1 / 42

Arsitektur Komputer “ Rangkaian Aritmatika ”

Arsitektur Komputer “ Rangkaian Aritmatika ”. Kurniawan Teguh Martono Sistem Komputer UNDIP. kuis. Sebutkan kegunaan sistem bilangan berikut : Desimal Biner Oktal Hexadesimal Konversi bilangan 28 10 = ……. 2 28 10 = ……. 8 28 10 = ……. 16. Jawab.

thom
Download Presentation

Arsitektur Komputer “ Rangkaian Aritmatika ”

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ArsitekturKomputer“RangkaianAritmatika” KurniawanTeguhMartono SistemKomputer UNDIP

  2. kuis • Sebutkankegunaansistembilanganberikut : • Desimal • Biner • Oktal • Hexadesimal • Konversibilangan • 2810 = …….2 • 2810 = …….8 • 2810 = …….16

  3. Jawab • Desimal : nilaimatauang, nilaikuliah, dll • Biner : rangkaianelektronika digital • Oktal : intruksikomputerdengankode 3 bit • Hexadesimal : pengalamatan memory padamicrokontroler • 28 = 11100 • 28 = 34 • 28 = 1C

  4. TujuanPerkuliahan • Memahamirepresentasibilangan integer • Memahamicaraoperasipenambahan, pengurangan, perkaliandanpembagiandenganrepresentasibilangan integer • Memahamirepresentasibilangan Floating Point • Memahamicaraoperasipenambahan, pengurangan, perkaliandanpembagiandenganrepresentasibilanganFloating Point

  5. Pendahuluan • ALU merupkan “the heart of computer system” • Operasi yang ada di ALU : • Aritmatika • Logika Aritmatika : Perkalian Pembagian Penjumlahan Pengurangan ALU Input A Logika : AND OR NOT Output Input B

  6. Data dalamKomputer • Berupa data angka • Digolongkanmenjadi : • Bilanganbulatatauinterger • Bilanganpecahanatau float

  7. Diagram CPU + ALU Register Bus Internal CPU ALU Status Flags Shifter Complementer Control Unit Aritmetika & Logika Boolean

  8. Keterangan • Register, Tempatpenyimpanan data sementaradalam CPU selama proses eksekusi • Flags, merupakantandadarihasiloperasi ALU. Misal : • Overflow Flag • Control Unit, menghasilkansinyal yang akanmengendalikanoperasi ALU danpemidahan data keataudari ALU

  9. Representasi Integer • Sistembilangandengan basis atau radix yang bereda : • Biner • Oktat • Desimal • Heksadesimal

  10. KomputermenggunakanBiner ? • Karenakomputerhanyamampu : • Membacaadasinyaldantidakadasinyal • Membacaadategangandantidakadategangan • Representasikondisi : • 1 = adateganganatausinyal • 0 = tidakadateganganatausinyal

  11. Basis Angka (SistemKomputer) • Menggunakan Basis BilanganBiner (A2) • Data akandiubahdalamkode ASCII • Kode ASCII diubahmenjadibilanganBiner • Data gambarmerupakan Kumpulan dariAngka yang merupakanperwakilandariwarnamasing-masingpixel danangkaakandiubahdalambentukbiner

  12. Representasi Integer olehbiner • Dalamsistembilanganbinerterdapat 4 macamsistemuntukmerepresentasikanbilangan integer • Unsigned • Sign-magnitude • Bias • Two’s Complement

  13. Unsigned • Untuk menyatakanbilangan yang tidakbertanda • 0000 00002= 010 • 1000 00002=128 • Dst • Dimana a = bit kei • Kelemahan • Hanyadapatmenyatakanbilanganpositif • Tidakdapatmenyatakanbilangan integer negatif

  14. Sign-Magnitude • Merupakanpengembangandari unsigned yang bertujuanuntukmengatasikelemahandari unsigned • Denganmemperlakukan bit paling kiridengancara : • Bit paling kiriadalah 0 makabilangantersebutpositif • Bit paling kiriadalah 1 makabilangantersebutadalahnegatif • Contoh • +21 = 0 0010101 • -21 = 1 0010101 • Kelemahan : • Ada representasinilaigandapadabilangan 0

  15. Representasi Bias • Digunakanuntukmenyatakanexponen (bilnganpemangkat) padarepresentasibilanganpecahan • Dapatmenyatakanbilanganbertanda, yaitu : • Mengurutkanbilangannegatif paling kecil yang dapatdijangkausampaibilanganpositif paling besar yang dapatdijangkau • Mampumengatasipermasalahanpadabilanganbertandayaitu +0 dan -0

  16. Two’s Complement • Merupakanperbaikanmetodenilaitanda yang memilikikekuranganpadaoperasipenjumlahandanpengurangansertarepresentasibilangannol • Bilangannegatifdenganmentodeini : • Komplemensatudaribilanganbinersemula • Menambahkan 1 pada LSB • Maka di perolehbilangannegatifnya

  17. Penjumlahandanpengurangan • Padasembarangkeadaan, hasiloperasidapatlebihbesardari yang dapatditampung • Hal inidisebutdengan overflow • Bilaterjadi overflow maka ALU harusmemberikansinyaltentangkeadaaanini.

  18. Adder • Pada proses penambahan yang ada di ALU diselesaikandengan Switch Elektronik • Elemen ALU yang melakukanoperasiinidisebutdengan ADDER • Ada 2 jenis : • Half Adder • Full Adder

  19. Half Adder • Berfungsiuntukmenambahkan 2 buah bit (binary digit) denganhasilberupa : • Sum : Hasilpenjumlahan • Carry Out : SisaPenjumlahan

  20. Half Adder • 2 buahgerbangLogika : • And • XOR

  21. Operasi HA • BilaA = 0 dan B = 0 maka • Sum = 0 • Carry = 0 • Bila A = 0 dan B = 1 maka • Sum = 1 • Carry =0 • Bila A = 1 dan B = 0 maka • Sum = 1 • Carry =0 • Bila A = 1 dan B = 1 maka • Sum = 0 • Carry =1

  22. Operasi HA

  23. Kelemahan • Hanyadapatmelakukanoperasipenjumlahanterhadap 2 bilanganbinerpadasisi LSB

  24. Full Adder • Merupakanrangkaianpenjumlah yang mempunyai 3 input, yaitu : • Carry in • Sum • Carry Out

  25. RangkaiandenganGerbangLogika

  26. Tabel

  27. Permasalahan • Ditentukanhasiloperasidenganditunjukantabelkebenaranberikutuntuk Full Adder dari 2 Buah Half Adder

  28. Pemecahan • Persamaan : • Output HA1: • Sum = A xor B dan • Carry = A and B • Output HA 2 • Sum = (A xor B) xorCin, dan • Carry = (A xor B) and Cin • Output FA • Sum = (A xor B) xorCindan • Carry = A and B or (A xor B) and Cin

  29. Saatkondisi A = 0, B = 0 danCin = 0 • Output HA 1 • Sum = A xor B = 0 xor 0 = 0 • Carry = A and B = 0 and 0 = 0 • Output HA 2 • Sum = (A xor B) xorCin = 0 xor 0 = 0 • Carry = (A xor B) and Cin = 0 and 0 = 0 • Output FA • Sum = (A xor B) xorCin = 0 xor 0 = 0 • Carry = A and B Or (A xor B) and Cin = 0 or 0 =0

  30. SaatKondisi A = 0, B = 0, danCin = 1

  31. Dan seterusnyahinggaterbukti

  32. RangkaianPenjumlahBinerParalel • Operasionalpenjumlahanbinertidakhanyasebataspadapermasalahanpenjumlahandengan FA • Namunbisajugaterdiridarisejumlahbilanganbiner yang paralel • Misal • Nah Bagaimanamelakukanoperasiini?

  33. Paralel binary adder

  34. keterangan • Kelompokpenjumlahankolompertamahanyamebutuhkan half adder • Namunsetelahnyamenggunakan full adder denganasumsimungkinada carry • Contohpenjumlahan 4 bit

  35. ContohOperasi 4 bit • Penjumlahan 11 + 7 • Konversi • 11 = 1011 • 7 = 0111 • Operasi : 1011 +0111 10010

  36. Pengurangan • Proses pengurangandapatmenggunakanoperasipenambahandenganmengasumsikansebagaiberikut : A – B = A + (-B) • Bagiamanamemperoleh –B ? • Ubahlah bit-bit menjadikomplemensatutermasuk bit tandanya • Tambah 1 padabagian LSB • Contoh : • 5 = 0101 Komplemen 1 = 1010 + 1 = 1011

  37. RangkaianPengurangan

  38. Half Subtractor

  39. Full Subtractor

  40. Tabelkebenaran

  41. Perkalian • Metode yang digunakandalamperkalianbinerjugapadadasarnyasamadenganperkaliandesimal, akanterjadipergeserankekirisetiapdikalikan 1 bit pengali. • Setelahproses perkalianmasing-masing bit pengaliselesai, dilakukanpenjumlahanmasing-masingkolom bit hasil. • Contoh : 1101 = 13 1011 = 11 ———x 1101 1101 0000 1101 ————–+ 10001111 = 143

  42. Tugas • Resume mengenaioperasi • ALU 74181 • Dikumpulkan paling lambathariSelasa 2 April 2013 • Pengumpulanmelalui email olehKoordiantormatakuliah • Tidakmenerima email yang dikirimsendiriatau hard copy.

More Related