Laporan Praktikum Penjumlah Biner Half Adder & Full Adder Menggunakan IC 74LS86, 74LS08 dan 74LS32 Laporan ini digunakan untuk memenuhi tugas di Semester III Mata Kuliah Rangkaian Digital II By : Narantaka Aris Tantra / Teknik K omputer omputer / 2009302005 10/22/2010
Tujuan Praktikum
1. Mahasiswa dapat menyusun rangkaian penjumlah biner 2. Mahasiswa dapat memahami cara kerja rangkaian penjumlah biner 3. Mahasiswa dapat mendisain rangkaian penjumlah biner 4. Mahasiswa dapat menguji rangkaian penjumlah biner
Alat – alat
1. 1 buah project board 2. 1 buah IC 74LS86 3. 1 buah IC 74LS08 4. 1 buah IC 74LS32 5. 3 buah Switch 6. 1 buah adaptor 5 Volt 7. 2 buah resistor 220 8. 2 buah LED beda warna 9. Kabel tunggal 2 meter 10. Tang potong
Page 2
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 2's complement untuk bilangan negatif, bilangan BCD (binary-coded decimal), dan excess-3. Jika sistem bilangan yang dipakai adalah 2's complement, maka proses operasi penjumlahan dan o perasi pengurangan akan sangat mudah dilakukan. Berikut ini Diagram sirkuit Half-Adder :
Gambar 1.0 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.
Tabel logika/kebenaran dari Half-Adder akan mengikuti seperti berikut : Input
Output
A
B
C
S
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
Sedangkan rangkaian Full-Adder, pada prinsipnya bekerja seperti Half-Adder, tetapi mampu menampung bilangan Carry dari hasil penjumlahan sebelumnya. Jadi j umlah 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. Page 3
Berikut ini adalah diagram blok Full Adder :
Dan berikut ini rangkaian logikanya :
Gambar 2.0
Gambar 2.1
Rangkaian dari n buah Full-Adder bisa dipakai untuk menjumlahkan n bit bilangan biner. Maka dalam hal ini, kita akan memperoleh rangkaian yang disebut Ripple-Carry-Adder. Berikut ini adalah Diagram sirkuit untuk ripple carry adder 4-bit :
Gambar 2.1 Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Pe http://id.wikipedia.org/wiki/Penjumlah_biner njumlah_biner
Page 4
Data a. Half Adder
A
B
LED
LED Co
Gambar 3.0 : Rangkaian Half Adder Tabel Hasil Praktikum Half Adder : Input A Input B LED Co 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1
LED 0 1 1 0
Keterangan Gambar 7486 :
Keterangan Gambar 7408 :
1A = Input A X-OR Gate 1
1A = Input A AND Gate 1
1B
= Input B X-OR Gate 1
1B
= Input B AND Gate 1
1Y
= Output Y X-OR Gate 1
1Y
= Output Y AND Gate 1
2A = Input A X-OR Gate 2
2A = Input A AND Gate 2
2B
= Input B X-OR Gate2
2B
= Input B AND Gate2
Keterangan Tabel :
2Y
= Output Y X-OR Gate 2
2Y
= Output Y AND Gate 2
Input 0
= Gnd
3A = Input A X-OR Gate 3
3A = Input A AND Gate 3
Input 1
= +5V
3B
= Input B X-OR Gate3
3B = Input B AND Gate3
= Output Y X-OR Gate 3
3Y
= Output Y AND Gate 3
LED
0
= mati
3Y
LED
1
= menyala
4A = Input A X-OR Gate 4
4A = Input A AND Gate 4
LED merah
= mewakili Co
4B
= Input B X-OR Gate 4
4B
= Input B AND Gate 4
LED hijau
= mewakili
4Y
= Output Y X-OR Gate 4
4Y
= Output Y AND Gate 4
Page 5
b. Full Adder
Cin
A
B
LED Co
LED
Gambar 4.0 : Rangkaian Full Adder Keterangan Gambar 7486 :
Keterangan Gambar 7408 :
Keterangan Gambar 7432 :
1A
= Input A X-OR Gate 1
1A
= Input A AND Gate 1
1A
= Input A OR Gate 1
1B
= Input B X-OR Gate 1
1B
= Input B AND Gate 1
1B
= Input B OR Gate 1
1Y
= Output Y X-OR Gate 1
1Y
= Output Y AND Gate 1
1Y
= Output Y OR Gate 1
2A
= Input A X-OR Gate 2
2A
= Input A AND Gate 2
2A
= Input A OR Gate 2
2B
= Input B X-OR Gate2
2B
= Input B AND Gate2
2B
= Input B OR Gate2
2Y
= Output Y X-OR Gate 2
2Y
= Output Y AND Gate 2
2Y
= Output Y OR Gate 2
3A
= Input A X-OR Gate 3
3A
= Input A AND Gate 3
3A
= Input A OR Gate 3
3B
= Input B X-OR Gate3
3B
= Input B AND Gate3
3B
= Input B OR Gate3
3Y
= Output Y X-OR Gate 3
3Y
= Output Y AND Gate 3
3Y
= Output Y OR Gate 3
4A
= Input A X-OR Gate 4
4A
= Input A AND Gate 4
4A
= Input A OR Gate 4
4B
= Input B X-OR Gate 4
4B
= Input B AND Gate 4
4B
= Input B OR Gate 4
4Y
= Output Y X-OR Gate 4
4Y
= Output Y AND Gate 4
4Y
= Output Y OR Gate 4
Tabel Hasil Praktikum Full Adder : Cin 0 0 0 0 1 1 1 1
Input A Input B LED Co 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
LED 0 1 1 0 1 0 0 1
Keterangan Tabel : Input 0 = Gnd Input 1 = +5V Cin
0
= Gnd
Cin
1
= +5V
LED
0
= mati
LED
1
= menyala
LED merah = mewakili Co LED hijau
= mewakili Page 6
Analisis Data a. Half Adder Percobaan Half Adder kali ini menggunakan 2 IC TTL yaitu IC 74LS86 dan IC 74LS08. Seperti
yang terdapat pada teori Half Adder diatas menerangkan bahwa rangkaian Half Adder menggunakan X – Or gate dan And gate (lihat Gambar 1.0). Pada gambar 3.0 diatas menggunakan salah satu gate yang terdapat pada masing – masing IC yaitu pada IC 74LS86 mewakili X – Or gate, kaki nomor 1 mewakili input A kaki nomor 2 mewakili input B kemudian masing – masing input dihubungkan secara paralel dengan input pada And gate yang pada rangkaian tersebut menggunakan IC 74LS08. Kaki nomor 1 pada IC 74LS86 dihubungkan ke kaki nomor 1 pada IC 74LS08 begitu pula kaki nomor 2 pada IC 74LS86 dihubungkan ke kaki nomor 2 pada IC 74LS08. Selanjutnya output pada gate logika yang terdapat pada kaki nomor 3 di masing – masing IC dipasang hambatan sebesar 220yang dihubungkan ke indikator berupa LED. Untuk kaki nomor 3 pada IC 74LS86 mewakili (Sigma atau Sum). Sedangkan kaki nomor 3 pada IC 74LS08 mewakili Co (Carry out). Prinsip kerja pada percobaan ini dengan mengubah – ubah inputan. Logika 0 berarti tanpa tegangan atau ground dan l ogika 1 berarti ada tegangan +5 Volt. Langkah selanjutnya adalah dengan memperhatikan indikator LED sebagai output. Apabila salah satu inputannya berlogika 1 maka LED hijau ( ) saja yang menyala dan apabila kedua inputnya berlogika 1 maka LED merah (Co) saja yang menyala.
b. Full Adder Percobaan Full Adder disini menggunakan 3 buah IC TTL yaitu 74LS86, 74LS08 dan 74LS32. Berdasarkan teori Full Adder diatas menerangkan bahwa rangkaian ini terdiri dari 2 buah rangkaian Half Adder yang output Co-nya diinputkan ke Or gate dan output Half Adder yang pertama diinputkan ke Half Adder yang kedua, sisanya dijadikan sebagai inputannya (lihat Gambar 2.1). Pada Gambar 4.0 diatas menggunakan masing – masing 2 gate pada IC 74LS86 yang mewakili X – Or gate dan 74LS08 yang mewakili And gate serta menggunakan 1 gate pada IC 74LS32 yang mewakili Or gate. Masing – masing input gate pada IC 74LS86 dan 74LS08 saling dihubungkan yaitu kaki nomor 1 IC 74LS86 dengan kaki nomor 1 IC74LS08, begitu pula dengan kaki nomor 2 dengan kaki nomor 2, kaki nomor 4 dengan nomor 4, nomor 5 dengan nomor 5. Output gate 1 di IC74LS86 yaitu kaki nomor 3 dipasang hambatan sebesar 220yang dihubungkan ke indikator berupa LED yang mewakili sedangkan output gate 2 yaitu kaki nomor 6 dihubungkan ke salah satu input gate 1 yakni kaki nomor 2. Dalam gambar 4.0 kaki nomor 1 pada IC 74LS86 mewakili Cin, kaki nomor 4 mewakili input A, dan kaki nomor 5 mewakili input B. Sedangkan pada IC 74LS08 masing – masing output gatenya yaitu kaki nomor 3 dan nomor 6 dihubungkan ke input gate IC 74LS32 pada kaki nomor 1 dan 2. Selanjutnya output gate pada IC 74LS32 tersebut yaitu kaki nomor 3 dipasang hambatan sebesar 220yang dihubungkan ke indikator berupa LED yang mewakili Co. Prinsip kerja pada percobaan ini dengan mengubah – ubah inputan. Logika 0 berarti tanpa tegangan atau ground dan l ogika 1 berarti ada tegangan +5 Volt. Langkah selanjutnya adalah dengan memperhatikan indikator LED sebagai output. Apabila salah satu inputannya berlogika 1 maka LED hijau ( ) saja yang menyala, apabila kedua inputnya berlogika 1 maka LED merah (Co) saja yang menyala, dan jika ketiga inputan berlogika 1 maka kedua LED menyala. Page 7
Kesimpulan Dari data – data diatas maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut : a. Half Adder 1. Pada rangkaian Half Adder terdapat 2 output (2 – bit) yaitu dan Co. berperan sebagai LSB (Least Significant Bit) dan Co berperan sebagai MSB (Most Significant Bit). 2. Apabila salah satu input berlogika 1 pasti hanya output berlogika 1. Sedangkan jika output Co saja b erlogika 1 hanya terjadi jika kedua inputannya berlogika 1. 3. Jika hanya satu input berlogika 1 dan hanya output berlogika 1 berarti 0+1 = 1 atau 1+0 = 1, angka 1 dalam bentuk biner 2-bit adalah 01. 4. Jika kedua input berlogika 1 dan h anya output Co berlogika 1 berarti 1+1 = 2, angka 2 dalam bentuk biner 2-bit adalah 10. 5. Ini menunjukkan bukti dari hasil penjumlahan bilangan biner antara 1 sampai 2. b. Full Adder 1. Pada rangkaian Half Adder terdapat 2 output (2 – bit) yaitu
dan dan Co. Co.
ber berpera peran n
sebagai LSB (Least Significant Bit) dan Co berperan sebagai MSB (Most Significant Bit). 2. Apabila hanya satu input berlogika 1 pasti hanya output yang berlogika 1, jika 2 input berlogika 1 pasti hanya output Co yang berlogika 1, dan kedua output ( dan Co) berlogika 1 hanya terjadi jika ketiga inputannya berlogika 1. 3. Jika hanya satu input berlogika 1 maka hanya output berlogika 1, ini berarti 0+0+1 = 1 atau 0+1+0 = 1 atau 1+0+0 = 1, angka 1 dalam bentuk biner 2-bit adalah 01. 4. Jika dua input berlogika 1 maka hanya Co berlogika 1, ini berarti 1+1+0 = 2, atau 1+0+1 = 2 atau 0+1+1 = 2, angka 2 dalam bentuk biner 2-bit adalah 10. 5. Jika ketiga input berlogika 1 maka kedua output ( dan Co) berlogika 1, ini berarti 1+1+1 = 3, angka 3 dalam bentuk biner 2-bit adalah 11.
Page 8
