6.10 Complete Four-Bit Parallel Adder With Registers

 

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. PENDAHULUAN

2. TUJUAN

3. ALAT DAN BAHAN

4. DASAR TEORI

5. PERCOBAAN

6. DOWNLOAD FILE 

1. Pendahuluan[Back]

Konfigurasi Complete Four-Bit Parallel Adder with Registers adalah salah satu bentuk rangkaian digital yang digunakan untuk melakukan operasi penjumlahan bilangan biner empat bit secara paralel. Dalam konfigurasi ini, adder empat bit diintegrasikan dengan register untuk menyimpan input dan output, sehingga memungkinkan pengolahan data yang lebih cepat dan teratur dalam sistem digital.

Rangkaian ini biasanya digunakan dalam sistem komputasi digital seperti ALU (Arithmetic Logic Unit) karena mampu melakukan operasi aritmetika dengan kecepatan tinggi dan akurasi yang baik. Register dalam rangkaian ini berfungsi untuk menyimpan operand (data input) serta hasil penjumlahan, sehingga memungkinkan data diproses secara berurutan tanpa kehilangan nilai awal. Dengan adanya register, sinkronisasi data terhadap sinyal clock juga dapat dilakukan dengan lebih efisien.

Dalam konfigurasi Four-Bit Parallel Adder with Registers, input data biner dimasukkan ke dalam register input, kemudian diproses oleh adder empat bit, dan hasil akhirnya disimpan dalam register output. Pendekatan ini memungkinkan kontrol logika yang terkoordinasi dengan baik, serta mendukung pengembangan sistem komputasi digital yang lebih kompleks dan cepat.

2. Tujuan[Back]

• Untuk memenuhi tugas mata kuliah Elektronika yang diberi oleh Bapak Dr. Darwison, M.T

• Memahami konfigurasi rangkaian adder 4-bit paralel lengkap dengan register

• Memahami cara kerja register dalam menyimpan dan mengatur data biner

• Mengetahui pengaruh sinyal input terhadap output dalam sistem digital

• Memahami karakteristik dan kinerja rangkaian adder serta optimalisasinya dalam berbagai aplikasi digital

3. Alat dan Bahan[Back]

1). 4013 flip flop dual type D

Spesifikasi:

• Wide supply voltage range: 3.0V to 15V
• High noise immunity: 0.45 VDD (typ.)
• Low power TTL: fan out of 2 driving 74L
• compatibility: or 1 driving 74LS

Konfigurasi pin:

Tabel Kebenaran:

2). Gerbang AND

Spesifikasi:

Tegangan catu daya

4.75 – 5.25 V (Maks. 7 V)

Tegangan input HIGH

≥ 2 V

Tegangan input LOW

≤ 0.8 V

Arus output HIGH

≤ –0.4 mA

Arus output LOW

≤ 16 mA

Waktu propagasi

t<sub>PLH</sub> = 22 ns, t<sub>PHL</sub> = 15 ns

Arus catu daya

4–8 mA (HIGH), 12–22 mA (LOW)

Suhu operasi

0 °C – 70 °C

Konfigurasi Pin:

Pin Number	Description
1	A Input Gate 1
2	B Input Gate 1
3	Y Output Gate 1
4	A Input Gate 2
5	B Input Gate 2
6	Y Output Gate 2
7	Ground
8	Y Output Gate 3
9	B Input Gate 3
10	A Input Gate 3
11	Y Output Gate 4
12	B Input Gate 4
13	A Input Gate 4
14	Vcc - Positive Supply

Tabel Kebenaran:

Input		Output
A	B	Y
L	L	L
L	H	L
H	L	L
H	H	H

3). Button

Spesifikasi:

• Mode of Operation: Tactile feedback
• Power Rating: MAX 50mA 24V DC
• Insulation Resistance: 100Mohm at 100v
• Operating Force: 2.55±0.69 N
• Contact Resistance: MAX 100mOhm
• Operating Temperature Range: -20 to +70 ℃
• Storage Temperature Range: -20 to +70 ℃

Konfigurasi Pin

4). Logictoggle

 

Logic toggle merupakan suatu rangkaian logika digital yang menghasilkan sinyal output biner (logika tinggi atau rendah) secara bergantian (toggle) setiap kali menerima sinyal pemicu (trigger). Rangkaian ini umumnya digunakan untuk mengubah status suatu sistem dari kondisi aktif ke tidak aktif, atau sebaliknya, dengan menggunakan satu tombol atau pulsa logika sebagai input.

5). Gerbang OR 3

Spesifikasi : 

• Jenis Gerbang: 3 buah gerbang NOR dengan 3 input per gerbang

• Tegangan Suplai (V_CC): 4.75 V – 5.25 V

• Tegangan Input Tinggi (V_IH): ≥ 2 V

• Tegangan Input Rendah (V_IL): ≤ 0.8 V

• Output Tinggi (V_OH): ≥ 2.7 V

• Output Rendah (V_OL): ≤ 0.5 V

• Arus Output: hingga 8 mA

• Waktu Propagasi: ~10–22 ns tergantung beban

Konfigurasi Pin:

Pin Number	Description
1	A Input Gate 1
2	B Input Gate 1
3	A Input Gate 2
4	B Input Gate 2
5	C Input Gate 2
6	Y Output Gate 2
7	Ground
8	Y Output Gate 3
9	A Input Gate 3
10	B Input Gate 3
11	C Input Gate 3
12	Y Output Gate 1
13	C Input Gate 1
14	Vcc - Positive Supply

Tabel Kebenaran:

6). Gerbang XOR

Ini merupakan gerbang logika yang outputnya akan bernilai benar atau “1” jika nilai input-inputnya berbeda dan bernilai salah atau “0” jika nilainya sama. Komponen elektronika yang menggunakan gerbang logika XOR adalah IC 7486. 

Spesifikasi 

Logic IC Type: XOR GATE

Sub Category: Gates

Load Capacitance (CL): 15.0  pF

Number of Terminals: 14

Operating Temperature-Min: -40.0  Cel

Operating Temperature-Max: 85.0  Cel

Package Body Material: PLASTIC/EPOXY

Package Code: DIP

Power Supplies (V): 3/15

Prop. Delay@Nom-Sup: 300.0  ns

Schmitt Trigger: NO

Technology: CMOS

Temperature Grade: INDUSTRIAL

CLASS: CMOS / CLEAR

Tabel kebenaran XOR :

7). CLOCK atau generator

Spesifikasi:

Parameter	Nilai Umum

Bentuk Gelombang

Square wave (logika tinggi/rendah)

Tegangan Output

~0 V (LOW) dan ~5 V (HIGH) (TTL) atau ~3.3 V (CMOS)

Frekuensi

Tergantung pengaturan: biasanya 1 Hz–1 MHz

Duty Cycle

50 % (HIGH dan LOW durasinya sama)

Rise/Fall Time

< 10 ns (TTL), < 20 ns (CMOS)

Impedansi Output

~50–100 Ω

Sinkronisasi

Digunakan untuk mencabut data di flip‑flop, register, counter

8). Ground

         

 Ground merupakan titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik.

                                                                

   

4. Dasar Teori[Back]

 

5. Percobaan[Back]

 a. Prosedur

• Siapkan segala komponen yang di butuhkan
• Susun rangkaian sesuai panduan
  
• Sambungkan rangkaian dengan baterai untuk sumber tenaga
• Hidupkan rangkaian
• Apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat.

Gambar Rangkaian: 

 c. Video Simulasi Rangkaian

4.

6. Download File[Back]

File Rangkaian

• Rangkaian 6.10 klik disini

 File Video 

Datasheet

• Datasheet 4013 Flip-Flop D klik disini  
• Datasheet Gerbang AND klik disini 
• Datasheet Button  klik disini
  
• Datasheet Gerbang OR_3 klik disini
• Datasheet voltmeter klik disini
• Datasheet amperemeter klik disini

[menuju awal]