Hafiz Fadli Al Anshor: Modul 3 Counter dan Shift Register

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

Percobaan ...

1. Tujuan (kembali)

Merangkai dan Menguji operasi logika dari Counter Asyncron dan Counter Syncronus
Merangkai dan menguji aplikasi dari sebuah Counter
Merangkai dan menguji aplikasi dari sebuah Shift Register

2. Alat dan Bahan (kembali)

1. Module D'Lorenzo

2. Panel DL 2203S Module D'Lorenzo.
3. Jumper.
1. Panel DL 2203C
2. Panel DL 2203D
3. Panel DL 2203S
4. Jumper

3. Dasar Teori (kembali)

Counter
Counter merupakan rangkaian sekuensial yang menghasilkan urutan keadaan (state) tertentu sebagai respon dari pulsa input yang diterimanya. Pulsa input ini bisa berupa sinyal clock maupun pulsa dari sumber eksternal yang muncul dalam selang waktu tertentu. Counter banyak dimanfaatkan pada perangkat digital, biasanya untuk menghitung jumlah terjadinya suatu peristiwa (event) atau sebagai pencacah waktu. Jika counter menghasilkan urutan dalam bentuk biner, maka disebut binary counter. Sebuah counter biner dengan n-bit tersusun dari n buah flip-flop dan mampu menghitung dari 0 hingga $2^n - 1$ . Secara umum, counter dibedakan menjadi dua jenis, yaitu asynchronous counter dan synchronous counter.

A. Counter Asynchronous

Counter Asynchronous sering disebut juga sebagai Ripple Counter atau Serial Counter. Nama ini muncul karena perubahan kondisi (dari “0” ke “1” atau sebaliknya) pada output flip-flop terjadi secara bergantian dan berurutan, seolah-olah bergulir dari satu flip-flop ke flip-flop berikutnya. Hal ini disebabkan karena hanya flip-flop pertama yang langsung dikendalikan oleh sinyal clock, sementara flip-flop lainnya menerima sinyal clock yang berasal dari output flip-flop sebelumnya.

Gambar 3.3 Rangkaian Counter Asyncronous

B. Counter Synchronous

Counter Synchronous dikenal juga dengan sebutan Parallel Counter. Pada jenis counter ini, seluruh output flip-flop berubah (bergulir) secara bersamaan. Hal tersebut terjadi karena setiap flip-flop dikendalikan langsung oleh sinyal clock yang sama, sehingga perubahan keadaan tidak terjadi bergantian seperti pada counter asynchronous, melainkan serempak pada saat menerima pulsa clock.

Gambar 3.4 Rangkaian Counter Syncronous

Shift Register (Register Geser)

Shift Register atau register geser adalah salah satu perangkat fungsional yang sering digunakan dalam sistem digital. Contoh penerapannya dapat dilihat pada layar kalkulator, di mana angka akan bergeser ke kiri setiap kali angka baru dimasukkan. Register geser dibangun dari rangkaian flip-flop dan berfungsi sebagai memori sementara. Data yang tersimpan di dalamnya dapat digeser baik ke kiri maupun ke kanan. Selain itu, shift register juga memiliki kemampuan untuk mengubah data dari bentuk serial ke paralel, maupun dari paralel ke serial. Berdasarkan kombinasi masukan dan keluarannya, serta bentuk serial atau paralel yang digunakan, terdapat empat jenis utama shift register yang dapat dirancang.

A. Serial In Serial Out (SISO)

Pada register jenis SISO, data hanya memiliki satu jalur input dan satu jalur output. Data yang masuk akan bergeser secara bertahap melalui rangkaian flip-flop. Flip-flop pertama menerima masukan langsung dari input, kemudian output-nya diteruskan ke flip-flop kedua, begitu seterusnya hingga data mencapai flip-flop terakhir sebelum akhirnya keluar melalui jalur output. Dengan mekanisme ini, data dimasukkan dan dikeluarkan secara serial (satu bit demi satu bit).

Gambar 3.5 Serial In Serial Out

B. Serial In Parallel Out (SIPO)

Pada register jenis SIPO, terdapat satu jalur masukan dan sejumlah jalur keluaran sesuai dengan jumlah flip-flop yang menyusunnya. Data dimasukkan secara serial (satu per satu), kemudian setelah semua data masuk, hasilnya dapat dikeluarkan secara paralel (serentak) melalui output masing-masing flip-flop. Proses pengeluaran data ini dikendalikan oleh sebuah sinyal kontrol. Selama sinyal kontrol belum aktif, data tetap tersimpan di dalam register dan tidak keluar ke jalur output.

Gambar 3.6 Serial In Paralel Out

C. Parallel In Serial Out (PISO)

Pada register jenis PISO, jumlah jalur masukan sama dengan jumlah flip-flop yang membentuk register, sehingga data dapat dimasukkan secara paralel (serentak) ke semua flip-flop sekaligus. Proses pemasukan data ini dikendalikan oleh sebuah sinyal kontrol. Setelah data tersimpan di dalam register, data tersebut akan dikeluarkan melalui satu jalur output secara serial (satu per satu, bit demi bit). Dengan demikian, PISO berfungsi untuk mengubah data dari bentuk paralel menjadi serial.

Gambar 3.7 Paralel In Serial OutParalel In Paralel Out (PIPO)

Register PIPO, mempunyai jalur masukan dan keluaran sesuai dengan jumlah flip flop yang menyusunnya. Pada jenis ini data masuk dan keluar secara serentak.

Gambar 3.8 Paralel In Paralel Out

4. Percobaan (kembali)

1. Percobaan 1 Asynchronous Binary Counter

1. Rangkai rangkaian seperti gambar dibawah ini.

Gambar 3.9 Rangkaian Asynchronous Binary Counter

Gambar 3.10 Rangkaian Asynchronous Binary Counter Percobaan 1a

2. Variasikan switch pada rangkaian sesuai dengan kondisi yang ada pada jurnal.

3. Periksa dan catat output yang terjadi melalui LED ke jurnal

4. Matikan power supply, lepaskan jumper CLK2 yang terhubung ke sumber clock, kemudian hubungkan QA dengan CLK2 pada masing masing counter dan ulangi langkah 2 dan 3