Figure 6.11

FIG 6.11 - BLOCK SYMBOL FOR THE 74HC283 FOUR BIT PARALLEL ADDER


1. Pendahuluan[Kembali]

    Salah satu operasi dasar dalam sistem digital adalah penjumlahan bilangan biner, yang digunakan dalam berbagai perangkat seperti komputer, kalkulator, dan sistem pemrosesan sinyal. Untuk melakukan operasi penjumlahan biner secara efisien, digunakan rangkaian yang disebut parallel adder. Parallel adder memungkinkan proses penjumlahan beberapa bit dilakukan secara bersamaan (paralel), sehingga lebih cepat dibandingkan metode serial. Salah satu IC yang umum digunakan adalah 74HC283, yaitu penjumlah biner 4-bit yang memiliki input dua buah bilangan biner, carry input, serta menghasilkan output berupa hasil penjumlahan dan carry output.

Dalam praktiknya, kebutuhan penjumlahan tidak terbatas hanya pada 4-bit. Oleh karena itu, beberapa IC 74HC283 dapat dikombinasikan (cascading) untuk membentuk penjumlah dengan jumlah bit yang lebih besar, seperti 8-bit atau lebih. Teknik ini penting dalam perancangan sistem digital yang kompleks.

2. Tujuan[Kembali]

   1. Memahami konsep dasar penjumlahan bilangan biner menggunakan rangkaian digital.

    2. Mempelajari cara kerja IC 74HC283 sebagai 4-bit parallel adder.

  3. Mengetahui cara menghubungkan (cascading) beberapa IC adder untuk membentuk penjumlah dengan kapasitas bit yang lebih besar (misalnya 8-bit).

    4. Mampu merancang dan mensimulasikan rangkaian parallel adder menggunakan software Proteus.

3. Alat dan Bahan[Kembali]

   1) IC 74HC283

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. 

SOAL

EXAMPLE:

Dalam rangkaian kaskade dua IC 74HC283 pada gambar, jika kita memberikan input biner A dan B pada kedua IC, bagaimana proses carry-out C dari IC U3 mempengaruhi hasil akhir pada IC U2, dan apa batasan operasional dari konfigurasi ini?

Jawaban:

Dalam konfigurasi kaskade tersebut, IC U3 bertindak sebagai LSB Adder (menjumlahkan 4-bit rendah) dan IC U2 bertindak sebagai MSB Adder (menjumlahkan 4-bit tinggi). Saat IC U3 melakukan penjumlahan, jika hasil penjumlahannya melebihi nilai maksimal 4-bit (yaitu 15 atau 1111, maka pin C pada U3 akan bernilai logika HIGH (1). Sinyal ini diteruskan ke pin C pada U2. Hal ini menyebabkan IC U2 menambahkan nilai 1 ke dalam hasil penjumlahan bit-bit tinggi yang sedang diproses. Dengan demikian, konfigurasi ini memungkinkan penjumlahan angka biner hingga 8-bit (0 hingga 255 dalam desimal).


PROBLEM :

Perhatikan rangkaian Anda. Jika IC U3 menerima input A = 1111 (15) dan B = 0001 (1), berapakah nilai yang akan diteruskan ke pin C U3, dan bagaimana pengaruhnya terhadap hasil penjumlahan di IC U2?

Jawaban:

Karena 15 + 1 = 16, maka hasil 4-bit bawah akan menjadi 0000 dan terjadi carry sebesar 1. Pin C pada U3 akan bernilai 1. Sinyal ini akan masuk ke pin C U2. Akibatnya, nilai hasil penjumlahan yang diproses oleh U2 akan otomatis bertambah sebesar 1, sehingga merepresentasikan carry dari 4-bit pertama ke 4-bit kedua dengan benar.


Pilihan Ganda :

Apa fungsi utama dari pin (Carry Out) pada IC 74HC283 dalam skema kaskade?

A. Menyimpan hasil penjumlahan untuk sementara waktu.

B. Menghubungkan output penjumlahan ke display tujuh segmen.

C. Mengirimkan sisa penjumlahan ke tahap bit yang lebih tinggi untuk menjaga integritas matematis.

D. Mengatur kecepatan clock agar IC tidak mengalami delay saat menjumlahkan.

(Kunci jawaban: C)

    

5. Percobaan[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
   Rangkaian bekerja dengan prinsip sebagai berikut. Dua bilangan 8-bit dipecah menjadi dua bagian, yaitu 4 bit rendah dan 4 bit tinggi. IC pertama (misalnya U1) menangani 4 bit paling rendah dari masing-masing operand, dan IC kedua (U2) menangani 4 bit paling tinggi. Output dari IC pertama menghasilkan 4 bit hasil penjumlahan paling rendah (Σ₀–Σ₃) serta carry-out (C₄) yang kemudian diteruskan sebagai carry-in (C₀) ke IC kedua. IC kedua kemudian melanjutkan penjumlahan untuk bit tinggi dan menghasilkan sisa hasil penjumlahan (Σ₄–Σ₇) serta carry-out akhir yang menunjukkan overflow jika terjadi.

6. Link Download[Kembali]

Komentar

Posting Komentar