SISTEM KOMPUTER : Arithmetic Logic Unit

Arithmetic Logic Unit
Arithmetic Unit (ALU)
ALU memiliki fungsi untuk menerima setiap data biner yang tersimpan dalam memori, kemudian melakukan operasi aritmatika terhadap data tersebut, sesuai dengan instruksi dari Control Unit (CU).

Rangkaian logika dalam ALU merupakan komponen utama yang berfungsi untuk melakukan operasi
aritmetika. Rangkaian logika tersebut terdiri atas susunan beberapa gerbang logika (AND, OR, NOT). Rangkaian logika menggunakan Integrated Circuit (IC).

Apabila terdapat suatu penjumlahan A + B, maka ALU akan memproses kedua data biner tersebut dengan cara :
  1. Memori akan mengirimkan data menuju CU. Kemudian, CU akan memulai penjadwalan proses operasi dengan memasukkan nilai A ke accumulator dan B ke b-register.
  2. Kedua data tersebut kemudian diintruksikan untuk dijumlahkan dalam rangkaian logika oleh CU. Setelah itu, hasilnya dikirimkan kembali ke memori untuk ditampilkan ke dalam peralatan input/output.
Rangkaian Half Adder
Rangkaian half adder adalah rangkaian logika yang dapat menjumlahkan dua buah input. Half adder akan menghasilkan hasil (sum) serta nilai lebihnya (Carry). Half Adder digunakan sebagai penjumlah dari bit-bit terendah (Least Significant Bit).

Berikut adalah contoh penjumlahan bilangan biner.

Input dan Output penjumlahan 2 bit biner

Rangkaian Logika Half Adder  
Rangkaian Full Adder
Rangkaian full adder adalah rangkaian logika yang dapat menjumlahkan tiga terminal input dan dua
terminal output. Full adder akan menghasilkan hasil (sum) serta nilai lebihnya (Carry).
Rangkaian Logika S  
Rangkaian Logika C0
Input dan Output Rangkaian Full Adder  
Rangkaian Penjumlahan Paralel
Rangkaian penjumlahan paralel digunakan untuk mengoperasikan penjumlahan terhadap dua bilangan dengan nilai bit lebih dari 1. Rangkaian paralel dapat terdiri atas kombinasi beberapa adder.

Rangkaian parallel 2 bit dengan blok Full Adder  
Rangkaian parallel 3 bit  
Jumlah blok yang digunakan dalam rangkaian paralel sesuai dengan jumlah bit bilangan yang dijumlahkan. Untuk mengimplementasikan rangkaian paralel dengan maksimal 4 penjumlahan, dapat digunakan IC 4008 CMOS.

IC 4008  
Rangkaian Half Subtractor
Half subtractor adalah rangkaian logika yang digunakan untuk melakukan operasi pengurangan bilangan biner 1 bit. Half Subtractor membutuhkan 2 input serta 2 output. Output yang dihasilkan adalah bit selisih yaitu Difference (Di) dan bit pinjaman yaitu Borrow (Bo)

Input dan Output pengurangan 2 bit biner  
Rangkaian Logika Half Subtractor  
Rangkaian Full Subtractor
Rangkaian full subtractor adalah rangkaian logika yang dapat mengurangi bilangan biner dengan tiga terminal input dan dua terminal output. Full subtractor akan menghasilkan selisih (Difference) serta pinjaman (Borrow).

Rangkaian Full Subtractor  
Input dan Output Rangkaian Full Substractor  
Rangkaian Pengurang Paralel
Rangkaian ini terdiri dari kombinasi rangkaian half substractor dan full substractor untuk melakukan
operasi pengurangan lebih dari 1 bit.

Untuk melakukan pengurangan biner, bilangan input harus diubah menjadi komplemen 2, sehingga dibutuhkan inverter. Rangkaian inverter dapat dibuat dengan menggunakan gerbang XOR.

Rangkaian logika invers dengan XOR  
Selain inverter, dibutuhkan rangkaian untuk mengubah input menjadi bentuk komplemen 2. Rangkaian ini membutuhkan half adder dan full adder yang dikombinasikan dengan rangkain XOR sebelumnya.

Rangkaian logika invers dengan XOR
Bentuk akhir rangkaian setelah ditambahkan komponen input dan output  
SISTEM KOMPUTER : Arithmetic Logic Unit SISTEM KOMPUTER : Arithmetic Logic Unit Reviewed by Ijul Lke on 7:44 AM Rating: 5

No comments:

Powered by Blogger.