1. Makalah Kalkulator Digital 32 Bit
( Tugas Proyek Rangkaian Digital )
Nama Kelompok
Nurul Dawati Adawiyah 1517051038
Monica 1517051039
Nabilla Tsamara 1517051040
Adji Pangestu 1517051041
Muhammad Akmal Jahidi 1517051042
Aatiin Anissasari 1517051043
JURUSAN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
2015
3. Kalkulator adalah alat untuk menghitung dari perhitungan sederhana seperti penjumlahan,
pengurangan, perkalian dan pembagian sampai kepada kalkulator sains yang dapat
menghitung rumus matematika tertentu. Pada perkembangannya sekarang ini, kalkulator
sering dimasukkan sebagai fungsi tambahan daripada komputer, handphone, bahkan sampai
jam tangan. Kalkulator selalu menghitung sesuai dengan input yang masuk.
1. Prinsip Kerja Kalkulator
Prinsip kerja kalkulator menjalankan fungsi aritmatika dengan hanya menggunakan
rangkaian ADDER (penjumlah). Jadi semua operasi yang dapat dilakukan oleh
kalkulator, pada dasarnya adalah operasi penjumlahan, pengurangan, perkalian,
pembagian, akar dan pangkat. Prinsip dasarnya kerja kalkulator hampir sama dengan
prinsip memori pada komputer, yaitu menggunakan media penyimpan sementara.
2. Fungsi/Penggunaan Kalkulator
Kalkulator berfungsi untuk melakukan kalkulasi matematika, keuangan, dan sains.
Fungsi dasar hitungan pada kalkulator yang sederhana yang biasa digunakan dalam dunia
perdagangan adalah menambah, mengurang, mengali, dan membagi.
a. Kalkulator Dapat Digunakan untuk Mengembangkan Konsep
Kalkulator bisa berarti lebih dari sekedar alat untuk menghitung. Kalkulator juga
dapat digunakan secara efektif untuk mengembangkan konsep.
b. Kalkulator Menghemat Waktu
Perhitungan dengan tangan akan memakan waktu, terutama untuk siswa usia dini
yang belum mengembangkan penguasaan teknik-teknik perhitungan.
c. Kalkulator Banyak Digunakan di Kehidupan Sehari-hari
Sekarang ini, hampir setiap orang menggunakan kalkulator dalam kehidupannya
untuk melakukan perhitungan. Bagi para pelajar dan mahasiswa, kalkulator juga
dipakai untuk proses penghitungan yang lebih rumit dan berjenjang. Pendek kata,
banyak orang terbantu oleh kehadiran kalkulator, apalagi mereka yang relatif “malas”
menghitung. Penggunaan kalkulator secara efektif adalah sebuah keterampilan yang
penting. Keterampilan ini paling baik dipelajari dengan cara menggunakan kalkulator
secara teratur dan penuh arti.
4. 3. Bagian-Bagian Rangkaian Kalkulator Logisim
Rangkaian ini terdiri dari tampilan desimal 8 digit di mana dapat memasukkan angka
dengan menekan tombol 0-9, untuk menghapus semua digit menggunakan tombol C
(clear) seperti yang kita amati pada perangkat kalkulator genggam biasanya. Dan
terdapat bagian renderer yang didalamnya terdapat rangkaian-rangkaian logika yang
menerima input-input biner dan setelah dikonversi akan dimunculkan kembali dalam
bilangan desimal pada layar kalkulator.
Kita dapat menginputkan bilangan dengan menekan tombol-tombol berikut ini.
5. Bit Extender
Rangkaian ini merupakan rangkaian kalkulator 32 bit (Bit extender 32 bit). Gambar dibawah
ini merupakan bagian dari renderer. Renderer merupakan suatu tool/alat yang di dalamnya
terdapat rangkaian-rangkaian digital. Di dalam renderer salah satunya terdapat input value
atau nilai masukan yang akan menerima nilai kemudian di operasikan pada kalkulator.
Terdapat pula nilai, nilai carry-in (carry-in value), adder (c in,c out).
Tombol :
0 – 9 = Untuk menginputkan
angka atau nilai dari
0 – 9
C = Untuk menghapus
semua digit angka
*. = Untuk operasi
perkalian
+. = Untuk operasi
penjumlahan
-. = Untuk operasi
pengurangan
/. = Untuk operasi
pembagianNumerical Values Mathematical
Operators
6. Kemudian comparator yang berisi tanda “ >”, ” =” , “ <”, untuk mengecek atau
membandingkan nilai-nilai yang diinputkan dan juga terdapat comparison value yang
merupakan nilai konstan.
Decoder
Di dalam renderer terdapat dua dekoder. Dekoder adalah rangkaian logika yang menerima
input-input biner dan mengaktifkan salah satu output-nya sesuai dengan urutan biner input-
nya. Rangkaian dekoder mempunyai sifat yang berkebalikan dengan enkoder yaitu merubah
kode biner menjadi sinyal diskrit. Syarat perancangan sebuah dekoder adalah m <= 2n
dimana
m adalah kombinasi keluaran dan n adalah jumlah bit masukan. Dekoder dalam rangkaian ini
berguna untuk menerjemahkan rangkaian sistem digital dalam kalkulator, yang mengubah
kode satu ke kode yang lain.
7. Berikut ini adalah tampilan carry-out register dengan bit extender 32 bit. Carry Out adalah
penyimpanan angka. Carry out, hasilnya tidak bisa memuat lebih dari 1 digit. Tetapi disimpan
kedalam kolom sebelah yang lebih tinggi nilainya.
8. Register
Di dalam rangkaian kalkulator ini terdapat banyak register yang digunakan untuk menyimpan
data, alamat, kode instruksi dan bit status berbagai operasi mikroprosesor. Ada yang terdapat
pada renderer, dan ada pula yang terdapat pada rangkaian utama. Register merupakan
sebagian memori dari mikroprosesor yang dapat diakses dengan kecepatan yang sangat
tinggi.
Gambar di samping adalah tampilan dari operation registers yang merupakan register yang
digunakan untuk mengakses operasi matematika yaitu penjumlahan (menggunakan adder),
pengurangan (menggunakan subtractor), perkalian (menggunakan multiplier), dan pembagian
(menggunakan divider) pada rangkaian kalkulator ini. Operation registers ini yang kemudian
dihubungkan ke multiplexer (mux) dan juga register-register lain agar operasi matematika
tersebut dapat diakses.
9. Multiplexer
Multiplexer atau disingkat MUX adalah alat atau komponen elektronika yang bisa memilih
input yang akan diteruskan ke bagian output. Pemilihan input mana yang dipilih akan
ditentukan oleh signal yang ada di bagian kontrol (kendali)
Overflow
Jika terjadi overflow pada operasi aritmatika, maka bit nya akan bernilai 1.
D Flip-flop
Ketika clock memicu, nilai diingat oleh flip-flop menjadi nilai input D (Data) pada saat itu.
10. Shift Register
Shift Register mampu menyimpan bit-bit data (dapat dalam
bentuk heksadesimal). Sebagian besar shift register
dapat meng-handle perpindahan secara paralel maupun
serial, serta dapat mengubah dari sistim serial ke paralel atau
sebaliknya. Rangkaian dasar shift register dapat dibuat dari
beberapa flip-flop sejenis yang dihubungkan.
4. Algoritma Kerja Kalkulator Secara Sederhana
Berikut ini adalah contoh algoritma sederhana pada rangkaian digital kalkulator.
(1) Pada tampilan kalkulator muncul angka nol. Maka nilai dari memori akan menjadi :
- Memori operator nilainya dikosongkan
- Memori angka nilainya 0 (nol)
- Memori logic nilainya 0 (nol)
(2) Tombol 1 ditekan, sehingga pada layar kalkulator muncul angka 1. Maka nilai dari
memori akan berubah menjadi :
- Memori operator nilainya tetap kosong
- Memori angka nilainya 0
11. - Memori logic nilainya 1 ( nilai satu artinya jika tombol salah satu angka ditekan lagi
maka maka layar kalkulator tidak hanya menampilkan angka yang ditekan tapi akan
menampilkan angka sebelumnya dan angka yang ditekan kemudian)
(3) Tombol 2 ditekan, sehingga pada layar kalkulator menjadi angka 12. Maka nilai dari
memori tidak berubah.
(4) Tombol + ditekan, sehingga pada layar kalkulator / tampilan kalkulator muncul angka nol.
Maka nilai dari memori akan menjadi :
- Memori operator nilainya +
- Memori angka nilainya 12 (nilai pada layar dicopy ke memori angka)
- Memori logic nilainya 0 (nol). ( nilai nol artinya jika tombol salah satu angka ditekan
lagi maka maka layar kalkulator hanya menampilkan angka yang ditekan sedangkan
angka sebelumnya tidak ditampilkan lagi)
(5) Tombol 6 ditekan, sehingga pada layar kalkulator hanya menampilkan angka 6. Maka
nilai dari memori menjadi :
- Memori operator nilainya +
- Memori angka nilainya 12.
- Memori logic nilainya 1.
(6) Tombol = ditekan, sehingga pada layar kalkulator akan menampilkan hasil penjumlahan
yaitu angka 18. Maka nilai dari memori menjadi :
- Memori operator nilainya +
- Memori angka nilainya 18.
- Memori logic nilainya 0.
(7) Selesai
