Figure 6.8 Complete circuitry for a full adder

-


 1. Pendahuluan[kembali]

Full adder merupakan salah satu rangkaian logika kombinasi dasar yang berfungsi untuk melakukan operasi penjumlahan pada sistem digital. Full adder mampu menjumlahkan tiga buah input, yaitu dua bit data (A dan B) serta satu bit carry-in (Cin) yang berasal dari proses penjumlahan sebelumnya. Output dari full adder terdiri dari dua bagian, yaitu Sum sebagai hasil penjumlahan utama dan Carry-out sebagai bit bawaan yang akan diteruskan ke tahap penjumlahan berikutnya. 

Secara internal, full adder dibangun menggunakan kombinasi gerbang logika dasar seperti AND, OR, dan XOR. Kombinasi ini disusun sedemikian rupa untuk merepresentasikan fungsi matematis dari penjumlahan biner secara logis. Proses penjumlahan dilakukan secara bertahap dengan prinsip logika Boolean, di mana hasil dan carry ditentukan berdasarkan kondisi setiap bit input.

 2. Tujuan [kembali]

  • Mempelajari tentang bagaimana materi Full-Adder
  • Mampu membuat rangkaian Full-Adder
  • Mengetahui prinsip kerja dari rangkaian Full-Adder

 3. Alat dan Bahan [kembali]

A. Alat

1. logicprobe 


Probe logika adalah probe uji genggam berbiaya rendah yang digunakan untuk menganalisis dan memecahkan masalah keadaan logis ( boolean 0 atau 1) 

B. Bahan 

 1.  Logic state

Berfungsi untuk memberikan keterangan logika 1 atau 0




2. Gerbang AND
Jenis pertama adalah gerbang AND. Gerbang AND ini memerlukan dua atau lebih input untuk menghasilkan satu output. Jika semua atau salah satu inputnya merupakan bilangan biner 0, maka outputnya akan menjadi 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner 1, maka outputnya akan menjadi 1.



3. Gerbang Or

Jenis kedua adalah gerbang OR. Sama seperti gerbang sebelumnya, gerbang ini juga memerlukan dua input untuk menghasilkan satu output. Gerbang OR ini akan menghasilkan output 1 jika semua atau salah satu input merupakan bilangan biner 1. Sedangkan output akan menghasilkan 0 jika semua inputnya adalah bilangan biner 0.




4. Gerbang XOR
Jenis berikutnya adalah gerbang XOR. Gerbang XOR ini memerlukan dua input untuk menghasilkan satu output. Jika input berbeda (misalkan: input A=1, input B=0) maka output yang dihasilkan adalah bilangan biner 1. Sedangkan jika input adalah sama maka akan menghasilkan output dengan bilangan biner 0.




 4. Dasar Teori [kembali]

Sedangkan full adder memiliki 3 input untuk memproduksi SUM dan CARRY

Tabel kebenaran dari full adder


Aljabar boolean dari full adder



Sirkuit logika dari full adder

gambar fig 6.8 rangkaian dalam dari full adder


Truth Table Full Adder


 5. Soal [kembali]

    a) Example[kembali]

Contoh 1:

Misalkan input A = 0, B = 0, dan C_in = 0. Tentukan output S dan C_out.

Penyelesaian:

  1. Gerbang XOR pertama (A XOR B): 0 XOR 0 = 0

  2. Gerbang AND pertama (A AND B): 0 AND 0 = 0

  3. Gerbang AND kedua ((A XOR B) AND C_in): 0 AND 0 = 0

  4. Gerbang XOR kedua ((A XOR B) XOR C_in): 0 XOR 0 = 0 (Ini adalah S)

  5. Gerbang AND ketiga (C_in AND (A XOR B)): 0 AND 0 = 0

  6. Gerbang OR ((A AND B) OR ((A XOR B) AND C_in)): 0 OR 0 = 0 (Ini adalah C_out)

Jawaban: S = 0, C_out = 0


Contoh 2: Misalkan input A = 1, B = 1, dan C_in = 0. Tentukan output S dan C_out.

Penyelesaian:

  1. Gerbang XOR pertama (A XOR B): 1 XOR 1 = 0

  2. Gerbang AND pertama (A AND B): 1 AND 1 = 1

  3. Gerbang AND kedua ((A XOR B) AND C_in): 0 AND 0 = 0

  4. Gerbang XOR kedua ((A XOR B) XOR C_in): 0 XOR 0 = 0 (Ini adalah S)

  5. Gerbang AND ketiga (C_in AND (A XOR B)): 0 AND 0 = 0 (Perhatikan bahwa di diagram ini, input ke gerbang AND ketiga adalah C_in dan output dari XOR pertama (A XOR B))

  6. Gerbang OR ((A AND B) OR (C_in AND (A XOR B))): 1 OR 0 = 1 (Ini adalah C_out)

Jawaban: S = 0, C_out = 1


    b) Problem [kembali]

Problem 1

Jika A = 1, B = 1, dan Cin = 1, maka:

  • S = 1 XOR 1 XOR 1 = 1

  • Cout = (1 AND 1) OR (1 AND 1) OR (1 AND 1) = 1
    Jadi, hasil penjumlahan = 1, dengan carry out 1.


Problem 2

Tentukan nilai S dan Cout jika A = 1, B = 0, dan Cin = 1!

Jawaban:

  • S = 1 XOR 0 XOR 1 = 0

  • Cout = (1 AND 0) OR (1 AND 1) OR (0 AND 1) = 1
    Jadi, S = 0, Cout = 1.


    c) Pilihan Ganda [kembali]

1. Rangkaian full adder memiliki berapa input dan output?

A. 2 input, 1 output
B. 3 input, 1 output
C. 3 input, 2 output
D. 2 input, 2 output

2. Jika A = 0, B = 1, dan Cin = 1, berapakah nilai S dan Cout?

A. S = 1, Cout = 1
B. S = 0, Cout = 1
C. S = 1, Cout = 0
D. S = 0, Cout = 0


 6. Percobaan [kembali]

    a) Prosedur[kembali]

Langkah-langkah:
1. Buka Proteus dan buat proyek baru.
2. Tambahkan tiga gerbang XOR, tiga gerbang AND, dan satu gerbang OR dari pustaka komponen.
3. Hubungkan input A dan B ke kedua input dari XOR Gate pertama (hasil S1).
4. Hubungkan output XOR Gate pertama (S1) ke salah satu input dari XOR Gate kedua, dan hubungkan input Carry-in (C_in) ke input lainnya dari XOR Gate kedua (hasil Sum).
5. Hubungkan output XOR Gate pertama (S1) ke salah satu input dari AND Gate pertama, dan hubungkan input Carry-in ke input lainnya dari AND Gate pertama (hasil C2).
6. Hubungkan input A dan B ke kedua input dari AND Gate kedua (hasil C1).
7. Hubungkan output dari AND Gate kedua (C1) dan output dari AND Gate pertama (C2) ke dua input dari OR Gate.
8. Output OR Gate menjadi Carry-out (C_out).
9. Tambahkan sumber daya (power supply) dan ground sesuai kebutuhan.
10. Jalankan simulasi dan uji dengan berbagai kombinasi input (A, B, dan C_in).


    b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]



Full Adder atau penjumlah penuh adalah rangkaian logika digital yang digunakan untuk menjumlahkan tiga buah bit biner sekaligus, yaitu dua bit data (A dan B) serta satu bit bawaan atau carry-in (Cin) dari penjumlahan sebelumnya. Rangkaian ini menghasilkan dua output, yaitu Sum (hasil penjumlahan bit) dan Carry-out (bit bawaan ke tahap berikutnya). Prinsip kerja Full Adder dimulai dengan menjumlahkan bit A dan B. Jika kedua bit tersebut sama (baik 0 dan 0, atau 1 dan 1), maka hasil sementara adalah 0. Jika keduanya berbeda (0 dan 1 atau 1 dan 0), hasil sementara adalah 1. Selanjutnya, hasil sementara ini dijumlahkan lagi dengan Cin menggunakan operasi XOR, sehingga output Sum merupakan hasil dari A XOR B XOR Cin.

Sementara itu, output Carry-out akan bernilai 1 jika dua atau lebih dari ketiga input (A, B, Cin) bernilai 1. Dalam logika boolean, hal ini dapat dituliskan sebagai Cout = (A AND B) OR (B AND Cin) OR (A AND Cin). Dengan demikian, Carry-out akan membawa nilai ke proses penjumlahan bit berikutnya. Rangkaian Full Adder dapat dibangun dari beberapa gerbang logika dasar, seperti XOR, AND, dan OR, dan biasa digunakan dalam rangkaian penjumlah biner multi-bit dengan cara menggabungkan beberapa Full Adder secara berantai. Rangkaian ini sangat penting dalam unit aritmatika dan logika (ALU) dalam prosesor serta berbagai sistem digital yang memerlukan operasi penjumlahan.


    c) Video Simulasi [kembali]



    d) Download File [kembali]

File Rangkaian (klik disini)

Video Rangkaian (klik disini)

Datasheet Gerbang AND (klik disini)

Datasheet Gerbang OR (klik disini)

Datasheet Gerbang XOR (klik disini)


 

 

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

MODUL 2 TRANSISTOR

-
Gambar
Modul 2 [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Video Simulasi 6. Percobaan Percobaan ... Fixed Bias Self Bias Voltage Divider Bias Regulator Power Supply MODUL 2 TRANSISTOR  1. Pendahuluan [Kembali]    Transistor adalah salah satu komponen fundamental dalam dunia elektronika modern, digunakan secara luas dalam berbagai perangkat elektronik, mulai dari penguat audio, pengendali daya, hingga sirkuit logika digital. Penemuan transistor pada tahun 1947 oleh John Bardeen, Walter Brattain, dan William Shockley menjadi titik awal revolusi teknologi di bidang elektronika. Sebagai komponen semikonduktor aktif, transistor menggantikan penggunaan tabung vakum yang lebih besar, lebih boros daya, dan kurang efisien. Transistor terbuat dari bahan semikonduktor, umumnya silikon atau germanium, yang memiliki kemampuan untuk mengendalikan aliran arus melalui tegangan yang diberikan pada terminalny...
Baca selengkapnya

MODUL 4 FILTER

-
Gambar
Modul 4 [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Video Simulasi 6. Percobaan Percobaan ... A. LPF -20 B. LPF -40 C. HPF 20 D. HPF 40 MODUL 4 FILTER 1. Pendahuluan [Kembali]      Filter merupakan komponen penting dalam dunia elektronik dan telekomunikasi, yang berfungsi untuk memproses sinyal dengan membatasi atau mengatur rentang frekuensi tertentu yang dapat diteruskan melalui sirkuit. Filter digunakan untuk memisahkan sinyal yang diinginkan dari sinyal yang mengandung gangguan atau noise yang tidak diinginkan, sehingga kualitas sinyal yang diterima atau dikirimkan dapat ditingkatkan. Dalam sistem komunikasi, filter sangat berguna untuk mengeliminasi interferensi frekuensi yang dapat mengganggu sinyal utama. Filter juga banyak diaplikasikan dalam sistem audio, peralatan medis, serta berbagai aplikasi yang membutuhkan pemrosesan sinyal frekuensi tertentu.      Pada da...
Baca selengkapnya

MODUL 1 KARAKTERISTIK DIODA

-
Gambar
Modul 1  [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Video Simulasi 6. Percobaan Percobaan ... Dioda Dioda Zener Half Bridge Rectifier Full Bridge Rectifier MODUL 1 KARAKTERISTIK DIODA  1. Pendahuluan [Kembali] Dioda adalah komponen elektronik yang memungkinkan arus listrik mengalir hanya dalam satu arah. Dioda biasanya terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium. Dioda memiliki dua terminal, yaitu anoda dan katoda. Arus listrik dapat mengalir dari anoda ke katoda, tetapi tidak sebaliknya, sehingga dioda sering digunakan sebagai penyearah untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).      Dioda Zener adalah jenis dioda khusus yang dirancang untuk beroperasi dalam arah terbalik (reverse bias) pada tegangan tertentu yang disebut tegangan Zener. Tegangan Zener adalah titik di mana dioda Zener mulai menghantarkan arus listrik dalam arah t...
Baca selengkapnya