1, maka outputnya akan berlogika 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner (berlogika) 0, maka output akan berlogika 1.

  6. Gerbang XOR : Apabila input berbeda (contoh : input A=1, input B=0) maka output akan berlogika 1. Sedangakan jika input adalah sama, maka output akan berlogika 0.

  7. Gerbang XNOR : Apabila input berbeda (contoh : input A=1, input B=0) maka output akan berlogika 0. Sedangakan jika input adalah sama, maka output akan berlogika 1. 


5. Prinsip Kerja[Kembali]

  1) Prosedur Percobaan

  • Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan di library proteus, seperti IC 74HC283, Logic State
  • Rangkailah semua alat dan bahan yang digunakan seperti pada gambar rangkaian percobaan. 
  • Apabila rangkaian benar, maka kan terliat sesuai tabel kebenaran

2) Rangkaian Percobaan



3) Prinsip Kerja Rangkaian

    Secara garis besar, operasi rangkaian penjumlah 8-bit ini dilakukan dengan membagi angka input menjadi dua kelompok: 4-bit nilai rendah (LSB) dan 4-bit nilai tinggi (MSB). Proses diawali oleh IC pertama yang menjumlahkan bagian 4-bit rendah dan mengeluarkan hasil Σ₀ hingga Σ₃. Apabila dari penjumlahan ini terdapat sisa, sisa tersebut akan diteruskan lewat carry-out (C₄) yang terhubung langsung menjadi carry-in pada IC kedua. Selanjutnya, IC kedua akan mengalkulasi bagian 4-bit tinggi sekaligus menambahkan nilai carry dari IC sebelumnya. Hasil akhirnya direpresentasikan oleh output Σ₄ hingga Σ₇, di mana carry-out terakhir akan berfungsi sebagai indikator overflow jika totalnya melebihi kapasitas 8-bit.

6. Link Download[Kembali]


Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
  BAHAN PRESENTASI     MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2025 Oleh Muhammad Luqman Albani 2410952012 DOSEN PENGAMPU DR. DARWISON, M.T. Referensi  a. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang  b. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2,  ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang c. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013  d. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. e. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 f. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. g. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016.
Baca selengkapnya