- Register
Register merupakan sekelompok flip-flop yang
dapat menyimpan informasi biner yang terdiri dari bit majemuk. Register dengan
n flip-flop mampu menyimpan sebesar n bit. Ada dua cara untuk menyimpan dan membaca data
ke dalam register, yaitu seri dan paralel. Dalam operasi paralel, penyimpanan
atau pembacaan dilakukan secara serentak oleh semua tingkat reigster. Sedangkan
untuk operasi seri, diterapkan secara sequential bit demi bit sampai semua
tingkat register terpenuhi.
Ada empat tipe register :
Register Serial In –
Serial Out
Pada Register Serial In – Serial Out, jalur masuk data berjumlah
satu dan jalur keluarannya juga berjumlah satu. Pada jenis register ini data
mengalami pergeseran, flip-flop pertama menerima masukan dari input, sedangkan
flip-flop kedua menerima masukan dari flip-flop pertama, dan seterusnya.
Rangkaian Register Serial
In - Serial Out
Register Paralel In – Paralel Out
Register Paralel In - Paralel Out mempunyai jalur masukan dan
keluaran sesuai dengan jumlah flip-flop yang menyusunnya. Pada register jenis
ini, data masuk dan keluar secara serentak. Dan hanya membutuhkan satu kali
picu.
Rangkaian Register Paralel
In – Paralel Out
Register Serial In – Paralel Out
Register serial In – Paralel Out mempunyai satu saluran masukan dan
saluran keluaran sejumlah flip-flop yang menyusunnya. Data masuk satu-persatu
(secara serial) dan dikeluarkan secara serentak. Pengeluaran data dikendalikan
oleh sebuah sinyal kontrol. Selama sinyal kontrol tidak diberikan, data akan
tetap tersimpan dalam register.
Rangkaian Register serial
In – Paralel Out
Register Paralel In – Serial Out
Register Paralel In - Serial Out mempunyai jalur masukan sesuai
dengan jumlah flip-flop yang menyusunnya, dan hanya mempunyai satu jalur
keluaran. Data masuk ke dalam register secara serentak dengan dikendalikan
sinyal kontrol, sedangkan data keluar satu-persatu (secara serial).
- Flip-Flop
Rangkaian Logika terbagi menjadi dua
kelompok yaitu rangkaian logika kombinasional dan rangkaian sekuensial.
Rangkaian logika kombinasional adalah rangkaian yang kondisi keluarannya
(output) dipengaruhi oleh kondisi masukan (input). Rangkaian logika sekuensial
adalah rangkaian logika yang kondisi keluarannya dipengaruhi oleh masukan dan
keadaan keluaran sebelumnya atau dapat dikatakan rangkaian yang bekerja
berdasarkan urutan waktu. Ciri rangkaian logika sekuensial yang utama adalah
adanya jalur umpan balik (feedback) di dalam rangkaiannya.
Rangkaian yang termasuk rangkaian logika kombinasional
yaitu Dekoder, Enkoder, Multiplekser, Demultiplekser. Pada rangkaian-rangkaian
itu terlihat bahwa kondisi keluaran hanya dipengaruhi oleh kondisi masukan pada
saat itu. Adapun contoh rangkaian yang termasuk rangkaian sekuensial yaitu
flip-flop, counter, dan register.
Flip-flop adalah rangkaian utama dalam logika
sekuensial. Counter, register serta rangkaian sekuensial lain disusun dengan
menggunakan flip-flop sebagai komponen utama. Flip-flop adalah rangkaian yang
mempunyai fungsi pengingat (memory). Artinya rangkaian ini mampu melakukan
proses penyimpanan data sesuai dengan kombinasi masukan yang diberikan
kepadanya. Data yang tersimpan itu dapat dikeluarkan sesuai dengan kombinasi
masukan yang diberikan.
Ada beberapa macam flip-flop yang akan dibahas, yaitu flip-flop R-S,
flip-flop J-K, dan flip-flop D. Sebagai tambahan akan dibahas pula masalah
pemicuan yang akan mengaktifkan kerja flip-flop.
Hubungan input-output ideal yang dapat terjadi pada
flip-flop adalah:
1) Set, yaitu jika suatu kondisi masukan mengakibatkan
keluaran (Q) bernilai logika positif (1) saat dipicu, apapun kondisi
sebelumnya.
2) Reset, yaitu jika suatu kondisi masukan mengakibatkan
keluaran (Q) bernilai logika negatif (0) saat dipicu, apapun kondisi
sebelumnya.
3) Tetap, yaitu jika suatu kondisi masukan mengakibatkan
keluaran (Q) tidak berubah dari kondisi sebelumnya saat dipicu.
4) Toggle, yaitu jika suatu kondisi masukan
mengakibatkan logika keluaran (Q) berkebalikan dari kondisi sebelumnya saat
dipicu.
Secara ideal berdasar perancangan kondisi keluaran Q’
selalu berkebalikan dari kondisi keluaran Q.
1.6.2. Pemicuan Flip-Flop
Pada flip-flop untuk menyerempakkan masukan yang
diberikan pada kedua masukannya maka diperlukan sebuah clock untuk memungkinkan
hal itu terjadi. Clock yang dimaksud di sini adalah sinyal pulsa yang beberapa kondisinya
dapat digunakan untuk memicu flip-flop untuk bekerja. Ada beberapa kondisi clock yang biasa
digunakan untuk menyerempakkan kerja flip-flop yaitu :
1) Tepi naik : yaitu saat perubahan sinyal clock dari
logika rendah (0) ke logika tinggi.
2) Tepi turun : yaitu saat perubahan sinyal clock dari
logika tinggi (1) ke logika rendah (0).
3) Logika tinggi : yaitu saat sinyal clock berada dalam
logika 1.
4) Logika rendah : yaitu saat sinyal clock berada dalam
logika 0.
Kondisi Pemicuan Clock
Simbol-simbol Pemicuan
Selanjutnya cara pengujian pemicuan suatu flip-flop akan
dijelaskan dalam Tabel 3.2. Pada tabel tersebut, kita gunakan penerapan logika
positif. Kondisi Clock High, yaitu saat clock ditekan sama artinya dengan
logika 1, sedangkan saat clock dilepas sama artinya dengan logika 0. Jika pada
langkah pengujian pertama keadaan sudah sesuai dengan tabel, pengujian dapat
dihentikan, demikian seterusnya.
. Pengujian Pemicuan Clock
Langkah Pengujian Clock Input Output Jenis Pemicuan
1. 1 Diubah-ubah Berubah Logika Tinggi
2. 0 Diubah-ubah Berubah Logika rendah
3. 0 Diubah-ubah Tetap Tepi naik
0 ke 1
(ditekan) Diubah-ubah Berubah
1 Diubah-ubah Tetap
4. 1 Diubah-ubah Tetap Tepi turun
1 ke 0
(dilepas) Diubah-ubah Berubah
0 Diubah-ubah Tetap
1.6.3. Flip-Flop R-S
Flip-flop R-S adalah rangkaian dasar dari semua jenis
flip-flop yang ada. Terdapat berbagai macam rangkaian flip-flop R-S, pada
percobaan ini flip-flop R-S disusun dari empat buah gerbang NAND 2 masukan. Dua
masukan flip-flop ini adalah S (set) dan R (reset), serta dua keluarannya
adalah Q dan Q’.
Kondisi keluaran akan tetap ketika kedua masukan R dan S
berlogika 0. Sedangkan pada kondisi masukan R dan S berlogika 1 maka kedua
keluaran akan berlogika 1, hal ini sangat dihindari karena bila kondisi masukan
diubah menjadi berlogika 0 kondisi kelurannya tidak dapat diprediksi (bisa 1
atau 0). Keadaan ini disebut kondisi terlarang. Selanjutnya kondisi terlarang,
pacu, dan tak tentu akan dijelaskan melalui Tabel 3.1.
Rangkaian Percobaan Flip-Flop R-S
Tabel 3.2.a. Kondisi terlarang, pacu, dan tak tentu,
karena perubahan clock
No. S R Clock Keterangan
1. 1 1 Aktif (1) Kondisi terlarang
2. 1 1 Tepi turun (Berubah dari 1 ke 0) Kondisi pacu
3. 1 1 Tidak aktif (0) Kondisi tak tentu
Tabel 3.2.b. Kondisi terlarang, pacu, dan tak tentu,
karena perubahan clock dan masukan yang serempak
No. S R Clock Keterangan
1. 1 1 Aktif (1) Kondisi terlarang
2. 0 0 Tepi turun Kondisi pacu
3. 0 0 Tidak aktif (0) Kondisi tak tentu
1.6.4. Flip-flop D
Flip-flop D dapat disusun dari flip-flop S-R atau
flip-flop J-K yang masukannya saling berkebalikan. Hal ini dimungkinkan dengan
menambahkan salah satu masukannya dengan inverter agar kedua masukan flip-flop
selalu dalam kondisi berlawanan. Flip-flop ini dinamakan dengan flip-flop data
karena keluarannya selalu sama dengan masukan yang diberikan. Saat flip-flop
pada keadaan aktif, masukan akan diteruskan ke saluran keluaran.
Contoh rangkaian Flip-flop D (Picu logika tinggi)
1.6.5. Flip-flop J-K
Flip-flop J-K merupakan penyempurnaan dari flip-flop R-S
terutama untuk mengatasi masalah osilasi, yaitu dengan adanya umpan balik,
serta masalah kondisi terlarang seperti yang telah dijelaskan di atas, yaitu
pada kondisi masukan J dan K berlogika 1 yang akan membuat kondisi keluaran
menjadi berlawanan dengan kondisi keluaran sebelumnya atau dikenal dengan
istilah toggle. Sementara untuk keluaran berdasarkan kondisi-kondisi masukan
yang lain semua sama dengan flip-flop R-S.
Flip-flop J-K
1.6. Register
Register merupakan sekelompok flip-flop yang dapat
menyimpan informasi biner yang terdiri dari bit majemuk. Register dengan n
flip-flop mampu menyimpan sebesar n bit. Ada
dua cara untuk menyimpan dan membaca data ke dalam register, yaitu seri dan
paralel. Dalam operasi paralel, penyimpanan atau pembacaan dilakukan secara
serentak oleh semua tingkat reigster. Sedangkan untuk operasi seri, diterapkan
secara sequential bit demi bit sampai semua tingkat register terpenuhi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar