Rangkaian Aritmatika (SUBTRACTOR)

HALF SUBTRACTOR
Half Subtractor adalah suatu rangkaian yang dapat digunakan untuk melakukan operasi pengurangan data-data bilangan biner hingga 1 bit saja. Half Subtractor memiliki 2 terminal input untuk 2 variabel bilangan biner dan 2 terminal output, yaitu SUMMARY OUTPUT (SUM) dan BORROW OUTPUT (BORROW).

Rangkaian percobaan Half Subtractor

 
Langkah-langkah praktikum :
IC yang digunakan adalah 7486,7404 dan 7408
-Hubungkan kaki no.7 untuk semua IC ke GND dan kaki no.14 unutk semua IC ke VCC+5V
-Hubungkan switch A dengan kaki no.1 IC 7486 dan kaki no.1 IC 7404
-Hubungkan switch B dengan kaki no.2 IC 7486 dan kaki no.2 IC 7408
-Hubungkan kaki no.2 IC 7404 dengan kaki no.1 IC 7408
-Hubungkan kaki no.3 IC 7486 dengan Logic monitor sebagai SUM
-Hubungkan kaki no.3 IC 7408 dengan Logic monitor sebagai BORROW

Sekema pengkabelan :

Tabel kebenaran :

FULL SUBTRACTOR
Rangkaian Full Subtractor digunakan untuk melakukan operasi pengurangan bilangan-bilangan biner yang lebih dari 1 bit. Dengan 3 terminal input yang dimilikinya, terminal-terminal BORROW input, maka rangkaian ini mampu melakukan operasi pengurangan logika dengan 8 variasi keadaan dari inputnya.

Rangkaian percobaan Full Subtractor

 
Langkah-langkah praktikum :

IC yang digunakan adalah 7432,7404 dan 7408
-Hubungkan kaki no.7 untuk semua IC ke GND dan kaki no.14 unutk semua IC ke VCC+5V
-Hubungkan switch A dengan kaki no.1 IC 7404 , kaki no.5 IC 7408
-Hubungkan switch B dengan kaki no.3 IC 7404 , kaki no.1 IC 7408
-Hubungkan kaki no.2 IC 7404 dengan kaki no.2 IC 7408
-Hubungkan kaki no.4 IC 7404 dengan kaki no.4 IC 7408
-Hubungkan kaki no.3 IC 7408 dengan kaki no.1 IC 7432 dan kaki no.10 IC 7432
-Hubungkan kaki no.6 IC 7408 dengan kaki no.2 IC 7432
-Hubungkan kaki no.3 IC 7408 dengan kaki no.5 IC 7404 dan kaki no.13 IC 7408
-Hubungkan switch BORROW IN dengan kaki no.9 IC 7404 dan kaki no.9 IC 7408
-Hubungkan kaki no.6 IC 7404 dengan kaki no.10 IC 7408
-Hubungkan kaki no.8 IC 7404 dengan kaki no.12 IC 7408
-Hubungkan kaki no.8 IC 7408 dengan kaki no.4 IC 7408 dan kaki no.9 IC 7432
-Hubungkan kaki no.11 IC 7404 dengan kaki no.5 IC 7432
-Hubungkan kaki no.6 IC 7432 dengan logic monitor (sebagai SUM)
-Hubungkan kaki no.8 IC 74032 dengan logic monitor (sebagai BORROW)


Sekema pengkabelan :

Tabel kebenaran :

Rangkaian Aritmatika (ADDER)

HALF ADDER
Half adder adalah suatu rangkaian penjumlahan sistem bilangan biner yang paling sederhana. Rangkaian ini  hanya dapat digunakan untukoperasi penjumlahan data bilangan biner sampai 1 bit saja. Rangkaian Half Adder memiliki 2 terminal input untuk 2 variabel bilangan biller dan 2 terminal output , yaitu SUMMARY OUT (SUM) dan CARRY OUT (CARRY)

Rangkaian percobaan Half Adder :

Langkah-langkah praktikum :
IC yang digunakan adalah 7408,7432 dan 7404
-Hubungkan kaki no.7 dari semua IC ke GND dan kaki no.14 dari semua IC ke VCC+5V
-Hubungkan switch A dengan kaki no.1 IC 7408 dan kaki no.1 IC 7432
-Hubungkan switch B dengan kaki no.2 IC 7408 dan kaki no.2 IC 7432
-Hubungkan kaki no.3 IC 7432 dengan kaki no.5 IC 7408
-Hubungkan kaki no.3 IC 7408 dengan kaki no.3 IC 7404 dan ke logic monitor
-Hubungkan kaki no.4 IC 7404 dengan kaki no.4 IC 7408
-Hubungkan kaki no.6 IC 7408 dengan logic monitor

Sekema pengkabelan half adder:

Tabel kebenaran :

FULL ADDER
Rangkaian Full Adder dapat digunakan untuk menjumlahkan bilangan-bilangan biner yang lebih dari 1bit. Penjumlahan bilangan-bilangan biner sama halnya dengan penjumlahan bilangan desimal dimana hasil penjumlahannya terbagi menjadi 2 bagian, yaitu SUMMARY dan CARRY,apabila penjumlahan pada suatu tingkat kolom melebihi nilai maka output CARRY akan berada pada keadaan logika 1

Rangkaian percobaan Full Adder :

Langkah-langkah praktikum :

IC yang digunakan adalah 7408,7432, 7404 dan 7400
-Hubungkan kaki no.7 dari semua IC ke GND dan kaki no.14 dari semua IC ke VCC+5V
-Hubungkan switch CARRY  IN dengan kaki no.9 IC 7408 ,kaki no.11 IC 7404 dan kaki no.5 IC7400

-Hubungkan switch A dengan kaki no.1 IC 7408 , kaki no.3 IC 7404 dan kaki no.2 IC 7400
-Hubungkan switch B dengan kaki no.1 IC 7404 , kaki no.5 IC 7408 dan kaki no.1 IC 7400
-Hubungkan kaki no.2 IC 7404 dengan kaki no.2 IC 7408
-Hubungkan kaki no.4 IC 7404 dengan kaki no.4 IC 7408
-Hubungkan kaki no.3 IC 7408 dengan kaki no.1 IC 7432
-Hubungkan kaki no.6 IC 7408 dengan kaki no.2 IC 7432
-Hubungkan kaki no.3 IC 7400 dengan kaki no.5 IC 7404
-Hubungkan kaki no.3 IC 7432 dengan kaki no.9 IC 7404,kaki no.13 IC 7408 dan kaki no.4 IC 7400
-Hubungkan kaki no.6 IC 7404 dengan kaki no.5 IC 7432
-Hubungkan kaki no.8 IC 7404 dengan kaki no.10 IC 7408
-Hubungkan kaki no.10 IC 7404 dengan kaki no.12 IC 7404
-Hubungkan kaki no.8 IC 7408 dengan kaki no.10 IC 7432
-Hubungkan kaki no.11 IC 7408 dengan kaki no.9 IC 7432
-Hubungkan kaki no.6 IC 7400 dengan kaki no.13 IC 7404
-Hubungkan kaki no.12 IC 7404 dengan kaki no.4 IC 7432
-Hubungkan kaki no.8 IC 74032 dengan logic monitor (sebagai SUM)
-Hubungkan kaki no.6 IC 74032 dengan logic monitor (sebagai CARRY)


Sekema pengkabelan half adder:

Tabel kebenaran :

Pencacah

Pencacah/counter merupakan rangkaian logika pengurut. Pencacah mempunyai karakteristik penting yaitu jumlah hitungan maksimum(modulus pencacah), menghitung ke atas atau ke bawah, operasai asikron sinkron dan bergerak bebas atau berhenti sendiri.Untuk menyusun rangkaian pencacah,digunakan flip-flop.

Rangkaian percobaan yang dilakukan :

Langkah-langkah praktikum :
1.  Buatlah rangkaian percobaan seperti pada gambar rangkaian percobaan
2.  Hubungkan output flip-flop A (pin 12) dengan input flip-flop B (pin 1) dan input clock flip-flop A
     dihubungkan dengan Logicswitch
3.  pin 2,3 dan 6,7 keduanya dihubungkan dengan saklar pada logic switch yang akan memberikan kondisi 0
    dan 1. Pada saat mulai mencacah CLEAR dan RESET = 0, sedang bila pada saat RESET, RESET
    dan CLEAR = 1.
4. Hubungkan output-output flip-flop A,B,C, dan D dengan Logic Monitor
5. setelah itu input RESET diberi logika 0 dengan menggunakan Logic Switch sehingga siap untuk mulai
    mencacah

Tabel kebenaran :

skema pengkabelan :

Flip flop

Flip-flop adalah rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan satu bit data secara semi permanen sampai ada suatu perintah untuk menghapus atau mengganti isi dari bit yang tersimpan tersebut.

1.RS Flip-flop (Set-Reset Flip-Flop)

RS flip-flop juga dikenal sebagai flip-flop SR, di mana R dan S masing-masing  untuk reset dan mengatur. RS flip-flop ini dapat dibangun dari sepasang NAND atau gerbang logika NOR yang dirangkai saling menyilang. Outputnya ditandai dengan Q.

Biasanya, dalam mode penyimpanan, masukan R dan S keduanya rendah, dan umpan balik mempertahankan keluaran Q dan not Q dalam keadaan konstan, dengan not Q komplemen dari Q. Jika S berdenyut tinggi, sementara R diadakan rendah, maka output Q dipaksa tinggi, dan tetap tinggi bahkan setelah S kembali rendah; sama, jika R S berdenyut tinggi sementara diadakan rendah, maka output Q dipaksa rendah, dan tetap rendah bahkan setelah R kembali rendah. 

characteristic tabel  :

Rangkaian dengan gerbang NAND :

skema perkabelan:

  gerbang NAND

2.Clocked RS Flip-flop

Pada dasarnya cara kerja dari Clocked RS Flip-flop hampir mirip dengan RS flip-flop hanya saja pada Clocked RS Flip-flop memiliki tiga inputan yaitu dengan inputan tambahan brupa pemicu yang disebut dengan sinyal clock untuk mengubah nilai yang ada. Dengan penambahan inputan ini, pada rangkaiannya juga dilakukan penambahn yaitu berupa penambahan dua gerbang NAND pada RS flip-flop dari gerbang NAND.

Rangkaian Clocked RS Flip-flop :

skema perkabelan:

pake gerbang NAND

-----------------------------------------------------------------------------------------------

3.D Flip-flop (Delay Flip-Flop)
  D Flip-flop merupakan salah satu jenis flip-flop yang dibangun dengan menggunakan flip-flop S-R. Perbedaannya dengan flip-flop S-R terletak pada inputan R, pada D Flip-flop inputan R terlebi dahulu diberi gerbang NOT, maka setiap input yang diumpankan ke D akan memberikan keadaan yang berbeda pada input S-R, dengan demikian hanya akan terdapat dua keadaan S dan R yairu S=0 dan R=1 atau S=1 dan R=0, jadi dapat disi



Rangkaian D Flip-flop :

4. Master Slave D Flip-flop

Master Save D Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop yang memiliki 2 latch D dan sebuah inverter. Latch yang satu bernama Master dan yang kedua bernama Slave. Master D hanya akan mendeskripsikan diktat yang outputnya hanya dapt diganti selama ujung negatif jam.

rangkaian Master Slave D Flip-flop :

5. T Flip-flop (Toggle Flip-flop)

T Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop yang dibangun dengan menggunakan flip-flop J-K yang kedua inputnya dihubungkan menjadi satu maka akan diperoleh flip-flop yang memiliki watak membalik output sebelumnya jika inputannya tinggi dan outputnya akan tetap jika inputnya rendah.

Rangkaian T Flip-flop :

6. JK Flip-flop (Jump-Key flip-flop)

JK flip-flop merupakan rangkaian yang  menambah perilaku dari flip flop SR yaitu: (J = Set, K = Reset) dengan menginterpretasikan S = R = 1 sebagai 'flip' atau perintah beralih. Secara khusus, kombinasi J = 1, K = 0 adalah perintah untuk mengatur flip-flop; kombinasi J = 0, K = 1 adalah perintah untuk mereset flip-flop, dan kombinasi J = K = 1 adalah perintah untuk mengaktifkan flip-flop, yaitu mengubah output nya ke komplemen logis dari nilai saat ini. Seting  J = K = 0 bukan  hasil di D flip-flop, melainkan, akan terus kondisi saat ini. Untuk mensintesis sebuah flip-flop D, cukup menetapkan K sama dengan melengkapi J. Oleh karena itu JK flip-flop adalah flip-flop universal, karena dapat dikonfigurasi untuk bekerja sebagai flip flop SR-, D flip-flop , atau T flip-flop.

Rangkaian JK flip-flop :

Pertemuan IV : Gerbang Kombinasional

     Gerbang kombinasional merupakan pengkombinasian dari gerbang-gerbang dasar sehingga didapatkan suatu keluaran yang diinginkan. Pada praktikum kali ini akan dikombinasikan beberapa gerbang dasar yaitu
-  Gerbang AND    ( IC 7408 )
-  Gerbang OR       ( IC 7432 )
-  Gerbang NOR    ( IC 7402 )
-  Gerbang NOT    ( IC 7404 )
-  Gerbang NAND ( IC 7400 )

Rangkaiannya sebagai berikut :

Dari rangkaian diatas maka dapat dibuat skema pengkabelannya :

Langkah perkabelan.
1.hubungkan switch A dengan kaki no 1 IC 7408
2.hubungkan switch B dengan kaki no 2 IC 7408
3.hubungkan switch C dengan kaki no 1 IC 7432
4.hubungkan switch D dengan kaki no 2 IC 7432
5.hubungkan kaki no 3 IC 7408 dengan kaki no 1 IC 7402
6.hubungkan kaki no 3 IC 7432 dengan kaki no 2 IC 7402
7.hubungkan kaki no 3 IC 7402 dengan kaki no 1 IC 7404
8.hubungkan kaki no 2 IC 7404 dengan kaki no 1 dan no 2 IC 7400

9.hubungkan kaki no 3 IC 7400 dengan LED/Logic Monitor

  Untuk setiap IC kaki no 7 dihubungkan dengan GND dan kaki no 14 dihubungkan ke VCC +5V

  Untuk LED dihubungkan dengan resistor dan GND pada IC yang bersangkuatan.

Tabel Kebenaran:

Tugas 3

Gerbang Logika XNOR

Gerbang XNOR  adalah suatu  gerban logika yang fungsinya adalah kebalikan dari gerbang eksklusif OR (XOR) . Dua versi input mengimplementasikan logika kesetaraan, berperilaku sesuai dengan tabel kebenaran ke kanan. Hasil output (1) jika kedua input ke gerbang adalah sama. Tapi jika kedua input tidak sama (salah satu input misalnya (0) atau (1) ), maka hasil outputnya (0).

 

Tugas skema pengkabelan :

skema rangkaian gerbang logika xnor

rangkaian tersebut dibuat dengan menggunakan dua buah IC 7400 yang ditempelkan di NX-4i dan kabel jumper sebagai penghubung. 

langkah :

1. logic switch A dihubungkan dengan kaki no 1,4 dan 5 pada IC 7400 yang ke-1( kiri )

2. logic switch B dihubungkan dengan kaki no 2,13, dan 12 pada IC 7400 yang ke-1( kiri )

3. kaki no 6 pada IC 7400 yang ke-1( kiri ) dihubungkan dengan kaki no 9 pada IC 7400 yang ke-1( kiri )

4. kaki no 11 pada IC 7400 yang ke-1( kiri ) dihubungkan dengan kaki no 10 pada IC 7400 yang ke-1(kiri )

5. kaki no 3 pada IC 7400 yang ke-1( kiri ) dihubungkan dengan kaki no 1 pada IC 7400 yang ke-2( kanan)

6. kaki no 8 pada IC 7400 yang ke-1( kiri ) dihubungkan dengan kaki no 2 pada IC 7400 yang ke-2( kanan)

7. kaki no 3 pada IC 7400 yang ke-2( kanan ) dihubungkan dengan LED 

Untuk kaki no 7 selalu dihubungkan ke GND dan kaki no 14 dihubungkan ke VCC, dalam skema LED atau logic monitor dihubungkan dengan dengan GND.

Tugas 2

 

 

Rangkaian diatas dibuat dengan menggunakan dua buah IC yaitu IC7404 dan IC7400. Kemudian untuk merangkainya di butuhkan bread board NX-4i dan kabel jumper sebagai penghubungnya.
Berikut langkah perangkaiannya :
-Hubungkan kaki no.14 dari IC 7404 dan 7400 pada VCC+5V
 dan kaki no.7 dari IC 7404 dan 7400 pada GND
-Hubungkan switch A dengan kaki no.1 IC 7404
-Hubungkan switch B dengan kaki no.2 IC 7400
-Hubungkan switch C dengan kaki no.4 dan 10 IC 7400
-Hubungkan switch D dengan kaki no.5 IC 7400
-Kaki no.2 IC 7404 dihubungkan pada kaki no.1 IC 7400
-Kaki no.3 IC 7400 dihubungkan pada kaki no.3 IC 7404
-Kaki no.4 IC 7404 dihubungkan ke logic monitor/LED dan kaki no.9 IC 7400
-Kaki no.6 IC 7400 dihubungkan ke logic monitor/LED dan kaki no.12 IC 7400
-Kaki no.8 IC 7400 dihubungkan pada kaki no.13 IC 7400
-Kaki no.11 IC 7400 dihubungkan pada logic monitor/LED

Sekema pengkabelan :

Tabel Kebenaran

Pertemuan 2: Gerbang NOT dan NAND

    Pada BAB ini kita akan mempelajari gerbang NOT dan gerbang NAND, berikut rangkaian kaki-kakinya,skema pengkabelan dan tabel kebenaran.

Gerbang Dasar NOT
Gerbang dasar NOT disebut juga gerbang pembalik. Gerbang NOT hanya mempunyai satu inputan dan satu output. Bila input bernilai 0,maka outputnya adalah 1, dan begitu sebaliknya

Tabel kebenaran :

Gerbang Dasar NAND

Gerbang dasar NAND merupakan antara gerbang dasar AND dan NOT, atau dengan kata lain gerbang AND dan yang di-NOT-kan. Gerbang NAND ini mempunyai dua inputan dan satu output, jika kedua inputan bernilai adalah 0 maka outputnya 0,selain itu apapun inputanya nilai outputnya adalah 1.

Praktek

Dalam praktikum ini IC yang digunakan adalah IC7404(untuk gerbang NOT) dan IC7400 (untuk gerbang NAND), siapkan juga kabel jumper secukupnya dan bread board NX-4i
Untuk kegiatan praktikum kali ini adalah :
1. Membuat rangkaian gerbang NOT
2. Membuat rangkaian gerbang NAND
3. Membuat rangkaian dari skema dibawah ini:

    Langkah pengkabelan dari skema diatas :
1.  hubungkan kaki no.7  ke GND dan kaki no.14 ke VCC+5V untuk setiap IC(7404 dan 7400)
2.  hubungkan inputan A dengan kaki no.1 IC7404
3.  hubungkan inputan B dengan kaki no.1 IC 7400
4.  hubungkan inputan C dengan kaki no.2 IC 7400
5.  hubungkan kaki no.2 IC 7404 dengan kaki no.4 IC 7400 dan kaki no.5 IC 7400
6.  hubungkan kaki no.3 IC 7400 dengan kaki no10 IC 7400 dan logic monitor/LED
7.  hubungkan kaki no.6 IC 7400 dengan kaki no.9 IC 7400 dan logic monitor/LED
8.  hubungkan kaki no.8 IC 7400 dengan logic monitor/LED

Untuk skema pengkabelannya sbb:

Tabel kebenaran :

Tugas 1

Tabel kebenaran :
















Skema pengkabelan :

Pertemuan I : Gerbang Dasar AND dan OR

Gerbang Dasar AND
Gerbang And akan menghasilkan output(Y) = 1 jika kedua input (A dan B) = 1. Jika salah satu input ada yang 0 maka output = 0
Tabel kebenaran gerbang dasar AND:

Symbol gerbang AND

Gerbang Dasar OR
Gerbang OR akan menghasilkan output(Y) = 1 jika salah satu atau kedua input (A dan B) = 1. Jika kedua input = 0 maka output = 0.
Tabel kebenaran gerbang dasar OR:

Symbol gerbang OR

Dari dasar teori diatas kemudian dilakukan percobaan dengan menggunakan alat:

1. Bread Board NX-4i

2. IC 7408 untuk gerbang AND

 

   & IC 7432 untuk gerbang OR

      Pada percobaan menggunakan BreadBoard NX-4i alat ini memiliki papan slot di tengahnya untuk meletakkan komponen dan menancapkan kebel jumper. kemudian ada tombol yang berfungsi sebagai inputan, pada alat ini hijau=0 dan merah=1. kemudian ada beberapa LED sebagai output.         

      Untuk IC, baik untuk gerbang AND atau gerbang OR pada dasarnya tidak jauh berbeda, yaitu kaki 1 dan 2 sebagai inputan, 3 sebagai output(lihat gambar skema IC). Untuk kaki 7 dihubungkan dengan ground(GND) dan kaki 14 di hubungkan dengan VCC +5V. Karena itu jika salah satu kaki atau kedua-duanya patah IC tidak dapat digunakan.