1 / 29

Register dan Counter

Register dan Counter. Pertemuan XIII. Register. Register adalah rangkaian logika yang digunakan untuk menyimpan data. Dengan kata lain, register adalah rangkaian yang tersusun dari satu atau beberapa flip-flop yang digabungkan menjadi satu .

ginger
Download Presentation

Register dan Counter

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Register dan Counter Pertemuan XIII

  2. Register • Register adalahrangkaianlogika yang digunakanuntukmenyimpan data. Dengankata lain, register adalahrangkaian yang tersusundarisatuataubeberapa flip-flop yang digabungkanmenjadisatu. • Flip-Flop disebut juga sebagai register 1 bit. • Jadi untukmenyimpan 4 bit data, register harusterdiridari 4 buah flip-flop. • Register selaindigunakansebagaipenyimpan data, jugaseringdigunakansebagaiCounter dan operasi bilangan.

  3. Untukmenyimpan data pada register, dapatdilakukandenganduacara : • Disimpansecarasejajar (Parallel In) : Pada cara ini semua bagian register atau masing-masing flip-flop di isi (dipicu) pada saat yang bersamaan. • Disimpan secara seri (Serial In) : Pada caraini, data dimasukkan bit demi bit mulaidari flip-flop yang paling ujung (dapatdarikiriataudarikanan), dandigesersampaisemuanyaterisi. Bila data digeser dari kanankekiridisebut “Register geser kiri” (Shift Left Register), sebaliknya bila data digeser dari kirikekanandisebut “Register geserkanan” (Shift Right Register).

  4. Sepertipadapenyimpanan data, untukmengeluarkan data jugadapatdilakukandenganduacara : • Dikeluarkansecarasejajar (Parallel Out) • Dikeluarkansecaraseri (Serial Out) Sehingga Register dapatdibagiatas: • Parallel In – Parallel Out (PIPO) • Serial In – Serial Out (SISO) • Parallel In – Serial Out (PISO) • Serial In – Parallel Out (SIPO)

  5. Parallel In - Parallel Out (PIPO) Perhatikangambarberikut: A, B, C, dan D adalahsinyalmasukan. Saatclock (pemicu) diaktifkan (Logika 1),maka data yang adaakandikeluarkansecarabersamasamake Q3, Q2, Q1, dan Q0. Saatclock kembalitidakdipicu (Logika 0), makaapapunmasukannya, keluaran Q akantetap.

  6. Serial In – Serial Out (SISO) PerhatikanGambarberikut : Saatsinyalclock diberikanpertama kali, data dariSi masukkeflip-flop A, padasaatclock kedua, data dariflip-flop A masukkeflip- flop B, demikianseterusnya, sampaikeluarke So. Jadipada register SISO untukmembaca data pertama kali dibutuhkanjumlahclock yang samabanyakdenganjumlahflip-flop yang adapadaregister (dalamhaliniadalahempat).

  7. Parallel In – Serial Out (PISO)

  8. Serial In – Parallel Out (SIPO)

  9. Counter • Counter merupakan register yang mampumenghitungjumlahpulsadetak yang masukmelaluimasukandetakannya. • Pencacahterdiridari flip-flop yang diserikandimanakeadaanaruskeluaranyaditahansampaiada clock . • Pencacahdapatdibagimenjadiduatipe, yaitu : Synchronous danAsynchonous, dimanakeduanyadibedakandenganbagaimanacaradiclock.

  10. Pencacah Asynchonous didisain dengan menggunakan flip-flop pada keadaan toggle. • Flip-flop JK atau D dapatdibuatkedalamkeadaan toggle. • Flip-flop JK dapatdibuatdalamkeadaan toggle denganmenghubungkankedua input J dan K padalogika 1(high). • Sedangkanuntuk flip-flop tipe D, dapatdibuatdalamkeadaan toggle denganmenghubungkankeluaran Q’ kembalike input.

  11. Pencacahasynchonousbekerjadenganmengkaskadeseri flip-flop dalamkeadaan toggle secarabersamaan. Keluarantiap-tiap flip-flop digunakansebagai clock untuk flip-flop berikutnyasecaraberurutan. Hal inimenyebabkan flip-flop berubahsecaraasynchonous, sepertigelombang. • Pencacahasynchonouslebihdikenalsebagaipencacah ripple.

  12. Ripple Counter Gambardiatasmemperlihatkansebuahripple counter (pencacahriak) yang dibangundengan flip-flop JK. Karenamasukan J dan K terpasangpadatingkattegangantinggi, makasetiap flip-flop akanmengalami toggle ketikamasukandetakmenerimatepinegatifpulsa.

  13. Cara Kerja Ripple Counter JikaCLRrendah, semua flip-flop akandiresetdanmenghasilkankata digital Q3Q2Q1Q0 = 0000. JikaCLRkembalipadalogikatinggi, pencacahtelahsiapmelaksanakanoperasi. Karena flip-flop paling kananmenerimapulsadetaksecaralangsung, makaQ0akanmengalami toggle sekalisetiaptepinegatifpulsadetak.

  14. Selanjutnya JikaQ0berubahdari 1 menjadi 0, maka flip-flop Q1akanmenerimasebuahtepinegatifpulsadanmenimbulkan toggle padakeluaranQ1. Demikianselanjutnyajikasebuah flip-flop mengalami reset menjadinol, makaakanmenimbulkan toggle pada flip-flop berikutnya.

  15. Controlled Ripple Counter Sebuahpencacahriakterkendalihanyaakanmencacahpulsa-pulsadetak. SinyalCOUNTmengendalikanoperasipencacah.

  16. Cara Kerja Controlled Ripple Counter JikaCOUNTrendah, masukanJdanKakanmenjadirendah. Inimenyebabkansemua flip-flop tertahandalamkeadaansebelumnyameskipunpulsa-pulsadetakterusmemasukipencacah. BilaCOUNTtinggi, masukanJdanKikutmenjaditinggi. Dalamhalinipencacahakanbekerjasebagaimanatelahdibahassebelumnya, yaknisetiaptepinegatifdaripulsadetakakanmenambah 1 hitunganpadapencacah.

  17. Synchronous Counter Padapencacahriak, waktutundapropagasi total adalahntp. Inimenyebabkanpencacahriakterlalulambatuntukbeberapapemakaiantertentu. Gunamengatasimasalahtersebut, dapatmenggunakansebuahsynchronous counter (pencacahsinkron).

  18. Cara Kerja Synchronous Counter CLR yang rendahakanmeresetpencacahmenjadi Q = 0000. KetikasinyalCLRkembalipadakeadaantinggi, pencacahsiapberoperasi. Tepipositifdaripulsadetak yang pertamaakanmengisiQ0untukmenghasilkan Q = 0001. Padasaattibanyatepipositif yang kedua, Q1danQ0secaraserempakmengalami toggle dankatakeluaranmenjadi Q = 0010. Tepipositifketigamenaikkancacahanmenjadi Q = 0011, dst. Keuntungandaripencacahsinkronterletakpadakecepatannya. Pencacahinihanyamembutuhkansatu kali waktutundapropagasidalammenghasilkancacahanbiner yang tepatsesudahtibanyatepisinyaldetak.

  19. Controlled Synchronous Counter Padapencacahsinkronterkendali, sinyalCOUNT yang rendahmembuatsemua flip-flop menjaditidakaktif. BilaCOUNTdijadikantinggi, rangkaianakanberfungsisebagaipencacahsinkron. Artinya, setiaptepipositifdaridetakakanmenaikkansatuangkacacahan.

  20. Ring Counter Sebuahpencacahlingkar (putar) tidakmencacahdenganbilanganbinertapibekerjadengankata-kata yang hanyamemilikisatu bit tinggi. Pencacahinibergunauntukmengendalikansuatuderetanoperasi, karenakitadapatmengaktifkanpadasetiapsaathanyasatudiantarabeberapapiranti yang ada.

  21. Cara Kerja Ring Counter Jika CLR rendahdankemudianmenjaditinggilagi, makakatakeluaranpertamaadalah Q = 0001. Tepipulsadetak yang pertamamenggeser bit paling kiri (MSB) kedalamposisi paling kanan (LSB). Bit-bit yang lain bergeserkekirisatuposisisehinggakeluaranmenjadi Q = 0010. Tepipositif yang keduamenyebabkanoperasipemutarankekiriberikutnya, sehinggakeluaranmenjadi Q = 0100. Demikianseterusnyahinggatepipositifkeempatmemulaisiklus yang sama, karenapemutarankekirimenghasilkan 0001.

  22. Mod-10 Counter Sebuahpencacah modulus-10 mencacahdari 0000 hingga 1001. Padapulsadetakkesepuluh, pencacahmembangkitkansinyal CLR-nyasendiridanangkapencacahanmelompatkembalike 0000. Pencacah mod-10 dikenaljugasebagairangkaian pembagi-10.

  23. Down Counter Sebuahpencacahturundapatmencacahdari 1111 sampai 0000. Setiap flip-flop mengalami toggle ketikabilamasukansinyaldetakberubahdari 1 menjadi 0. Masukaniniekivalendenganperubahandari 0 ke 1 padakeluaran yang tidakdikomplemenkan. Misalnya, q1 mengalami toggle bila Q0 berubahdaridari 1 menjadi 0; daniniekivalendengan Q0 yang berubahdari 0 menjadi 1.

  24. Cara Kerja Down Counter Mula-mula preset PREberupasinyalrendahdanmenghasilkankatakeluaranQ = 1111. PadawaktuPREmenjaditinggi, operasiakandimulai. PerhatikanbahwaQ0mengalamisatu kali toggle padasetiappulsadetak. Pulsadetak yang pertamahanyamenghasilkansatu toggle negatif (perubahandari 1 ke 0) dalamQ0sehinggakatakeluaranmenjadiQ = 1110. Pulsadetak yang keduamenghasilkansatu toggle positifdalamQ0, danmengakibatkan toggle satu toggle negatifpadaQ1. HasilnyaadalahQ = 1101.

  25. Selanjutnya Padapulsadetak yang ketiga, Q0mengalami toggle negatif, dan Q = 1100. Padapulsadetak yang ke-empat, Q0mengalami toggle positif, Q1mengalami toggle positifdanQ2mengalami toggle negatif. Hasilnyaadalah Q = 1011. Demikianseterusnyahingga Q = 0000. Padapulsadetakberikutnya, seluruh flip-flop mengalamipogglepositifdanmenghasilkanangkacacahan Q = 1111. Selanjutnyasiklus yang samaakanberulangkembali.

  26. Up-Down Counter Keluaran-keluaran flip-flop dihubungkandenganjaringanpengarahpengemudi (steering network) Sebuahsinyalkendali UP menghasilkanbaikpencacahanturunmaupunpencacahannaik.

  27. Cara Kerja Up-Down Counter Jikasinyal UP merupakantingkatlogikarendah, Q2, Q1danQ0akandisalurkankemasukan-masukandetak, daniniakanmenghasilkanpencacahanturun. Di pihak lain, apabila UP tinggi, Q2, Q1danQ0akanmenggerakkanmasukan-masukandetakdanrangkaianmenjadisebuahpencacahnaik.

  28. Presetable Counter Dalamsebuahpresetable counter, pencacahandapatdimulaidaribilangan yang lebihbesardaripada nol. PencacahandimulaidaribilanganP3P2P1P0,sebuahbilanganantara 0000 dan 1111.

  29. Cara KerjaPresetable Counter Bila LOAD rendah, semuagerbang NAND memilikikeluarantinggi. Karenaitumasukan preset dan clear darisemua flip-flop menjaditak-aktif. Dalamhalinirangkaianmelakukanpencacahannaik. Masukan-masukan data dariP3 sampaiP1samasekalitidakmemberikanpengaruhkarenagerbang-gerbang NAND tidakaktif. Padawaktu LOAD tinggi, masukan-masukan data dankomplemennyaakanlolosmelaluigerbang-gerbang NAND danmelakukan preset terhadappencacahsehinggakeluarannyamenjadiP3P2P1P0. Ketika LOAD kembalirendah, rangkaiankembaliberfungsisebagaipencacah.

More Related