Apa yang dimaksud dengan Rangkaian Full Adder *?

Rangkaian Adder (penjumlah) adalah rangkaian elektronika digital yang digunakan untuk menjumlahkan dua buah angka (dalam sistem bilangan biner), sementara itu di dalam komputer rangkaian adder terdapat pada mikroprosesor dalam blok ALU (Arithmetic Logic Unit). Sistem bilangan yang digunakan dalam rangkaian adder adalah:

1. Sistem bilangan Biner (memiliki base/radix 2)
2. Sistem bilangan Oktal (memiliki base/radix 8)
3. Sistem bilangan Desimal (memiliki base/radix 10)
4. Sistem bilangan Hexadesimal (memiliki base/radix 16)

Tujuan

1. Agar mahasiswa mampu memahami cara kerja rangkaian half adder dan full adder
2. Agar mahasiswa mampu membuat rangkaian half adder dan full adder dari rangkaian kombinasi gerbang logika dasar.

Namun, diantara ke empat sistem tersebut yang paling mendasar adalah sistem bilangan biner, sementara itu untuk menerapkan nilai negatif, maka digunakanlah sistem bilangan complement. BCD (binary-coded decimal).

Note! - Agar kalian bisa memahami konsep dasar rangkaian adder, maka kuasai terlebih dahulu teknik konversi antara sistem bilangan di atas. Selengkapnya bisa Anda baca di SINI.

Perbincangan mengenai adder biasanya dimulai dari half-adder lalu-full adder setelah itu adalah ripple-carry-adder.

Half-adder

Berdasarkan dua input, yaitu A dan B, maka outpunya adalah S(sum), S atau sum ini akan dihitung berdasarkan implementasi operasi logika XOR dari A dan B. Selain Output S(sum), masih ada lagi output lain yang kita kenal dengan C(carry), nah sedangkan output C(carry) ini dihasilkan dari implementasi operasi logika AND.

Prinsipnya adalah OUTPUT S itu menyatakan hasil penjumlahan input A dan B, sedangakan C adalah menyatakan MSB (most significant bit atau carry bit) dari penjumlahan tersebut.

Full-adder

Berdasarkan dua input seperti di atas (half-adder), maka prinsip kerjanya juga sama seperti half-adder, hanya saja Full-adder mampu menampung carry dari hasil penjumlahan sebelumnya. Sehingga dengan adanya carry tersebut, maka jumlah inputnya sewaktu-waktu bisa jadi 3 (tergantung kondisi carrynya, apakah aktif/tidak).

Langkah Praktikum

1. Siapkan peralatan dan bahan yang dibutuhkan.
2. Mengimplementasikan skema rangkaian yang akan diuji ke dalam project board dan pastikan semua sambungan dan pengkabelan baik dan benar.
3. Sambungkan adaptor ke stop kontak, kemudian cek keluaran dari adaptor tersebut.
4. Berikan input dengan logika 0 dengan cara menyambungkan input ke ground dan 1 dengan cara menyambungkan input ke catu daya positif (+5v) 
5. Lakukan langkah 6 sesuai dengan kebutuhan tabel kebenaran.
6. Amati perubahan LED dan catat hasilnya pada tabel hasil praktikum.
7. Ulangi langkah 2 – 6 pada rangkaian praktikum yang lain.
8. Selesai.

PERCOBAAN I (Half Adder)

Tabel Kebenaran

Berikut adalah Demo Half Adder untuk mengetahui tabel kebenaran di atas.

Jika kalian ingin mempraktekan sendiri, silakan bisa download rangkaiannya di HALF ADDER.ms11(60KB)

PERCOBAAN 2 (Full Adder)

Tabel Kebenaran

Berikut adalah Demo Full Adder untuk mengetahui tabel kebenaran di atas.

Jika kalian ingin mempraktekan sendiri, silakan bisa download rangkaiannya di FULL ADDER.ms11(64KB)

Evaluasi & Kesimpulan

PERCOBAAN 1

Berdasarkan teori dasar dan hasil pengamatan percobaan, maka rangkaian Half Adder dapat disusun menggunakan IC TTL pembentuk X-OR dan IC TTL pembentuk AND, dimana output XOR GATE sebagai SUM, sedangkan output AND GATE sebagai CARRY. Sementara itu tabel kebenarannya menunjukan bahwa, jika kondisi kedua input adalah high(1), maka carry out akan high(1) juga dan jika hanya salah satu input saja yang berkondisi high, maka output high(1) hanya sampai pada SUM.

PERCOBAAN 2

Berdasarkan teori dasar dan hasil pengamatan percobaan, maka rangkaian Full Adder dapat disusun menggunakan 2 gerbang X-OR, 2 gerbang AND dan 1 gerbang OR, dimana prinsipnya hampir sama dengan Half Adder yaitu "saat kedua input high(1), maka output high akan berada di CARRY, sedangkan jika salah satu input high, maka output high akan berada di SUM. Sementara itu dikarenakan full adder memiliki 3 input, maka jika semua(ketiga) input berkondisi high(1), maka semua output full adder akan high(1) juga.

Referensi

Modul STMIK El Rahma Yogyakarta (Oleh: Eko Yunianto / Ecko Anto. Blog: https://penakuliah.wordpress.com)

HALF ADDER

             Half adder merupakan rangkaian elektronika yang bekerja melakukan perhitungan penjumlahan dari 2 buah bilangan biner, yang masing-masing terdiri dari  1 bit Merupakan rangkaian elektronik yang bekerja melakukan perhitungan penjumlahan dari dua buah bilangan binary, yang masing-masing terdiri dari satu bit. Rangkaian ini memiliki dua input dan dua buah output, salah satu outputnya dipakai sebagai tempat nilai pindahan dan yang lain sebagai hasil dari penjumlahan. 

            Rangkaian ini bisa dibangun dengan menggunakan IC 7400 dan IC 7408. Seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini, rangkaian half adder merupakan gabungan beberapa gerbang NAND dan satu gerbang AND. Karakter utama sebuah gerbang NAND dalah bahwa ia membalikkan hasil dari sebuah gerbang AND yang karakternya hanya akan menghasilkan nilai satu ketika kedua inputnya bernilai satu, jadi gerbang NAND hanya akan menghasilkan nilai nol ketika semua inputnya bernilai satu.             

                                                       Barikut adalah tabel Kebenaranya 

           Ketika salah satu atau lebih input bernilai nol maka keluaran pada gerbang NAND pertama akan bernilai satu. Karenanya kemudian input di gerbang kedua dan ketiga akan bernilai satu dan mendapat input lain yang salah satunya bernilai nol sehingga PASTI gerbang NAND yang masukannya nol tadi menghasilkan nilai satu. Sedangkan gerbang lain akan benilai nol karena mendapat input satu dan satu maka keluaran di gerbang NAND terakhir akan bernilai satu, karena salah satu inputnya bernilai nol.

          Untuk menghitung carry digunakan sebuah gerbang AND yang karakter utamanya adalah bahwa iahanya akan menghasilkan nilai satu ketika kedua masukannya bernilai satu. Jadi carry satu hanya akan dihasilkan dari penjumlahan dua digit bilangan biner sama-sama bernilai satu, yang dalam penjumlahan utamanya akan menghasilkan nilai nol. 

FULL ADDER

Full adder merupakan rangkaian elektronika yang menjumlahkan 2 bilangan yang telah dikonversikan kedalam bilangan biner dengan menjumlahkan 2 bit input ditambah dengan nilai carry-out dari penjumlahan bit sebelumnya. outputnya adalah hasil dari penjumlahan (sum) dan bit kelebihannya (carry-out).

                                                      Skema Full Adder

                                                            Berikut Adalah Tabel Kebenaran

            Full Adder adalah sebuah rangkaian digital yang melaksanakan operasi penjumlahan aritmetikadari 3 bit input. Full adder terdiri dari 3 buah input dan 2 buah output. Variabel input dari Fulladder dinyatakan oleh variabel A, B dan C in. Dua dari variabel input ( A dan B ) mewakili 2 bitsignifikan yang akan ditambahkan, input ketiga, yaitu C mewakili Carry dari posisi yang lebihrendah. Kedua output dinyatakan dengan simbol S (Sum) dan Cn (Carry).Rangkaian Full-Adder mampu menampung bilangan Carry dari hasil penjumlahan sebelumnya.Jadi jumlah inputnya ada 3: A, B dan Ci, sementara bagian output ada 2: S dan Co. Ci ini dipakaiuntuk menampung bit Carry dari penjumlahan sebelumnya.Full adder biasanya dapatmenjumlahkan banyak bilangan biner dimana 8, 16, 32, dan jumlah bit biner lainnya. Pada Sumdigunakan gerbang logika Ex-OR dan pada carry digunakan gerbang logika AND danmenggunakan gerbang logika OR untuk menjumlahkan tiap-tiap carry.2.Tabel KebenaranFULL ADDER mempunyai tiga input.Rangkaian di bawah ini menunjukan rangkaian FULLADDER yang disertai dengan truth tablenya.C B A A (+) B S AB (A(+)B) C

Page 2