new fig 6.16


1. Pendahuluan [Kembali]

Dalam perancangan sistem digital, keterbatasan kapasitas bit pada perangkat keras dapat diatasi dengan teknik kaskade (cascade). Sebagai contoh, dua IC 74HC382 yang berbasis ALU 4-bit dapat dikombinasikan untuk membentuk satu kesatuan adder 8-bit. Mekanisme ini bekerja dengan membagi dua operand 8-bit (A dan B) secara merata; IC pertama mengolah bit berbobot rendah (A0 - A3 dan B0 - B3), sementara IC kedua menyelesaikan bit berbobot tinggi (A4 - A7 dan B4 - B7). Kunci dari keakuratan operasi penjumlahan ini terletak pada kontinuitas aliran data, di mana saluran output carry dari IC lini bawah menjadi pemandu (input carry) bagi IC lini atas.

2. Tujuan [Kembali]

1. Menjelaskan cara kerja IC 74LS382 dalam memproses operasi aritmatika dan logika.

2. Mengidentifikasi dan menerangkan prinsip kerja berbagai gerbang logika dasar maupun kombinasi.

3. Merancang serta mensimulasikan rangkaian gerbang logika secara mandiri menggunakan software simulasi pilihan.

3. Alat dan Bahan [Kembali]

 IC 74LS382



    IC 74LS382 adalah sebuah Arithmetic Logic Unit (ALU) 4-bit dari seri TTL (Transistor-Transistor Logic) 74LS, yang berfungsi untuk melakukan operasi aritmatika dan logika dasar pada data biner 4-bit. IC ini termasuk dalam keluarga logika seri 74LS dan digunakan untuk memproses data dalam bentuk logika digital. ALU seperti 74LS382 sering digunakan dalam CPU sederhana, kalkulator digital, atau sistem pembelajaran komputer dasar.

- 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.

    Pinout:


- Logic Probe


    Logic probe adalah alat elektronik sederhana yang digunakan untuk mengukur dan memantau logika sinyal digital (HIGH/LOW) pada rangkaian elektronik, terutama dalam sistem digital seperti rangkaian TTL dan CMOS.

4. Dasar Teori [Kembali]

 IC 74HC382 merupakan unit aritmetika dan logika (Arithmetic Logic Unit/ALU) 4-bit yang mampu melakukan berbagai operasi logika dan aritmetika, seperti AND, OR, XOR, serta penjumlahan dan pengurangan. Dalam sistem digital, penjumlahan data biner merupakan salah satu operasi dasar yang sangat penting, terutama dalam pengolahan data dan pengendalian mikroprosesor. Karena IC 74HC382 hanya mampu mengolah data 4-bit, maka untuk menjumlahkan dua buah data 8-bit diperlukan dua IC yang dikaskadekan. Pengkaskadean dilakukan dengan cara menghubungkan output carry dari ALU pertama (yang menangani 4-bit paling rendah) ke input carry dari ALU kedua (yang menangani 4-bit paling tinggi), sehingga propagasi carry tetap berlanjut dari bit rendah ke bit tinggi. Setiap IC akan menerima empat bit operand dari masing-masing input A dan B, sehingga keseluruhan sistem mampu mengoperasikan penjumlahan 8-bit secara utuh. Prinsip kerja ini mengikuti konsep dasar penjumlahan biner berantai, yang banyak digunakan dalam desain sistem komputer untuk memperluas lebar data dari komponen logika dasar.

5. Example [Kembali]

Example 1

  • Soal: Hitung hasil jika A = 0010 0101 dan B = 0001 0011!

  • Jawaban:

    • Bagian kanan: 0101 + 0011 = 1000

    • Bagian kiri: 0010 + 0001 = 0011

    • Hasil Akhir: 0011 1000

Example 2

  • Soal: Hitung hasil jika A = 0000 0100 dan B = 0000 0010!

  • Jawaban:

    • Bagian kanan: 0100 + 0010 = 0110

    • Bagian kiri: 0000 + 0000 = 0000

    • Hasil Akhir: 0000 0110

6. Problem [Kembali]

Problem 1

  • Soal: Apa yang terjadi jika bagian kanan menghasilkan sisa (carry)? Contoh: A = 0000 1000 dan B = 0000 1000.

  • Jawaban:

    • Bagian kanan: 1000 + 1000 = 10000. Karena cuma muat 4 angka, ditulis 0000, dan angka 1 paling depan disimpan/dioper ke bagian kiri.

    • Bagian kiri: 0000 + 0000 + 1 (simpanan) = 0001

    • Hasil Akhir: 0001 0000

Problem 2

  • Soal: Apa fungsi pin OVR pada IC bagian kiri?

  • Jawaban: Pin OVR (Overflow) akan menyala (berlogika 1) jika hasil penjumlahan melebihi kapasitas maksimum yang bisa ditampung oleh sistem 8-bit bertanda (artinya hasilnya terlalu besar hingga membuat eror bit tanda positif/negatif).

7. Latihan [Kembali]

Exercise 1

Hitung hasil penjumlahan dari A = 0001 1100 dan B = 0010 0100 pada rangkaian tersebut!

A. 0011 1000

B. 0100 0000

C. 0011 0000

D. 0100 1100

Kunci Jawaban: B

Penjelasan singkat: Bagian kanan (1100 + 0100) menghasilkan 0000 dan sisa 1 disimpan ke kiri. Bagian kiri menjadi 0001 + 0010 + 1 = 0100. Jadi gabungannya 0100 0000.

Exercise 2

Jika ingin mengubah fungsi rangkaian di atas dari Penjumlahan menjadi Pengurangan, kombinasi angka pada pin kontrol S2 S1 S0 harus diubah menjadi...

A. 000

B. 101

C. 011

D. 111

Kunci Jawaban: C

Penjelasan singkat: Berdasarkan data teknis IC 74HC382, mode operasi pengurangan aktif ketika pin selector S2 S1 S0 diberi logika 011 dan pin carry-in (CN) paling awal diberi logika 1.

8. Percobaan [Kembali]

 a. Prosedur

  • Buka aplikasi Proteus
  • Cari dan siapkan komponen yang dibutuhkan
  • Rangkailah komponen menjadi rangkaian yang diinginkan
  • Jika sudah, simulasikan rangkaian.
  • Amati rangkaian yang telah dibuat
  • Jika terjadi error, ganti komponen yang salah atau nilai komponen yang salah tersebut.

    b. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

        Gambar Rangkaian :


        Prinsip Kerja : IC 74HC382 bekerja sebagai ALU 4-bit yang dapat melakukan operasi aritmetika seperti penjumlahan dengan bantuan input kontrol. Untuk membentuk penjumlah 8-bit, dua IC 74HC382 dikaskadekan sehingga satu IC menangani 4-bit bagian bawah (bit 0–3) dan IC kedua menangani 4-bit bagian atas (bit 4–7) dari dua operand 8-bit. Masing-masing IC menerima dua set input data 4-bit (A dan B) serta sinyal kontrol untuk menentukan jenis operasi. IC pertama yang mengolah bit rendah menerima carry-in (C₀) dari luar, biasanya diset ke logika 0 untuk penjumlahan awal. Output carry-out dari IC pertama (C₄) kemudian dihubungkan ke input carry-in dari IC kedua sebagai propagasi carry.

        Selama proses penjumlahan, IC pertama melakukan operasi penjumlahan terhadap bit-bit A0–A3 dan B0–B3, menghasilkan 4-bit hasil pertama dan carry-out jika terjadi overflow. Carry-out ini menjadi input carry bagi IC kedua, yang kemudian menjumlahkan bit-bit A4–A7 dan B4–B7 beserta carry yang diteruskan dari IC pertama. Hasil dari kedua IC tersebut digabungkan untuk membentuk output 8-bit penuh. Proses propagasi carry antar-IC ini memungkinkan kedua ALU bekerja secara berurutan untuk menyelesaikan penjumlahan yang lebih besar dari kemampuan individualnya. Prinsip kerja ini merupakan dasar dari pembentukan penjumlah berukuran lebih besar dalam sistem digital, yang banyak digunakan dalam unit pemrosesan mikroprosesor dan rangkaian logika aritmetika kompleks.

C. Video Penjelasan 



9. Download File [Kembali]

Rangkaian [Klik]

Video Penjelasan [Klik]

Datasheet Ic 74LS382 [Klik]

Komentar

Posting Komentar