220 likes | 516 Views
TEKNIK DIGITAL. PENCACAH. PENDAHULUAN. Hampir setiap sistem digital kompleks berisi beberapa pencacah . Fungsi pencacah merupakan salah satu dan pencacahan kejadian atau periode waktu atau menempatkan kejadian secara berurutan .
E N D
TEKNIK DIGITAL PENCACAH
PENDAHULUAN Hampirsetiapsistem digital kompleksberisibeberapapencacah. Fungsipencacahmerupakansalahsatudanpencacahankejadianatauperiodewaktuataumenempatkankejadiansecaraberurutan. Flip- flop merupakanalat yang dapatdirangkaikansatusama lain untukmembentukrangkaian yang dapatmencacah. Olehkarenapenggunaanpencacahsangatluas, makasekarangtelahdibuatpencacah yang terakitdalambentuk IC. Beberapapencacahtersediadalambentuk 7TL dankelompok CMOS.
PENCACAH RIAK • Pencacahandalambinerdandesimaldenganempatbagianbiner (D, C, B, dan A), kitadapatmencacah 0000 sampai 1111 (0 sampai 15 dalamdesimal). • Kolom A merupakanbagianbiner 1-an, atau digit denganbobotterkecil (LSD, least significant digit). Biasanyadigunakan pula istilah “bit denganbobotterkecil” (LSB, least significant bit). • KolomD merupakanbagianbiner 8-an, atau digit denganbbotterbesar (MSD, most significant digit) biasanyadigunakan pula istilah “bit denganbobotterbesar” (MSB, most significant bit).
CONT’ • Bilakitamerancangsuatupencacahuntukmencacahbinerdanbiner 0000 sampai 1111, kitamembutuhkansuatuperalatan yang mempunyai 16 keadaankeluaran yang berbeda: suatupencacah modulo (mod)-16. Modulus darisuatupencacahialahjumlahkeadaan yang berbeda yang harusdilaluipencacahuntukmelengkapisiklushitungnya. • Suatupencacah modulo-16 yang menggunakanempat-flip-flop. Masing-masingflip-flop J-K beradadalamposisitogel (baik J maupun K adapada 1). • Modulo- 16 menggambarkanjumlahkeadaan yang dilaluiolehpencacah.
GAMBAR PENCACAH RIAK MOD-16 Diagram logika. Diagram bentukgelombang
PENCACAH RIAK MODULO- 10 • Urutanpenghitunganuntuksuatupencacah modulo 10 ialah dan 0000 sampai 1001 (0 sampai 9 dalamdesimal). initerlihatmenurunsampaigaris tebalpadaGambar 8-1. Dengandeimikianpencacahmod- 10 inimempunyaiempathargabagian: 8-an, 4-an, 2-an, 1-an. • Pencacahiniakanmembutuhkanempat flip-flop yang dihubungkansebagaipencacahriak. Kita harusmenambahsuatugerbang NAND, kepadapencacahriaktersebutuntukmengklearkansemua flip-flop kembalikepadanolsegerasesudahhitungan1001. • Pencacahriakdapatdisusundari masing-masingflip-flop. Industrijugamenghasilkan IC denganempat flip-flop yang tercakupdalamsuatupakettunggal. Beberapa IC pencacahbahkanberisigerbang NAND reset.
GAMBAR PENCACAH RIAK MOD-10 Gambar Diagram logikadansuatupenghitungriak mod-10
PENCACAH SINKRON • Pencacahriak yang telahkitapelajarimerupakanpencacahasinkron. Masing-masing flip-flop tidakmeiniculangkahsecaratepatdenganpulsadetak. Untukbeberapaoperasifrekuensitinggi, semuatahapandanpencacahharusdapatmeinicubersama-sama. Pencacahsepertiitudisebut: pencacahsinkron • Suatupencacahsinkron yang kelihatanagakkompleksdiperlihatkanGambar(a). Diagram logikainimerupakanpencacahtiga-bit (mod-8). Pertama kali perhatikanhubungan CLK. Detakdihubungkanlangsungkemasukan CLK danmasing-masing flip-flop. Kita katakanbahwamasukan CLK dihubungkansecaraparalel.
CONT’ Gambar (b) memperlihatkanurutanhitungan yang dilaluipencacahini: • KolomA merupakankolombiner 1-an, dan FF 1 mengerjakanhitunganuntukkolomini. • KolomB merupakankolombiner 2-an, dan FF 2 mengerjakanhitunganuntukkolomini. • KolomC merupakankolombiner 4-an, dan FF 3 mengerjakanhitunganuntukkolomini.
GAMBAR Diagram Iogika Urutanhitungan
PENCACAH KE BAWAH • Sampaisekarangtelahkitagunakanpencacah yang menghitungkeatas (0, 1, 2, 3, 4, . . .). Kadangkadangkitaharusmenghitungkebawah (9, 8, 7, 6,.. . ) dalamsistem digital. Suatupencacah yang menghitungdanangkalebihtinggikeangkalebihrendahdisebutsuatupencacahkebawah. • Suatu diagram logikadanpenghitungkebawahasinkron mod-8 diperlihatkanpadaGambar 8 (a); urutanhitunganuntukpencacahiniditabelkanpadaGambar 8 (b). Berikutini:
GAMBAR Diagram Iogika Urutanhitungan
CONT’ • Perbedaannyahanyadalam “muatan” dan FF 1 ke FF 2 ke FF 3. Pencacahkeatasmembawadan Q kemasukan CLK dan flip-flop selanjutnya. • Pencacahkebawahmembawadan Q (bukan Q) kemasukan CLK dan flip-flop selanjutnya. Perhatikanbahwapencacahkebawahmempunyaisuatukontrol preset (PS) untukmengerjakan preset pencacahke 111 (desimal 7) untukmemulaihitungankebawah. • PP 1 merupakanpencacahbagianbiner 1-an (kolom A). PP 2 merupakanpencacahbagian 2-an (kolom B). PP 3 merupakanpencacahbagian 4-an (kolom C).
PENCACAH YANG BERHENTI-SENDIRI • Pencacahkebawah yang diperlihatkanpadaGambar8 (a) bersirkulasikembali, yaitu, bilatelahmencapai 000 akanmulailagipada 111, kemudian 110, danseterusnya. Namun, kadang-kadangAndamenginginkanpencacahuntukberhentibilasuatuurutantelahselesai. Gambar 8-9 melukiskanbagaimanaAndadapatmenghentikanpencacahankebawahdalamGambar8 padahitungan 000.
UrutanhitunganinidiperlihatkanpadaGambar8 (b). PadaGamban8-9 kitamenambahkansuatugerbang OR untukmenempatkansuatulogika 0 padamasukan J dan K dan PP 1, bilahitunganpadakeluanan C, B, dan A mencapai 000. Preset hanusdibuka (PS pada 0) lagiuntukmemulaiurutanpada 111 (desimal). • Pencacahkeatasataukebawahdapatdihentikansesudahsetiaphitunganberurutandenganmenggunakangerbanglogikaataukombinasigerbang. Keluarangerbangdiumpanbalikkemasukan J dan K dan flip-flop pertamadalamsuatupencacah. Logika 0 diumpanbalikkemasukan J dan K dani PP 1 padaGambar8-9, yang menempatkannyadalam mode. Inimenghentikan PP 1 danpentogelan, sehinggamenghentikanhitunganpada 000.
PENCACAH SEBAGAI PEMBAGI FREKUENSI • Manfaat yang menarikdanunikdanpencacahialahuntukpembagianfrekuensi. Contohsistemsederhana yang menggunakanpembagifrekuensidiperlihatkanpadaGambar 8-10. Sisteminimerupakandasarbagi jam listrik. Frekuensimasukan 60-Hz diperolehdankawatdaya (dibentukmenjadigelombangsegiempat). Rangkaianharusmembagifrekuensimenjadi 60, dankeluaranakanmenjadisatupulsa per detik (1 Hz). inimerupakansuatupewaktudetik.
CONT’ • Diagram bloksuatupencacahdekadedigambarkanpadaGambar 8-11(a). PadaGambar 8-11(b) diperlihatkanbentukgelombangpadamasukan CLK padabagianbiner 8-an (keluaran QD)• Perhatikanlahbahwauntukmenghasilkan 3 pulsakeluaran, diperlukan 30 pulsamasukan. • Denganmenggunakanpembagian, kitadapatkanbahwa 30 + 3 = 10. KeluarandanpencacahdekadepadaGambar 8-11(a) merupakanpencacahdibagi-lO. Dengankata lain, frekuensikeluaran
Gambar 8-10 Suatu sistem pewaktu 1-detik GAMBAR Gambar 8-10 Suatusistempewaktu 1-detik Gambar 8-11 Pencacahdekade yang biasadibagi 10. (a) Diagram logika. (b) Diagram bentukgelombang
CONT’ • Bilakitamenggunakanpencacahdekade (pencacahdibagi-lO) Gambar 8-10 danpencacah mod-6 (pencacah dibagi-6) dalamhubunganseri, makakitaperolehrangkaian dibagi-60 yang kitaperlukanpadaGambar 8-10. Diagram sistemsepertidiperlihatkanpadaGambar 8-12. Gelombangsegiempat 60-Hz memasukipencacah dibagi-6 dankeluaranmenjadi 10 Hz. Selanjutnya 10 Hz inimemasukipencacahdibagi-lOdankeluaranmenjadi 1 Hz. • Andatelahmengetahuibahwapencacahdigunakansebagaipembagifrekuensidalamperalatanpewaktu digital, seperti jam digital elektronik, jam digital mobil, danarloji digital. Pembagianfrekuensijugadigunakandalampencacahfrekuensi, osiloskop, danpembangkittitik-dan-garispadabengkeltelevisi.