TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Representasi Data 3
Signed Integer
TK1013 - Sistem Komputer – 3 SKS
Minggu IX Pertemuan 18
Disusun Oleh :
1. Giva Andriana M ST., MT.
2. Rini Handayani ST., MT.
D3 TEKNIK KOMPUTER
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Standar Kompetensi
Mahasiswa diharapkan dapat
menguasai konsep dari organisasi
dan arsitektur sistem komputer
Menguasai cara kerja dan
pengolahan data dari system
komputer
Mahasiswa mampu :
Mampu Memahami bagaimana
Implementasi bilangan signed integer
pada sistem komputer
Standar KompetensiStandar Kompetensi Kemampuan akhir yang diharapkanKemampuan akhir yang diharapkan
Mampu Menyelesaikan permasalahan
pada bilangan signed integer
2
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Konversi Bilangan Bertanda
• Pada sistem bilangan bertanda (signed
integer) nilai yang dapat direpresentasikan
adalah mulai dari minus tak hingga sampai
dengan tak hingga.
- ∞ ≤ signed integer ≤ ∞
3
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Konversi Bilangan Bertanda
• Bilangan negatif dapat direpresentasi dengan
sistem bilangan bertanda (signed integer).
• Bilangan positif secara umum
direpresentasikan sama seperti bilangan tak
bertanda hanya saja ditambahkan tanda (sign
bit) pada MSD.
4
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Range bilangan bertanda
• Range dari bilangan bertanda, I, bila panjang bit
adalah m, sbb: (range tersebut merupakan range
untuk bilangan bertanda sign magnitude dan ones
complement)
-(2m-1 - 1) ≤ I ≤ +(2m-1 - 1)
• Sedangkan range bilangan two’s complement adalah :
-(2m-1) ≤ I ≤ +(2m-1 - 1)
5
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Konversi Bilangan Bertanda
• Terdapat empat macam teknik dalam
merepresentasikan sistem bilangan bertanda,
yaitu:
– Sign Magnitude,
– Diminished radix complementation (one’s
complement / komplemen satu),
– Radix complement (two’s complement /
komplemen dua),
– Satu buah pengkodean binary coded decimal (BCD)
6
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
SIGN MAGNITUDE
Hanya menggunakan sign bit yang
diletakkan pada MSD
0  “+” (sign bit bilangan positif)
1  “-” (sign bit bilangan negatif)
7
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Sign Magnitude
Telah ditentukan bahwa m = 4.
Jika pada konversi unsigned bit  410 = 1002
Maka pada Sign Magnitude:
410 = 01002 dan -410 = 11002
Jika m = 8.
Maka pada Sign Magnitude:
410 = 000001002 dan -410 = 100001002
Representasi dalam
heksadesimal:
11002 = C16
Representasi dalam
heksadesimal:
01002 = 416
Representasi dalam
heksadesimal:
100001002 = 8416Representasi dalam heksadesimal:
000001002 = 0416
8
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
ONE’S
COMPLEMENT
Merupakan perbaikan dari Sign Magnitude
Dilakukan hanya pada bilangan bernilai
negatif dengan cara menginversi dari nilai
positifnya.
Tetap menggunakan sign bit untuk MSD.
0  “+” (sign bit bilangan positif)
1  “-” (sign bit bilangan negatif)
9
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
One’s Complement
Telah ditentukan bahwa m = 4.
Jika pada konversi unsigned bit  410 = 1002
Maka pada One’s Complement:
410 = 01002 dan -410 = 10112
Jika m = 8.
Maka pada One’s Complement:
410 = 000001002 dan -410 = 111110112
Representasi dalam
heksadesimal:
10112 = B16
Representasi dalam
heksadesimal:
01002 = 416
Representasi dalam
heksadesimal:
111110112 = FB16Representasi dalam heksadesimal:
000001002 = 0416
10
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
TWO’S
COMPLEMENT
Merupakan perbaikan dari Sign Magnitude
dan One’s Complement
Dilakukan hanya pada bilangan bernilai
negatif dengan meng-inkremen (tambah 1)
dari one’s complement.
Tetap menggunakan sign bit untuk MSD.
0  “+” (sign bit bilangan positif)
1  “-” (sign bit bilangan negatif)
11
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Two’s Complement
Telah ditentukan bahwa m = 4.
Jika pada konversi unsigned bit  410 = 1002
+410 = 01002
-410
11002  Sign Magnitude
10112  One’s Complement
12
11002  Two’s Complement
+ increment
12
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
BINARY CODED
DECIMAL (BCD)
Digunakan untuk pemrosesan data
dalam aplikasi bisnis
Konversikan setiap digit desimal ke
dalam empat digit biner
“+”  1010
“-”  1011
13
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Binary Coded Decimal
14
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Binary Coded Decimal
+410
+ 4
1010 0100
+410 = 1010 0100 BCD
-410
- 4
1011 0100
-410 = 1011 0100 BCD
15
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
ARITMATIKA ONES COMPLEMENT
• Perhatikan operasi berikut :
diket : m=5 bit
16
Diganti dengan
adder
(+5) 0 0101
(+2) - 0 0010 -
overflow
(-5) 1 1010
(-2) + 1 1101 +
(-5) 1 1010
(-2) + 1 1101 +
- 7 1 |1 0111
1+
1 1000overflow
(+5) 0 0101
(-2) + 1 1101 +
+ 3 1 |0 0010
1+
00011
Tidak perlu diganti
dengan adder
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Ambiguitas -0 dan +0 pada one’s
Complement
17
(-15) 1 0000
(-15) + 1 0000 +
(-15) 1 0000
(-15) + 1 0000 +
- 30 1 |0 0000
1+
0 0001overflow
Hasil yang didapatkan bukanlah -30 tetapi malah +1, hal ini dikarenakan
terdapat ambiguitas pengertian -0 dan +0 pada one’s complemen,
sehingga bilangan overflow -30 tidak dapat didefinisikan dengan baik.
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT
• Penjumlahan 2 buah bilangan positif
Asumsi m = 5 bit
18
+ 9  0 1001
+ 4 +  0 0100 +
+13 0 1101
• Penjumlahan bilangan positif yang bernilai lebih
besar dari bilangan negatifnya
Asumsi m = 5 bit
+ 9  0 1001
- 4 +  1 1100 +
+ 5 1|0 0101
Nilai – 4 diubah ke dalam komplemen 2  1011
+ 1 = 1100
Carry register
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT
19
• Penambahan bilangan positif yang bernilai lebih kecil
dari bilangan negatifnya
Asumsi m = 5 bit
- 9  1 0111
+ 4 +  0 0100 +
- 5 1 1011
Nilai – 9 diubah kedalam komplemen 2  0110
+ 1 = 0111
hasil dikomplemenkan lagi untuk membuktikan hasil -5
1011 diubah ke dalam twos complement : 0100 + 1 = 0101
Tanda negatif
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
• Penjumlahan dua bilangan negatif
Asumsi m=5 bit
20
ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT
- 9  1 0111
- 4 +  1 1100 +
- 13 1 1 0011
Nilai – 9 diubah kedalam komplemen 2  0110 + 1 = 0111
Nilai – 4 diubah kedalam komplemen 2  1011 + 1 = 1100
diabaikan (carry register), sehingga hasilnya adalah 10011 (sum=-13)
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT
• Penjumlahan dua bilangan yang sama besar dan saling
berlawanan tanda
Asumsi m = 5 bit
21
- 9  1 0111
+ 9 +  0 1001 +
0 1 0 0000
Nilai – 9 diubah kedalam komplemen 2  0110 + 1 = 0111
diabaikan (carry register), sehingga hasilnya
adalah 00000 (sum = +0)
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT
- overflow-
bilangan positif + bilangan positif = bilangan
negatif
bilangan negatif + bilangan negatif = bilangan
positif
22
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT
- overflow-
• Kondisi overflow penjumlahan bilangan positif menghasilkan
bilangan negatif.
Asumsi m=0
23
+ 8  0 1000
+ 9 +  0 1001 +
+17 1 0001
tanda negatif, sebenarnya hasil adalah 10001 (sum = +17) bukan -1
Jadi angka 1 memiliki nilai bukan tanda
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT
- overflow-
• Kondisi overflow penjumlahan bilangan negatif menghasilkan
bilangan positif
Asumsi m= 5 bit
24
- 9  1 0111
- 9 +  1 0111 +
-18 1 0 1110
Nilai – 9 diubah kedalam komplemen 2  0110 + 1 = 0111
Nilai – 9 diubah kedalam komplemen 2  0110 + 1 = 0111
tanda negatif
sehingga hasilnya 01110 (sum = -18) bukan +14.
Pembuktian hasil : 01110 diubah ke dalam komplemen 210001+1=10010 = 18
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Contoh lain aritmatika twos
complement
- 5  1 1011
- 4 +  1 1100 +
- 9 1 1 0111
25
Ke carry Register
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
ARITMATIKA BCD
0110 0011 (+63)
0100 1001 (+49) +
1010 1100 (+112)  masih salah jadi ditambah 6
0110 (biner 6) +
1011 0010 (+112)  masih salah jadi ditambah 6
0110 (biner 6) +
1 0001 0010 (+112)  sudah sesuai
26
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Thanks
27
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Referensi
28
TK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer
Referensi
29

15. representasi data 3 jul

  • 1.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Representasi Data 3 Signed Integer TK1013 - Sistem Komputer – 3 SKS Minggu IX Pertemuan 18 Disusun Oleh : 1. Giva Andriana M ST., MT. 2. Rini Handayani ST., MT. D3 TEKNIK KOMPUTER
  • 2.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Standar Kompetensi Mahasiswa diharapkan dapat menguasai konsep dari organisasi dan arsitektur sistem komputer Menguasai cara kerja dan pengolahan data dari system komputer Mahasiswa mampu : Mampu Memahami bagaimana Implementasi bilangan signed integer pada sistem komputer Standar KompetensiStandar Kompetensi Kemampuan akhir yang diharapkanKemampuan akhir yang diharapkan Mampu Menyelesaikan permasalahan pada bilangan signed integer 2
  • 3.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Konversi Bilangan Bertanda • Pada sistem bilangan bertanda (signed integer) nilai yang dapat direpresentasikan adalah mulai dari minus tak hingga sampai dengan tak hingga. - ∞ ≤ signed integer ≤ ∞ 3
  • 4.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Konversi Bilangan Bertanda • Bilangan negatif dapat direpresentasi dengan sistem bilangan bertanda (signed integer). • Bilangan positif secara umum direpresentasikan sama seperti bilangan tak bertanda hanya saja ditambahkan tanda (sign bit) pada MSD. 4
  • 5.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Range bilangan bertanda • Range dari bilangan bertanda, I, bila panjang bit adalah m, sbb: (range tersebut merupakan range untuk bilangan bertanda sign magnitude dan ones complement) -(2m-1 - 1) ≤ I ≤ +(2m-1 - 1) • Sedangkan range bilangan two’s complement adalah : -(2m-1) ≤ I ≤ +(2m-1 - 1) 5
  • 6.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Konversi Bilangan Bertanda • Terdapat empat macam teknik dalam merepresentasikan sistem bilangan bertanda, yaitu: – Sign Magnitude, – Diminished radix complementation (one’s complement / komplemen satu), – Radix complement (two’s complement / komplemen dua), – Satu buah pengkodean binary coded decimal (BCD) 6
  • 7.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer SIGN MAGNITUDE Hanya menggunakan sign bit yang diletakkan pada MSD 0  “+” (sign bit bilangan positif) 1  “-” (sign bit bilangan negatif) 7
  • 8.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Sign Magnitude Telah ditentukan bahwa m = 4. Jika pada konversi unsigned bit  410 = 1002 Maka pada Sign Magnitude: 410 = 01002 dan -410 = 11002 Jika m = 8. Maka pada Sign Magnitude: 410 = 000001002 dan -410 = 100001002 Representasi dalam heksadesimal: 11002 = C16 Representasi dalam heksadesimal: 01002 = 416 Representasi dalam heksadesimal: 100001002 = 8416Representasi dalam heksadesimal: 000001002 = 0416 8
  • 9.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer ONE’S COMPLEMENT Merupakan perbaikan dari Sign Magnitude Dilakukan hanya pada bilangan bernilai negatif dengan cara menginversi dari nilai positifnya. Tetap menggunakan sign bit untuk MSD. 0  “+” (sign bit bilangan positif) 1  “-” (sign bit bilangan negatif) 9
  • 10.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer One’s Complement Telah ditentukan bahwa m = 4. Jika pada konversi unsigned bit  410 = 1002 Maka pada One’s Complement: 410 = 01002 dan -410 = 10112 Jika m = 8. Maka pada One’s Complement: 410 = 000001002 dan -410 = 111110112 Representasi dalam heksadesimal: 10112 = B16 Representasi dalam heksadesimal: 01002 = 416 Representasi dalam heksadesimal: 111110112 = FB16Representasi dalam heksadesimal: 000001002 = 0416 10
  • 11.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer TWO’S COMPLEMENT Merupakan perbaikan dari Sign Magnitude dan One’s Complement Dilakukan hanya pada bilangan bernilai negatif dengan meng-inkremen (tambah 1) dari one’s complement. Tetap menggunakan sign bit untuk MSD. 0  “+” (sign bit bilangan positif) 1  “-” (sign bit bilangan negatif) 11
  • 12.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Two’s Complement Telah ditentukan bahwa m = 4. Jika pada konversi unsigned bit  410 = 1002 +410 = 01002 -410 11002  Sign Magnitude 10112  One’s Complement 12 11002  Two’s Complement + increment 12
  • 13.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer BINARY CODED DECIMAL (BCD) Digunakan untuk pemrosesan data dalam aplikasi bisnis Konversikan setiap digit desimal ke dalam empat digit biner “+”  1010 “-”  1011 13
  • 14.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Binary Coded Decimal 14
  • 15.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Binary Coded Decimal +410 + 4 1010 0100 +410 = 1010 0100 BCD -410 - 4 1011 0100 -410 = 1011 0100 BCD 15
  • 16.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer ARITMATIKA ONES COMPLEMENT • Perhatikan operasi berikut : diket : m=5 bit 16 Diganti dengan adder (+5) 0 0101 (+2) - 0 0010 - overflow (-5) 1 1010 (-2) + 1 1101 + (-5) 1 1010 (-2) + 1 1101 + - 7 1 |1 0111 1+ 1 1000overflow (+5) 0 0101 (-2) + 1 1101 + + 3 1 |0 0010 1+ 00011 Tidak perlu diganti dengan adder
  • 17.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Ambiguitas -0 dan +0 pada one’s Complement 17 (-15) 1 0000 (-15) + 1 0000 + (-15) 1 0000 (-15) + 1 0000 + - 30 1 |0 0000 1+ 0 0001overflow Hasil yang didapatkan bukanlah -30 tetapi malah +1, hal ini dikarenakan terdapat ambiguitas pengertian -0 dan +0 pada one’s complemen, sehingga bilangan overflow -30 tidak dapat didefinisikan dengan baik.
  • 18.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT • Penjumlahan 2 buah bilangan positif Asumsi m = 5 bit 18 + 9  0 1001 + 4 +  0 0100 + +13 0 1101 • Penjumlahan bilangan positif yang bernilai lebih besar dari bilangan negatifnya Asumsi m = 5 bit + 9  0 1001 - 4 +  1 1100 + + 5 1|0 0101 Nilai – 4 diubah ke dalam komplemen 2  1011 + 1 = 1100 Carry register
  • 19.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT 19 • Penambahan bilangan positif yang bernilai lebih kecil dari bilangan negatifnya Asumsi m = 5 bit - 9  1 0111 + 4 +  0 0100 + - 5 1 1011 Nilai – 9 diubah kedalam komplemen 2  0110 + 1 = 0111 hasil dikomplemenkan lagi untuk membuktikan hasil -5 1011 diubah ke dalam twos complement : 0100 + 1 = 0101 Tanda negatif
  • 20.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer • Penjumlahan dua bilangan negatif Asumsi m=5 bit 20 ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT - 9  1 0111 - 4 +  1 1100 + - 13 1 1 0011 Nilai – 9 diubah kedalam komplemen 2  0110 + 1 = 0111 Nilai – 4 diubah kedalam komplemen 2  1011 + 1 = 1100 diabaikan (carry register), sehingga hasilnya adalah 10011 (sum=-13)
  • 21.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT • Penjumlahan dua bilangan yang sama besar dan saling berlawanan tanda Asumsi m = 5 bit 21 - 9  1 0111 + 9 +  0 1001 + 0 1 0 0000 Nilai – 9 diubah kedalam komplemen 2  0110 + 1 = 0111 diabaikan (carry register), sehingga hasilnya adalah 00000 (sum = +0)
  • 22.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT - overflow- bilangan positif + bilangan positif = bilangan negatif bilangan negatif + bilangan negatif = bilangan positif 22
  • 23.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT - overflow- • Kondisi overflow penjumlahan bilangan positif menghasilkan bilangan negatif. Asumsi m=0 23 + 8  0 1000 + 9 +  0 1001 + +17 1 0001 tanda negatif, sebenarnya hasil adalah 10001 (sum = +17) bukan -1 Jadi angka 1 memiliki nilai bukan tanda
  • 24.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer ARITMATIKA TWOS COMPLEMENT - overflow- • Kondisi overflow penjumlahan bilangan negatif menghasilkan bilangan positif Asumsi m= 5 bit 24 - 9  1 0111 - 9 +  1 0111 + -18 1 0 1110 Nilai – 9 diubah kedalam komplemen 2  0110 + 1 = 0111 Nilai – 9 diubah kedalam komplemen 2  0110 + 1 = 0111 tanda negatif sehingga hasilnya 01110 (sum = -18) bukan +14. Pembuktian hasil : 01110 diubah ke dalam komplemen 210001+1=10010 = 18
  • 25.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Contoh lain aritmatika twos complement - 5  1 1011 - 4 +  1 1100 + - 9 1 1 0111 25 Ke carry Register
  • 26.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer ARITMATIKA BCD 0110 0011 (+63) 0100 1001 (+49) + 1010 1100 (+112)  masih salah jadi ditambah 6 0110 (biner 6) + 1011 0010 (+112)  masih salah jadi ditambah 6 0110 (biner 6) + 1 0001 0010 (+112)  sudah sesuai 26
  • 27.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Thanks 27
  • 28.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Referensi 28
  • 29.
    TK-1013 Sistem KomputerTK-1013Sistem KomputerTK-1013 Sistem Komputer Referensi 29