Archive

Archive for the ‘Kuliah’ Category

Operasi dan Rangkaian Aritmetika Biner

8_FA_detailedRepresentasi bilangan biner telah dibahas di bab sebelumnya. Bilangan biner ini merepresentasikan bilangan bulat dan pecahan. Bilangan dapat bernilai positif atau negatif. Representasi bilangan tak bertanda dapat digunakan untuk menyatakan bilangan yang hanya mempunyai nilai positif saja.

Untuk menyatakan bilangan yang bisa bernilai positif dan negatif digunakan representasi bilangan bertanda. Bilangan bertanda menggunakan 1 bit untuk tanda (paling depan), yaitu jika bit tanda bernilai 1, maka bilangan tersebut bernilai negatif, dan sebaliknya.

Bilangan bertanda ini dapat mempunyai format sign-magnitude, 1’s complement dan 2’s complement. Bilangan pecahan dapat dinyatakan dalam bentuk fixed-point dan floating-point. Fixed-point mempunyai jumlah bit untuk nilai utuh dan pecahan tetap, sedangkan floating-point mempunyai jumlah bit untuk nilai utuh dan pecahan dinyatakan dalam bilangan itu sendiri.

Operasi aritmetika biner dapat dilakukan menggunakan bilangan tersebut, yaitu penjumlahan dan pengurangan. Operasi penjumlahan dua bilangan A dan B, yaitu A+B, dilakukan dengan menjumlahan tiap bit bilangan A dan B mulai LSB ke MSB, dengan membawa nilai simpan (carry) untuk dijumlahkan di bit berikutnya. Operasi pengurangan A dengan B, yaitu A-B, dilakukan dengan menjumlahkan A dengan -B, yaitu 2’s complement dari B. Read more…

Categories: Kuliah, Sistem Digital

Representasi Data Digital (Bagian 2)

8_contoh_double_precision_3Sistem komputer saat ini hanya mengenal simbol 0 dan 1 (nilai digital). Komputer secara umum tersusun atas antarmuka masukan/keluaran, prosesor (CPU), memori dan media penyimpan (misalnya harddisk). Dari peripheral masukan, komputer mendapatkan masukan data karakter berupa huruf, angka, simbol dan kontrol dari keyboard, misalnya A,b,1,\&,*, dan LF (line feed, ganti baris). Ke peripheral keluaran, komputer menampilkan data karakter di layar monitor berupa teks.

Operasi aritmetika, misalnya penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian, mengenal beragam sistem bilangan, yang dapat dibagi menjadi bilangan bulat dan bilangan pecahan. Bilangan bulat dan pecahan ini menggunakan sistem desimal yang memuat simbol 0-9. Bilangan bulat dinyatakan dengan simbol 0-9 untuk menyatakan satuan, puluhan, ratusan dan seterusnya. Bilangan pecahan dinyatakan dengan simbol 0-9 dan , (koma) untuk memisahkan bagian bulat dan pecahan. Bilangan-bilangan tersebut dapat bernilai positif (+) dan negatif (-).

Bilangan juga dapat bernilai sangat besar dan sangat kecil, misalnya konstanta temperatur Plank Tp=1,416833×10^32 K dan konstanta Boltzmann k=1,3806488×10^(-23)J.K^(-1). Data karakter harus dinyatakan ke dalam nilai digital yang dimengerti oleh komputer. Demikian juga untuk bilangan aritmetika. Komputer menggunakan bentuk digital untuk karakter dan bilangan dalam operasinya, seperti dalam proses pengolahan oleh prosesor, penjumlahan oleh unit arimetika logika (ALU) dan penyimpanan ke memori dan harddisk. Read more…

Categories: Kuliah, Sistem Digital

Representasi Data Digital (Bagian 1)

8_2s-complement_rulesSistem komputer saat ini hanya mengenal simbol 0 dan 1 (nilai digital). Komputer secara umum tersusun atas antarmuka masukan/keluaran, prosesor (CPU), memori dan media penyimpan (misalnya harddisk). Dari peripheral masukan, komputer mendapatkan masukan data karakter berupa huruf, angka, simbol dan kontrol dari keyboard, misalnya A,b,1,\&,*, dan LF (line feed, ganti baris). Ke peripheral keluaran, komputer menampilkan data karakter di layar monitor berupa teks.

Operasi aritmetika, misalnya penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian, mengenal beragam sistem bilangan, yang dapat dibagi menjadi bilangan bulat dan bilangan pecahan. Bilangan bulat dan pecahan ini menggunakan sistem desimal yang memuat simbol 0-9. Bilangan bulat dinyatakan dengan simbol 0-9 untuk menyatakan satuan, puluhan, ratusan dan seterusnya. Bilangan pecahan dinyatakan dengan simbol 0-9 dan , (koma) untuk memisahkan bagian bulat dan pecahan. Bilangan-bilangan tersebut dapat bernilai positif (+) dan negatif (-). Bilangan juga dapat bernilai sangat besar dan sangat kecil, misalnya konstanta temperatur Plank Tp=1,416833×10^32 K dan konstanta Boltzmann k=1,3806488×10^(-23)J.K^(-1). Read more…

Categories: Kuliah, Sistem Digital

Rangkaian TTL Standar

7-rangkaian-ttl-f1567-optimalRangkaian TTL untuk mengimplementasikan suatu fungsi logika tertentu, seperti dibahas di bab sebelumnya, dikemas dalam satu chip menjadi rangkaian terintegrasi (IC). IC TTL ini mengacu ke rangkaian transistor, baik BJT, CMOS maupun BiCMOS. IC ini disebut juga IC TTL.

IC TTL ini kemudian distandarkan untuk jaminan kompatibilitas antar-produsen chip, terutama penomoran IC dan fungsi logika yang diwakilinya, sehingga disebut juga IC TTL standar. Rangkaian logika sederhana umumnya diimplementasikan menggunakan IC TTL standar. Untuk mengimplementasikan rangkaian logika, desainer perlu memilih IC dengan fungsi logika standar yang diinginkan dan menghubungkan IC-IC tersebut untuk memperoleh fungsi logika secara keseluruhan.

IC TTL ini merupakan salah satu alternatif untuk mengimplementasikan desain sistem digital. Rangkaian digital dapat juga diimplementasikan menggunakan devais terprogram (PLD) dan IC aplikasi khusus (ASIC). ASIC didesain dan dioptimasi untuk aplikasi khusus sehingga mendapatkan performansi yang tinggi dengan konstrain yang telah ditentukan. PLD digunakan untuk mengimplementasikan rangkaian logika yang dapat dikonfigurasi (diprogram secara hardware). Read more…

Categories: Kuliah, Sistem Digital

Rangkaian Logika CMOS

6_cmos_logic_gateDalam proses sintesis, fungsi logika minimal diwujudkan dalam rangkaian logika, yang terdiri atas gerbang-gerbang logika dan interkoneksinya membentuk rangkaian SOP (AND-OR, NAND-NAND) atau POS (OR-AND, NOR-NOR). Gerbang logika tersebut kemudian diimplementasikan menggunakan rangkaian transistor membentuk TTL. Salah satu teknologi transistor untuk mengimplementasikan rangkaian TTL adalah CMOS.

Transistor CMOS mempunyai kelebihan dibandingkan dengan bipolar (BJT), yaitu daya yang lebih rendah, ukuran yang lebih kecil dan biaya fabrikasi yang lebih murah. Ukuran yang kecil dan biaya fabrikasi yang murah membuat transistor CMOS banyak digunakan di chip-chip digital dengan kepadatan transistor tinggi, misalnya mikroprosesor dan devais PLD. Di sisi lain, transistor bipolar mempunyai karakteristik respon lebih cepat daripada CMOS sehingga banyak digunakan di chip yang membutuhkan kecepatan tinggi. Kompromi (trade-off) antara daya yang rendah dan kecepatan yang tinggi memunculkan transistor BiCMOS (BiCMOS), yang merupakan perpaduan bipolar dan CMOS. Read more…

Categories: Kuliah, Sistem Digital
Skip to toolbar