Senin, 29 Agustus 2016

Sistem Bilangan


Sistem Bilangan
Sistem Bilangan atau Number System adalah Suatu cara untuk mewakili besaran dari suatu item fisik. Sistem Bilangan menggunakan suatu bilangan dasar atau basis (base / radix) yang tertentu. Dalam hubungannya dengan komputer, ada 4 Jenis Sistem Bilangan yang dikenal yaitu : Desimal (Basis 10), Biner (Basis 2), Oktal (Basis 8) dan Hexadesimal (Basis 16). Berikut penjelesan mengenai 4 Sistem Bilangan ini :


1. Desimal (Basis 10)

Desimal (Basis 10) adalah Sistem Bilangan yang paling umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Sistem bilangan desimal menggunakan basis 10 dan menggunakan 10 macam simbol bilangan yaitu : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 dan 9. Sistem bilangan desimal dapat berupa integer desimal (decimal integer) dan dapat juga berupa pecahan desimal (decimal fraction).

Untuk melihat nilai bilangan desimal dapat digunakan perhitungan seperti berikut, misalkan contoh bilangan desimal adalah 8598. Ini dapat diartikan :
 

Dalam gambar diatas disebutkan Absolut Value dan Position Value. Setiap simbol dalam sistem bilangan desimal memiliki Absolut Value dan Position Value. Absolut value adalah Nilai Mutlak dari masing-masing digit bilangan. Sedangkan Position Value adalah Nilai Penimbang atau bobot dari masing-masing digit bilangan tergantung dari letak posisinya yaitu bernilai basis di pangkatkan dengan urutan posisinya. Untuk lebih jelasnya perhatikan tabel dibawah ini.


 
Dengan begitu maka bilangan desimal 8598 bisa diartikan sebagai berikut :

 

Sistem bilangan desimal juga bisa berupa pecahan desimal (decimal fraction), misalnya : 183,75 yang dapat diartikan :
 


2.Biner (Basis 2)

Biner (Basis 2) adalah Sistem Bilangan yang terdiri dari 2 simbol yaitu 0 dan 1. Bilangan Biner ini di populerkan oleh John Von Neumann. Contoh Bilangan Biner 1001, Ini dapat di artikan (Di konversi ke sistem bilangan desimal) menjadi sebagai berikut :
 
Position Value dalam sistem Bilangan Biner merupakan perpangkatan dari nilai 2 (basis), seperti pada tabel berikut ini:

 

Berarti, Bilangan Biner 1001 perhitungannya adalah sebagai berikut :

 





3. Oktal (Basis 8)

Oktal (Basis 8)adalah Sistem Bilangan yang terdiri dari 8 Simbol yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Contoh Oktal 1024, Ini dapat di artikan (Di konversikan ke sistem bilangan desimal) menjadi sebagai berikut :
Position Value dalam Sistem Bilangan Oktal merupakan perpangkatan dari nilai 8 (basis), seperti pada tabel berikut ini :


Berarti, Bilangan Oktal 1022 perhitungannya adalah sebagai berikut :





4. Hexadesimal (Basis 16)

Hexadesimal (Basis 16),Hexa berarti 6 dan Desimal berarti 10 adalah Sistem Bilangan yang terdiri dari 16 simbol yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A(10), B(11), C(12), D(13), E(14), F(15). Pada Sistem Bilangan Hexadesimal memadukan 2 unsur yaitu angka dan huruf. Huruf A mewakili angka 10B mewakili angka 11 dan seterusnya sampai Huruf F mewakili angka 15







Contoh Hexadesimal F3D4, Ini dapat di artikan (Di konversikan ke sistem bilangan desimal) menjadi sebagai berikut:


Position Value dalam Sistem Bilangan Hexadesimal merupakan perpangkatan dari nilai 16 (basis), seperti pada tabel berikut ini :


Berarti, Bilangan Hexadesimal F3DA perhitungannya adalah sebagai berikut :



 














Kesimpulan
Tabel sistem bilangan desimal,
 heksadesimal, oktal, dan biner
Desimal
Heksadesimal
Oktal
Biner
0
0
0
0000
1
1
1
0001
2
2
2
0010
3
3
3
0011
4
4
4
0100
5
5
5
0101
6
6
6
0110
7
7
7
0111
8
8
10
1000
9
9
11
1001
10
A
12
1010
11
B
13
1011
12
C
14
1100
13
D
15
1101
14
E
16
1110
15
F
17
1111

Dalam mengkonversi dari satu sistem bilangan ke sistem bilangan lainnya, cara termudah yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan alur seperti gambar bagan dibawah ini.
Peta konversi sistem bilangan

 


Sistem Bilangan Binari

Sistem bilangan binari adalah sistem bilangan yang menggunakan basis 2. Sistem bilangan binari menggunakan 2 macam simbol yaitu : 0 dan 1. Contoh bilangan binari misalnya bilangan binari 1001. Ini dapat diartikan (dikonversi ke sistem bilangan desimal) menjadi sebagai berikut :






Position value dalam sistem bilangan binari merupakan perpangkatan dari nilai 2 (basis), seperti pada tabel berikut ini :


Berarti, bilangan binari 1001 perhitungannya adalah sebagai berikut :


Atau dengan rumus sebagai berikut :


Contoh, bilangan binari 101101 dapat dilihat nilainya dalam sistem bilangan desimal menggunakan rumus diatas sebagai berikut :




Penjumlahan Bilangan Binari
Pertambahan atau penjumlahan pada sistem bilangan binari dilakukan dengan cara yang sama dengan penjumlahan pada sistem bilangan desimal. Dasar pertambahan/penjumlahan pada masing-masing digit bilangan binari adalah sebagai berikut :

Contoh pertambahan bilangan binari misalnya 1111 + 10100 hasilnya adalah 100011 dengan cara sebagai berikut :


Pengurangan Bilangan Binari

Pengurangan pada sistem bilangan binari dilakukan dengan cara yang sama dengan pengurangan pada sistem bilangan desimal. Dasar pengurangan untuk masing-masing digit pada sistem bilangan binari adalah sebagai berikut :



Berbagai contoh pengurangan pada sistem bilangan binari bisa dilihat dibawah ini :






KOMPLEMEN (COMPLEMENT)

Pengurangan juga bisa dilakukan dengan komplemen. Komplemen ada du macam yaitu :
Komplemen basis minus 1 (radix-minus-one complement)
Komplemen basis (radix complement)
Pada sistem bilangan desimal dikenal dua macam komplemen yaitu :
Komplemen 9 (9s complement)
Komplemen 10 (10s complement)
Sedangkan pada sistem bilangan binari juga ada 2 macam komplemen yaitu :
Komplemen 1 (1s complement)
Komplemen 2 (2s complement)


Contoh pengurangan dengan komplemen 9 pada sistem bilangan desimal adalah seperti berikut :



Komplemen 9 dari suatu sistem bilangan desimal dilakukan dengan mengurangkan angka 9 untuk masing-masing digit dalam bilangan pengurangan. Perhatikan, pada komplemen 9, digit 1 paling ujung kiri dipindahkan untuk ditambahkan pada digit yang paling kanan.
Contoh pengurangan dengan komplemen 10 pada sistem bilangan desimal bisa dilihat pada contoh berikut :










Komplemen 10 dari bilangan desimal adalah hasil komplemen 9 ditambah 1, misalnya komplemen 10 dari nilai 321 adalah 679 (atau dengan cara 1000 – 321 = 679). Pada komplemen 10, hasil digit 1 yang paling kiri dibuang (tidak digunakan).

Cara yang sama dapat dilakukan pada sistem bilangan binari. Contoh pengurangan pada sistem bilangan binari dengan komplemen 1 adalah sebagai berikut :




Komplemen 1 di sistem bilangan binari dilakukan dengan mengurangkan setiap bit (digit) dari nilai 1, atau dengan mengubah setiap bit 0 menjadi 1 dan bit 1 menjadi 0. Dengan komplemen 1, hasil digit paling kiri dipindahkan untuk ditambahkan pada bit paling kanan.
Sedangkan contoh pengurangan dengan komplemen 2 pada sistem bilangan binari adalah sebagai berikut :


Komplemen 2 pada sistem bilangan binari adalah hasil dari komplemen 1 ditambah 1, misalnya komplemen 2 dari binari 10110 adalah 01010 (dari komplemen 1 yaitu 01001 ditambah 1). Dengan komplemen 2, hasil digit paling kiri dibuang (tidak digunakan).
Gerbang Logika
1. AND 
Gerbang AND akan berlogika 1 atau keluarannya akan berlogika 1 apabila semua masukan/inputannya berlogika 1, namun apabila semua atau salah satu masukannya berlogika 0 maka outputnya akan berlogika 0.
Simbol dan Persamaan Boolean AND

Tabel Kebenaran AND

Data Sheet AND

2. NAND
Gerbang NAND akan bernilai / outputnya akan berlogika 0 apabila semua inputannya bernilai 1 dan outpunya akan berlogika 1 apabila semua atau salah satu inputannya bernilai 0.
Simbol dan Persamaan Boolean NAND
Tabel Kebenaran NAND
Data Sheet NAND


3.OR
Gerbang OR akan berlogika 1 apabila salah satu atau semua inputan yang dimasukkan bernilai 1 dan apabila keluaran yang di inginkan berlogika 0 maka inputan yang dimasukkan harus bernilai 0 semua.
Simbol dan Persamaan Boolean OR

Tabel Kebenaran OR

Data Sheet OR

4.NOR 
Gerbang NOR merupakan gerbang logika yang outputnya akan berlogika 1 apabila semua inputannya bernilai 0, dan outpunya akan berlogika 0 apabila semua atau salah satu inputannya inputannya berlogika 1.

Simbol dan Persamaan Boolean NOR

Tabel Kebenaran NOR

Data Sheet NOR

5.NOT 
Gerbang NOT berfungsi sebagai pembalik (Inverter), yang mana outputnya akan bernilai terbalik dengan inputannya.
Simbol dan Persamaan Boolean NOT

Tabel Kebenaran NOT

Data Sheet NOT
6.BUFFER 
Gerbang BUFFER atau PENYANGGA adalah suatu gerbang digital yang akan berfungsi memperkuat dan meneruskan nilai 1 pada outputnya jika inputnya bernilai 1, selain itu akan bernilai 0.

Simbol dan Persamaan Boolean BUFFER



Tabel Kebenaran BUFFER

Data Sheet BUFFER

7.XOR 
Gerbang XOR merupakan kepanjangan dari Exclusive OR yang mana keluarannya akan berlogika 1 apabila semua inputannya berbeda, namun apabila inputannya sama maka akan memberikan output berlogika 0.
Simbol dan Persamaan Boolean XOR

Tabel Kebenaran XOR
Data Sheet XOR

8.XNOR
Gerbang XNOR merupakan kepanjangan dari Exclusive NOR yang mana keluarannya akan berlogika 1 apabila semua inputannya sama, namun apabila inputannya berbeda maka akan memberikan output berlogika 0.
Simbol dan Persamaan Boolean XNOR

Tabel Kebenaran XNOR

Data Sheet XNOR




Konversi Sistem Bilang
Konversi yang akan dibahas pada artikel ini meliputi bilangan bulat dan bilangan pecahan dari sistem bilangan desimal, biner, oktal, dan heksadesimal. Konversi dari desimal ke biner diperlukan untuk menerjemahkan keinginan (perintah) manusia kedalam kode-kode yang dikenali oleh sistem digital. Sebaliknya, konversi dari biner ke desimal diperlukan untuk menterjemahkan kode hasil pengolahan sistem digital ke dalam bentuk informasi yang dimengerti oleh manusia. Konversi dari biner ke oktal atau heksadesimal (dan sebaliknya) merupakan perantara konversi dari/ke biner ke/dari desimal. Konversi ini banyak dilakukan karena disamping digit angka biner jauh lebih banyak dibandingkan dengan angka-angka pada sistem bilangan oktal dan heksadesimal, juga karena melakukan konversi tersebut sangat mudah.
Konversi Bilangan Biner ke/dari Desimal
Konversi bilangan biner ke desimal
Seperti yang dikatakan pada artikel sebelumnya, bahwa sistem bilangan biner merupakan bilangan yang berbasiskan 2 (X2), sehingga digunakan 2X untuk mengkonversikannya kedalam bentuk bilangan desimal.

Contoh:
① 11102 = ……….. 10
11102
= (1 x 23) + (1 x 22) + (1 x 21) + (0 x 20)

= 8 + 4 + 2 + 0
= 1410

② 1001,01012 = ……….. 10
Bagian bilangan bulat = 10012

Nilai desimalnya = (1 x 23) + (0 x 22) + (0 x 21) + (1 x 20) = 8 + 0 + 0 + 1 = 910
Bagian bilangan pecahan = 0,01012

Nilai desimalnya = (1 x 2-1) + (0 x 2-2) + (0 x 2-3) + (1 x 2-4) = 0,312510
1001,01012 = 910 + 0,312510 = 9,312510


Konversi bilangan desimal ke biner

Sedangkan untuk mengkonversi bilangan bulat desimal ke dalam bentuk bilangan biner, dilakukan dengan cara membagi secara berulang-ulang bilangan desimal tersebut dengan angka 2 sampai bilangan desimal tersebut tidak dapat dibagi lagi. Sisa dari setiap pembagiannya merupakan hasil bit yang didapat. Untuk mengkonversi bagian bilangan pecahannya, dilakukan dengan cara mengalikan bilangan pecahan tersebut secara berulang-ulang dengan angka 2 sampai hasil kalinya sama dengan 0 atau hasilnya berulang. Bilangan didepan koma (carry) dari hasil perkalian adalah hasil bit yang didapat.

Contoh:
① 62510 = ……….. 2
625 / 2
= 312
 Sisa 
1 (LSB)
312 / 2
= 156

0
156 / 2
= 78

0
78 / 2
= 39

0
39 / 2
= 19

1
19 / 2
= 9

1
9 / 2
= 4

1
4 / 2
= 2

0
2 / 2
= 1

0
1 / 2
= 0

1 (MSB)
62510 = 10011100012











② 13,37510 = ……….. 2
Bagian bilangan bulat = 1310

  13 / 2 = 1 (LSB)
  6 / 2   = 0
  3 / 2   = 1
  1 / 2   = 1 (MSB)

Jadi, nilai biner dari 1310 = 11012
Bagian bilangan pecahan = 0,37510

  0,375 x 2 = 0,75 dengan carry 0 (LSB)
  0,74 x 2 = 0,5 dengan carry 1
  0,5 x 2 = 0 dengan carry 1 (MSB)

Jadi, nilai biner dari 0,37510 = 0,0112
13,37510 = 11012 + 0,0112 = 1101,0112

Konversi Bilangan Oktal ke/dari Desimal atau Biner
Konversi bilangan oktal ke desimal
Seperti yang dikatakan pada artikel sebelumnya, bahwa sistem bilangan oktal merupakan bilangan yang berbasiskan 8 (X8), sehingga digunakan 8X untuk mengkonversikannya kedalam bentuk bilangan desimal.

Contoh:
① 11618 = ……….. 10
11618
= (1 x 83) + (1 x 82) + (6 x 81) + (1 x 80)

= 512 + 64 + 48 + 1
= 62510

② 137,218 = ……….. 10
Bagian bilangan bulat = 1378

Nilai desimalnya = (1 x 82) + (3 x 81) + (7 x 80) = 64 + 24 + 7 = 9510
Bagian bilangan pecahan = 0,218

Nilai desimalnya = (2 x 8-1) + (1 x 8-2) = 0,25 + 0,015625 ≈ 0,26510
137,218 = 9510 + 0,26510 = 95,26510







Konversi bilangan desimal ke oktal
Sedangkan untuk mengkonversi bilangan bulat desimal ke dalam bentuk bilangan oktal, cara yang digunakan sama seperti pada konversi bilangan desimal ke biner, namun bilangan pembagi pada bilangan oktal adalah angka 8, karena sistem bilangan oktal adalah bilangan dengan basis delapan. Untuk mengkonversi bagian bilangan pecahannya, dilakukan dengan cara mengalikan bilangan pecahan tersebut secara berulang-ulang dengan angka 8 sampai hasil kalinya sama dengan 0 atau hasilnya berulang. Bilangan didepan koma (carry) dari hasil perkalian adalah hasil bit yang didapat.

Contoh:
① 62510 = ……….. 8
625 / 8
= 78
 Sisa 
1 (LSD)
312 / 8
= 9

6
156 / 8
= 1

1
78 / 8
= 0

1 (MSD)
62510 = 11618

② 73,7510 = ……….. 8
Bagian bilangan bulat = 7310

  73 / 8 = 1 (LSD)
  9 / 8   = 1
  1 / 8   = 1 (MSD)

Jadi, nilai biner dari 7310 = 1118
Bagian bilangan pecahan = 0,7510

  0,75 x 8 = 0 dengan carry 6

Jadi, nilai biner dari 0,7510 = 0,68
73,7510 = 1118 + 0,68 = 111,68


Konversi bilangan oktal ke biner
Mengkonversi bilangan oktal ke bilangan biner caranya lebih mudah dibandingkan dengan mengkonversi bilangan oktal ke bilangan desimal, yaitu dengan cara mengkonversi setiap satu digit bilangan oktal kedalam bentuk 3-bit binernya.

Contoh:
① 11618 = ……….. 2
1
1
6
1
001
001
110
001
11618 = 10011100012

② 374,268 = ……….. 2
3
7
4
,
2
6
011
111
100
,
010
110
374,268 = 11111100,010112


Konversi bilangan biner ke oktal
Untuk mengkonversi bilangan biner ke bilangan oktal, caranya adalah dengan mengelompokan bilangan biner yang bersangkutan menjadi 3-bit mulai dari LSB (bagian paling kanan untuk bilangan bulat dan bagian paling kiri untuk bilangan pecahan) lalu mengkonversi setiap 3-bit bilangan biner tersebut kedalam bentuk bilangan oktalnya.

Contoh:
① 10011100012 = ……….. 8
001
001
110
001
1
1
6
1
10011100012 = 11618

② 1110100,01001112 = ……….. 8
001
110
100
,
010
011
100
1
6
4
,
2
3
4
1110100,01001112 = 164,2348

Konversi bilangan heksadesimal ke desimal
Seperti yang dikatakan pada artikel sebelumnya, bahwa sistem bilangan oktal merupakan bilangan yang berbasiskan 16 (X16), sehingga digunakan 16X untuk mengkonversikannya kedalam bentuk bilangan desimal.

Contoh:
① 27116 = ……….. 10
27116
= (2 x 162) + (7 x 161) + (1 x 160)

= 512 + 112 + 1
= 62510
② 1E0,2A16 = ……….. 10
Bagian bilangan bulat = 1E08

Nilai desimalnya = (1 x 162) + (14 x 161) + (0 x 160) = 256 + 224 + 0 = 48010
Bagian bilangan pecahan = 0,2A8

Nilai desimalnya = (2 x 16-1) + (10 x 16-2) = 0,125 + 0,0390625 ≈ 0,16410
1E0,2A16 = 48010 + 0,16410 = 480,16410


Konversi bilangan desimal ke heksadesimal
Untuk mengkonversi bilangan bulat desimal ke dalam bentuk bilangan heksadesimal, cara yang digunakan sama seperti pada konversi bilangan desimal ke biner atau oktal, namun bilangan pembagi pada bilangan heksadesimal adalah angka 16, karena sistem bilangan heksadesimal adalah bilangan dengan basis enam-belas. Untuk mengkonversi bagian bilangan pecahannya, dilakukan dengan cara mengalikan bilangan pecahan tersebut secara berulang-ulang dengan angka 16 sampai hasil kalinya sama dengan 0 atau hasilnya berulang. Bilangan didepan koma (carry) dari hasil perkalian adalah hasil bit yang didapat.

Contoh:
① 62510 = ……….. 16
625 / 16
= 39
 Sisa 
1 (LSD)
312 / 16
= 2

7
156 / 16
= 0

2 (MSD)
62510 = 27116

② 82,2510 = ……….. 16
Bagian bilangan bulat = 8210

  82 / 16 = 2 (LSD)
  5 / 16   = 5 (MSD)

Jadi, nilai biner dari 8210 = 5216
Bagian bilangan pecahan = 0,2510

  0,25 x 16 = 0 dengan carry 4

Jadi, nilai biner dari 0,2510 = 0,416
82,2510 = 5216 + 0,416 = 52,416


Konversi bilangan heksadesimal ke biner

Mengkonversi bilangan heksadesimal ke bilangan biner caranya mirip seperti cara mengkonversi bilangan oktal ke bilangan biner, namun pada bilangan heksadesimal ada sedikit perbedaan, yaitu mengkonversi setiap satu digit bilangan heksadesimal ke dalam bentuk 4-bit binernya.

Contoh:
① 27116 = ……….. 2
2
7
1
0010
0111
0001
27116 = 10011100012

② 17E,F616 = ……….. 2
1
7
E
,
F
6
0001
0111
1110
,
1111
0110
17E,F616 = 101111110,11110112


Konversi bilangan biner ke heksadesimal
Untuk mengkonversi bilangan biner ke bilangan heksadesimal, caranya adalah dengan mengelompokan bilangan biner yang bersangkutan menjadi 4-bit mulai dari LSB (bagian paling kanan untuk bilangan bulat dan bagian paling kiri untuk bilangan pecahan) lalu mengkonversi setiap 4-bit bilangan biner tersebut kedalam bentuk bilangan heksadesimalnya.

Contoh:
① 1011010110110010112 = ……….. 16
0010
1101
0110
1100
1011
2
D
6
C
B
1011010110110010112 = 2D6CB16

② 1011001110,0110111012 = ……….. 16
0010
1100
1110
,
0110
1110
1000
2
C
E
,
6
E
8
1011001110,0110111012 = 2CE,6E816


Konversi Heksadesimal ke Oktal

Untuk mengkonversi sistem bilangan heksadesimal ke oktal, cara yang paling mudah adalah dengan mengkonversi bilangan heksadsimal tersebut ke bilangan biner terlebih dahulu kemudian hasil dari bilangan binernya dikonversi ke bentuk bilangan oktal.

Contoh:
2F,C416 = ……….. 8
2
F
,
C
4

0010
1111
,
1100
0100
= 101111,1100012
101
111
,
110
001
5
7
,
6
1
2F,C416 = 57,618


Konversi Oktal ke Heksadesimal

Untuk mengkonversi sistem bilangan oktal ke heksadesimal, cara yang paling mudah adalah dengan mengkonversi bilangan oktal tersebut ke bilangan biner terlebih dahulu kemudian hasil dari bilangan binernya dikonversi ke bentuk bilangan heksadesimal.

Contoh:
762,0138 = ……….. 16
7
6
2
,
0
1
3

111
110
010
,
000
001
011
= 111110010,0000010112
0001
1111
0010
,
0000
0101
1000
1
F
2
,
0
5
8
762,0138 = 1F2,05816

Sekian pembahasan tentang konversi sistem bilangan ini, jika ada kesalahan penulisan pada pembahasan diatas, mohon dikoreksi… Terimakasih…

Referensi:
Ø Buku catatan kuliah
Ø Penjelasan dosen