Repositori ini berisi praktik pengujian rangkaian digital menggunakan simulator web CircuitVerse. Praktik ini dibuat untuk memahami cara kerja gerbang logika dari tingkat dasar sampai rangkaian penjumlah biner, seperti Half Adder, Full Adder, dan 4-bit Adder.
Proyek ini disusun sebagai bagian dari Tugas Ujian Akhir Mata Kuliah Arsitektur Komputer. Melalui simulasi ini, proses kerja rangkaian digital dapat diamati secara langsung berdasarkan perubahan input dan output.
- Pengujian yang Dilakukan
- Konsep Dasar
- Daftar File
- Struktur Folder
- Cara Mencoba Rangkaian
- Contoh Pengujian
- Tujuan Pengujian
- Catatan
Pengujian dalam repositori ini mencakup beberapa rangkaian berikut:
ANDORNOT
NANDNOR
XORXNOR
Half Adder diuji menggunakan beberapa pendekatan rangkaian, yaitu:
- Metode
XORdanAND - Metode
AND,OR, danNOT - Metode
NAND Only - Metode
NOR Only
Full Adder diuji menggunakan beberapa metode pembentukan rangkaian, yaitu:
- Metode standar
XOR,AND, danOR - Metode
AND,OR, danNOT - Metode
NAND Only - Metode
NOR Only
4-bit Adder dibuat dengan menghubungkan empat rangkaian Full Adder secara berurutan. Rangkaian ini digunakan untuk menjumlahkan dua bilangan biner 4-bit.
Selain rangkaian dasar dan adder, repositori ini juga memuat pengujian rangkaian lanjutan, seperti:
- Subtractor
- Multiplexer
- ALU sederhana
Half Adder adalah rangkaian penjumlah sederhana yang digunakan untuk menjumlahkan dua bit, yaitu A dan B.
Rangkaian ini menghasilkan dua output:
SUMsebagai hasil penjumlahanCarrysebagai nilai bawaan jika hasil penjumlahan melebihi 1 bit
Rumus Half Adder:
SUM = A XOR B
Carry = A AND B
Contoh:
A = 1
B = 1
Hasilnya:
SUM = 0
Carry = 1
Jika ditulis dalam bentuk biner, hasilnya adalah:
10
Full Adder digunakan untuk menjumlahkan tiga input, yaitu A, B, dan Cin.
Cin adalah carry input yang berasal dari proses penjumlahan sebelumnya. Karena itu, Full Adder lebih lengkap dibandingkan Half Adder dan dapat digunakan sebagai dasar untuk membuat rangkaian penjumlah multi-bit.
Rumus Full Adder:
S1 = A XOR B
C1 = A AND B
SUM = S1 XOR Cin
C2 = S1 AND Cin
Cout = C1 OR C2
Keterangan:
SUMadalah hasil penjumlahan pada bit tersebutCoutadalah carry output yang diteruskan ke bit berikutnya
4-bit Adder adalah rangkaian penjumlah yang digunakan untuk menjumlahkan dua bilangan biner 4-bit.
Rangkaian ini disusun dari empat Full Adder yang saling terhubung. Carry output dari Full Adder sebelumnya akan menjadi carry input untuk Full Adder berikutnya.
Ilustrasi sederhana:
FA0 -> FA1 -> FA2 -> FA3
Alur carry-nya:
Cin -> FA0 -> C1 -> FA1 -> C2 -> FA2 -> C3 -> FA3 -> Cout
Dengan susunan ini, rangkaian dapat menjumlahkan dua bilangan biner seperti:
A3 A2 A1 A0
+ B3 B2 B1 B0
-------------
S3 S2 S1 S0
Jika hasil penjumlahan melebihi kapasitas 4-bit, maka nilai lebihnya akan keluar melalui Cout.
| Nama File | Keterangan |
|---|---|
GatesTest.cv |
File utama CircuitVerse yang berisi pengujian gerbang logika, Half Adder, Full Adder, 4-bit Adder, Subtractor, Multiplexer, dan ALU sederhana |
assets/importfile.png |
Gambar petunjuk menu import file pada CircuitVerse |
assets/subcircuit.png |
Gambar petunjuk tampilan circuit atau subcircuit pada CircuitVerse |
.
├── assets/
│ ├── importfile.png
│ └── subcircuit.png
├── GatesTest.cv
└── README.md
Ikuti langkah berikut untuk membuka dan mencoba rangkaian di CircuitVerse.
Unduh file berikut dari repositori:
GatesTest.cv
File ini merupakan file utama yang berisi rangkaian digital yang sudah dibuat.
Masuk ke simulator CircuitVerse melalui tautan berikut:
https://circuitverse.org/simulator
Pada halaman simulator, buka menu:
Project -> Import File
Kemudian pilih file GatesTest.cv yang sudah diunduh.
Setelah file berhasil di-import, rangkaian akan muncul di dalam simulator.
Beberapa rangkaian tersedia dalam bentuk circuit atau subcircuit. Pilih tab rangkaian yang ingin diuji, misalnya:
- Gerbang logika dasar
- Half Adder
- Full Adder
- 4-bit Adder
- Subtractor
- Multiplexer
- ALU sederhana
Klik bagian input pada rangkaian untuk mengubah nilai dari 0 menjadi 1, atau sebaliknya.
Setelah input diubah, perhatikan output yang dihasilkan. Output akan berubah sesuai dengan logika rangkaian yang sedang diuji.
Input:
A = 1
B = 1
Output:
SUM = 0
Carry = 1
Hasil biner:
10
Artinya, nilai 1 + 1 dalam biner menghasilkan 10.
Input:
A = 1
B = 1
Cin = 1
Output:
SUM = 1
Cout = 1
Hasil biner:
11
Artinya, nilai 1 + 1 + 1 menghasilkan 3 dalam desimal, atau 11 dalam biner.
Contoh penjumlahan:
0101
+ 0011
------
1000
Penjelasan:
0101 = 5
0011 = 3
1000 = 8
Jadi, rangkaian 4-bit Adder menghasilkan:
5 + 3 = 8
Contoh lain:
1111
+ 0001
------
1 0000
Pada contoh tersebut, hasil penjumlahan membutuhkan 5 bit. Karena 4-bit Adder hanya menampilkan 4 bit utama, maka hasilnya menjadi:
SUM = 0000
Cout = 1
Tujuan dari praktik ini adalah untuk memahami hubungan antara gerbang logika dan rangkaian digital yang lebih kompleks.
Melalui pengujian ini, kita dapat melihat bahwa rangkaian seperti Half Adder, Full Adder, dan 4-bit Adder sebenarnya dibangun dari kombinasi gerbang logika sederhana. Dengan kata lain, operasi penjumlahan biner yang digunakan dalam sistem komputer dapat dijelaskan melalui susunan gerbang logika.
Praktik ini juga membantu memperjelas konsep dasar arsitektur komputer, terutama pada bagian bagaimana komputer melakukan operasi aritmetika secara digital.
File dengan format .cv hanya dapat dibuka menggunakan CircuitVerse.
Jika tampilan rangkaian terlihat terlalu kecil, gunakan fitur zoom pada simulator agar koneksi antar gerbang dan output dapat diamati dengan lebih jelas.
Pastikan setiap input diuji secara bertahap agar perubahan output lebih mudah dipahami.