• Untuk menyelesaikan tugas Sistem Digital yg diberi oleh bapak Darwison,M.t
  • Untuk memahami materi tentang Arithmatic Logic Unit (ALU)

2. Alat dan Bahan  [kembali]


Rangkaian pada ALU


 
  Unit logika aritmatika (ALU) adalah blok bangunan digital yang mampu melakukan kedua aritmatika sebagai operasi logika. Unit logika aritmatika yang dapat melakukan berbagai operasi aritmatika seperti penambahan, pengurangan, dll., dan fungsi logika seperti ANDing, ORing, EX-ORing, dll., pada dua angka empat bit biasanya tersedia dalam bentuk IC. Fungsi yang akan dilakukan dapat dipilih dari fungsi pilih pin. Beberapa nomor tipe ALU yang populer termasuk 74181, 74381, 74382, 74582 (semua dari keluarga logika TTL) dan 40181 (dari keluarga logika CMOS). Detail fungsional dari ini
IC diberikan di bagian akhir bab di bawah judul Informasi yang Relevan dengan Aplikasi.
Lebih dari satu IC tersebut selalu dapat dihubungkan secara kaskade untuk melakukan operasi aritmatika dan logika pada bilangan bit yang lebih besar.

    Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika. Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori.

    Arithmetic Logical Unit (ALU) merupakan unit penalaran secara logic. ALU ini merupakan Sirkuit CPU berkecepatan tinggi yang bertugas menghitung dan membandingkan. Angka-angka dikirim dari memori ke ALU untuk dikalkulasi dan kemudian dikirim kembali ke memori. Jika CPU diasumsikan sebagai otaknya komputer, maka ada suatu alat lain di dalam CPU tersebut yang dikenal dengan nama Arithmetic Logical Unit (ALU), ALU inilah yang berfikir untuk menjalankan perintah yang diberikan kepada CPU tersebut.

        ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi dan tugas tersendiri. Fungsi-fungsi yang didefinisikan pada ALU adalah Add (penjumlahan), Addu (penjumlahan tidak bertanda), Sub (pengurangan), Subu(pengurangan tidak bertanda), and, or,xor, sll (shift left logical), srl (shift right logical), sra (shift right arithmetic), dan lain-lain.

    Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya menggunakan sistem bilangan biner two’s complement. ALU mendapat data dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU output register, sebelum disimpan dalam memori.

    ALU sendiri merupakan suatu kesatuan alat yang terdiri dari berbagai komponen perangkat elektronika termasuk di dalamnya sekelompok transistor, yang dikenal dengan nama logic gate, dimana logic gate ini berfungsi untuk melaksanakan perintah dasar matematika dan operasi logika. Kumpulan susunan dari logic gate inilah yang dapat melakukan perintah perhitungan matematika yang lebih komplit seperti perintah “add” untuk menambahkan bilangan, atau “devide” atau pembagian dari suatu bilangan. Selain perintah matematika yang lebih komplit, kumpulan dari logic gate ini juga mampu untuk melaksanakan perintah yang berhubungan dengan logika, seperti hasil perbandingan dua buah bilangan.

            Instruksi yang dapat dilaksanakan oleh ALU disebut dengan instruction set. Perintah yang ada pada masing-masing CPU belum tentu sama, terutama CPU yang dibuat oleh pembuat yang berbeda, katakanlah misalnya perintah yang dilaksanakan oleh CPU buatan Intel belum tentu sama dengan CPU yang dibuat oleh Sun atau perusahaan pembuat mikroprosesor lainnya. Jika perintah yang dijalankan oleh suatu CPU dengan CPU lainnya adalah sama, maka pada level inilah suatu sistem dikatakan compatible. Sehingga sebuah program atau perangkat lunak atau software yang dibuat berdasarkan perintah yang ada pada Intel tidak akan bisa dijalankan untuk semua jenis prosesor,kecuali untuk prosesor yang compatible dengannya.

            Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).



1. Jika CARRY GENERATE Gi dan CARRY PROPAGATE Pi didefinisikan ulang sebagai Pi = (Ai + Bi) dan Gi = AiBi menunjukkan bahwa keluaran CARRY Ci+1 dan keluaran SUM Si dari sebuah penambah penuh dapat dinyatakan dengan fungsi Boolean berikut:

Solution :




2. Rancanglah sebuah komparator dengan magnitudo dua bit. Juga, tulis ekspresi Boolean yang relevan.



Solution 

Biarkan A (A1A0) dan B (B1B0) menjadi dua angka. Jika X, Y dan Z masing-masing mewakili kondisi A = B, A > B dan A<B (yaitu, X = 1, Y = 0 dan Z = 0 untuk A =B; X= 0, Y = 1 dan Z = 0 untuk A>B; dan X = 0, Y = 0 dan Z = 1 untuk A<B), maka ekspresi untuk X, Y dan Z dapat ditulis sebagai berikut:






 1. A, B, Bin, D dan Bout masing-masing adalah angka yang dikurangi, pengurang, BORROW-IN, 

perbedaan output dan BORROW-OUT dalam kasus subtractor penuh. Tentukan bitnya

status D dan Bout untuk nilai A, B, dan Bin berikut:

(a) A = 0, B = 1, Bin = 1

(b) A = 1, B = 1, Bin = 0

(c) A = 1, B = 1, Bin = 1

(d) A = 0, B = 0, Bin = 1

(a) D=0, Bout = 1; (b) D=0, Bout =0; (c) D=1, Bout =1; (d) D=1, Bout = 1


2. Tentukan jumlah blok sirkuit penambah setengah dan penuh yang diperlukan untuk membangun biner 64-bit penambah paralel. Juga, tentukan jumlah dan jenis gerbang logika tambahan yang diperlukan untuk mengubah penambah 64-bit ini menjadi penambah-pengurang 64-bit.

Untuk penambah 64-bit: HA=1, FA=63
Untuk penambah-pengurang 64-bit: HA=1, FA=63, gerbang EX-OR=64

3. Jika bit minuend, subtrahend dan BORROW-IN diterapkan masing-masing ke Augend, Addend

dan input CARRY-IN dari full adder, buktikan bahwa output SUM dari full adder akan menghasilkan

output PERBEDAAN yang benar.




1. Instruksi yang dapat dilaksanakan oleh ALU disebut....

a. Instruction Preset

b. Instruction Reset

c.Instruction Set

d. Instruction Campuran

Jawaban : C

2. ALU sendiri merupakan suatu kesatuan alat yang terdiri dari berbagai komponen perangkat elektronika termasuk di dalamnya sekelompok transistor, yang dikenal dengan nama....

a. Logicstate

b. Logic gate

c. Amplifier

d. Transistor

Jawaban : B


 Prinsip Kerja

    Instruksi yang dapat dilaksanakan oleh ALU disebut dengan instruction set. Perintah yang ada pada masing-masing CPU belum tentu sama, terutama CPU yang dibuat oleh pembuat yang berbeda, katakanlah misalnya perintah yang dilaksanakan oleh CPU buatan Intel belum tentu sama dengan CPU yang dibuat oleh Sun atau perusahaan pembuat mikroprosesor lainnya. Jika perintah yang dijalankan oleh suatu CPU dengan CPU lainnya adalah sama, maka pada level inilah suatu sistem dikatakan compatible. Sehingga sebuah program atau perangkat lunak atau software yang dibuat berdasarkan perintah yang ada pada Intel tidak akan bisa dijalankan untuk semua jenis prosesor,kecuali untuk prosesor yang compatible dengannya.

    Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).


       



Download video Klik disini..






Tidak ada komentar:

Posting Komentar

SISTEM DIGITAL TAHUN 2022 OLEH : Wahyoe Olfat Pratama 2010952045 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS PADANG 2021