Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Arsitektur Komputer “Rangkaian Aritmatika” Kurniawan Teguh Martono Sistem Komputer UNDIP.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Arsitektur Komputer “Rangkaian Aritmatika” Kurniawan Teguh Martono Sistem Komputer UNDIP."— Transcript presentasi:

1 Arsitektur Komputer “Rangkaian Aritmatika” Kurniawan Teguh Martono Sistem Komputer UNDIP

2 kuis  Sebutkan kegunaan sistem bilangan berikut :  Desimal  Biner  Oktal  Hexadesimal  Konversi bilangan  = ……. 2  = ……. 8  = ……. 16 

3 Jawab  Desimal : nilai mata uang, nilai kuliah, dll  Biner : rangkaian elektronika digital  Oktal : intruksi komputer dengan kode 3 bit  Hexadesimal : pengalamatan memory pada microkontroler  28 =  28 = 34  28 = 1C

4 Tujuan Perkuliahan  Memahami representasi bilangan integer  Memahami cara operasi penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian dengan representasi bilangan integer  Memahami representasi bilangan Floating Point  Memahami cara operasi penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian dengan representasi bilangan Floating Point

5 Pendahuluan  ALU merupkan “the heart of computer system”  Operasi yang ada di ALU :  Aritmatika  Logika ALU Input A Input B Output Aritmatika : 1.Perkalian 2.Pembagian 3.Penjumlahan 4.Pengurangan Logika : 1.AND 2.OR 3.NOT

6 Data dalam Komputer  Berupa data angka  Digolongkan menjadi :  Bilangan bulat atau interger  Bilangan pecahan atau float

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

8 Keterangan  Register, Tempat penyimpanan data sementara dalam CPU selama proses eksekusi  Flags, merupakan tanda dari hasil operasi ALU. Misal :  Overflow Flag  Control Unit, menghasilkan sinyal yang akan mengendalikan operasi ALU dan pemidahan data ke atau dari ALU

9 Representasi Integer  Sistem bilangan dengan basis atau radix yang bereda :  Biner  Oktat  Desimal  Heksadesimal

10 Komputer menggunakan Biner ?  Karena komputer hanya mampu :  Membaca ada sinyal dan tidak ada sinyal  Membaca ada tegangan dan tidak ada tegangan  Representasi kondisi :  1 = ada tegangan atau sinyal  0 = tidak ada tegangan atau sinyal

11 Basis Angka (Sistem Komputer)  Menggunakan Basis Bilangan Biner (A 2 )  Data akan diubah dalam kode ASCII  Kode ASCII diubah menjadi bilangan Biner  Data gambar merupakan Kumpulan dari Angka yang merupakan perwakilan dari warna masing-masing pixel dan angka akan diubah dalam bentuk biner

12 Representasi Integer oleh biner  Dalam sistem bilangan biner terdapat 4 macam sistem untuk merepresentasikan bilangan integer  Unsigned  Sign-magnitude  Bias  Two’s Complement

13 Unsigned

14 Sign-Magnitude  Merupakan pengembangan dari unsigned yang bertujuan untuk mengatasi kelemahan dari unsigned  Dengan memperlakukan bit paling kiri dengan cara :  Bit paling kiri adalah 0 maka bilangan tersebut positif  Bit paling kiri adalah 1 maka bilangan tersebut adalah negatif  Contoh  +21 =  -21 =  Kelemahan :  Ada representasi nilai ganda pada bilangan 0

15 Representasi Bias  Digunakan untuk menyatakan exponen (bilngan pemangkat) pada representasi bilangan pecahan  Dapat menyatakan bilangan bertanda, yaitu :  Mengurutkan bilangan negatif paling kecil yang dapat dijangkau sampai bilangan positif paling besar yang dapat dijangkau  Mampu mengatasi permasalahan pada bilangan bertanda yaitu +0 dan -0

16 Two’s Complement  Merupakan perbaikan metode nilai tanda yang memiliki kekurangan pada operasi penjumlahan dan pengurangan serta representasi bilangan nol  Bilangan negatif dengan mentode ini :  Komplemen satu dari bilangan biner semula  Menambahkan 1 pada LSB  Maka di peroleh bilangan negatifnya

17 Penjumlahan dan pengurangan  Pada sembarang keadaan, hasil operasi dapat lebih besar dari yang dapat ditampung  Hal ini disebut dengan overflow  Bila terjadi overflow maka ALU harus memberikan sinyal tentang keadaaan ini.

18 Adder  Pada proses penambahan yang ada di ALU diselesaikan dengan Switch Elektronik  Elemen ALU yang melakukan operasi ini disebut dengan ADDER  Ada 2 jenis :  Half Adder  Full Adder

19 Half Adder  Berfungsi untuk menambahkan 2 buah bit (binary digit) dengan hasil berupa :  Sum: Hasil penjumlahan  Carry Out: Sisa Penjumlahan

20 Half Adder  2 buah gerbang Logika :  And  XOR

21 Operasi HA  Bila A = 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  Hanya dapat melakukan operasi penjumlahan terhadap 2 bilangan biner pada sisi LSB

24 Full Adder  Merupakan rangkaian penjumlah yang mempunyai 3 input, yaitu :  Carry in  Sum  Carry Out

25 Rangkaian dengan Gerbang Logika

26 Tabel

27 Permasalahan  Ditentukan hasil operasi dengan ditunjukan tabel kebenaran berikut untuk 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) xor Cin, dan  Carry = (A xor B) and Cin  Output FA  Sum = (A xor B) xor Cin dan  Carry = A and B or (A xor B) and Cin

29 Saat kondisi A = 0, B = 0 dan Cin = 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) xor Cin = 0 xor 0 = 0  Carry = (A xor B) and Cin = 0 and 0 = 0  Output FA  Sum = (A xor B) xor Cin = 0 xor 0 = 0  Carry = A and B Or (A xor B) and Cin = 0 or 0 =0

30 Saat Kondisi A = 0, B = 0, dan Cin = 1

31 Dan seterusnya hingga terbukti

32 Rangkaian Penjumlah Biner Paralel  Operasional penjumlahan biner tidak hanya sebatas pada permasalahan penjumlahan dengan FA  Namun bisa juga terdiri dari sejumlah bilangan biner yang paralel  Misal  Nah Bagaimana melakukan operasi ini?

33 Paralel binary adder

34 keterangan  Kelompok penjumlahan kolom pertama hanya mebutuhkan half adder  Namun setelah nya menggunakan full adder dengan asumsi mungkin ada carry  Contoh penjumlahan 4 bit

35 Contoh Operasi 4 bit  Penjumlahan  Konversi  11 = 1011  7 = 0111  Operasi :

36 Pengurangan  Proses pengurangan dapat menggunakan operasi penambahan dengan mengasumsikan sebagai berikut : A – B = A + (-B)  Bagiamana memperoleh –B ?  Ubahlah bit-bit menjadi komplemen satu termasuk bit tandanya  Tambah 1 pada bagian LSB  Contoh :  5 = 0101 Komplemen 1 = = 1011

37 Rangkaian Pengurangan

38 Half Subtractor

39 Full Subtractor

40 Tabel kebenaran

41 Perkalian  Metode yang digunakan dalam perkalian biner juga pada dasarnya sama dengan perkalian desimal, akan terjadi pergeseran ke kiri setiap dikalikan 1 bit pengali.  Setelah proses perkalian masing-masing bit pengali selesai, dilakukan penjumlahan masing-masing kolom bit hasil.  Contoh : 1101 = = 11 ———x ————– = 143

42 Tugas  Resume mengenai operasi  ALU  Dikumpulkan paling lambat hari Selasa 2 April 2013  Pengumpulan melalui oleh Koordiantor mata kuliah  Tidak menerima yang dikirim sendiri atau hard copy.


Download ppt "Arsitektur Komputer “Rangkaian Aritmatika” Kurniawan Teguh Martono Sistem Komputer UNDIP."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google