Memahami Register dan Pencacah Khusus

register geser 4 bit sederhana

Berikut beberapa istilah penting yang biasa ditemui dalam pembahasan subbab ini :

1. Kapasitas Register : ditentukan oleh banyaknya flip-flop dalam register. Harus terdapat sebuah flip-flop bagi setiap bit biner; kapasitas register ialah 2^n, dengan n adalah banyaknya flip-flop.
2. Pencacah Lingkar : register geser dasar dengan catu balik langsung sedemikian hingga isi register beredar mengitari register pada saat lonceng bekerja.
3. Pencacah Geser : register geser dasar dengan catu balik inversi sedemikian hingga terbentuk sebuah pencacah siklis.
4. Register Geser : sekelompok flip-flop yang dihubungkan sedemikian hingga bilangan biner dapat digeser ke dalam atau keluar dari kelompok flip-flop tersebut.
5. Pencacah Maju/Mundur : Pencacah dasar, baik seri maupun paralel, yang mampu mencacah dalam arah naik maupun turun.

Penyelesaian untuk beberapa soal dalam register dan pencacah :

• Berapa buah flip-flop yang dibutuhkan untuk menyimpan sebuah bilangan biner 12-bit dalam suatu register.

karna harus terdapat sebuah flip-flopbagi setiap bit biner, maka untuk 10-bit biner dibutuhkan 10 buah flip-flop dalam rangkaian.

• Berapa pulsa lonceng yang dibutuhkan untuk menggeser sebuah bilangan biner 16-bit ke dalam suatu register geser seri 16-flip-flop.

bit pertama akan masuk ke flip-flop pertama bersamaan dengan lonceng pertama diberikan. Kemudian secara bersamaan bit pertama masuk ke flip-flop kedua, bit kedua masuk ke flip-flop pertama setelah lonceng kedua diberikan. begitulah seterusnya hingga bit ke -16 masuk ke flip-flop pertama, dan ini terjadi bersamaan dengan diberikannya lonceng terakhir yakni lonceng ke 16. Jadi dibuutuhkan 16 lonceng untuk menggeser semua bit yang ada.

• Berapa buah flip-flop yang dibutuhkan untuk membangun sebuah register yang mampu menyimpan bilangan 256110 dalam biner.

pertama, ubah bilangan desimal menjadi biner

- untuk 2561 menjadi 1010 0000 0001 (terdapat 12 bit)

tentukan jumlah flip-flop

- karna 12 bit maka dibutuhkan 12 flip-flop

• Jelaskan perbedaan antara metoda seri dan paralel untuk memasukkan data ke dalam suatu register.

- metoda seri

penggeseran informasi ke dalam register bit demi bit

Kegunaan : komunikasi data serial – paralel, algoritma perkalian biner

Realisasi : keluaran satu flip-flop diberikan kepada masukan flip-flop berikutnya dalam urutan penggeseran

- metoda paralel

penggeseran semua bit kedalam register pada saat yang sama

Modifikasi register geser seri

masing-masing flip-flop : 3 masukan

keluaran flip-flop di kiri (geser kanan)

keluaran flip-flop di kanan (geser kiri)

masukan paralel dari luar

• Berapa buah flip-flop yang dibutuhkan untuk membangun pencacah geser dengan modulus sebagai berikut.

 mod-5 = 3 FF; mod-8 = 3 FF; mod-21 = 5 FF

• Tunjukkan metoda untuk menghubungkan pencacah pada gambar supaya kita dapat mempresetnya dengan nilai 1 pada flip-flop F dan nilai 0 pada flip-flop lainnya.

A tinggi dan lainnya rendah

Pertama kali pulsa lonceng menurun, nilai 1 dalam A akan digeser kedalam B dan A akan direset, karena F rendah dan F’ tinggi, semua flip-flop lainnya akan tetap rendah. Pulsa lonceng kedua akan menggeser  nilai 1 dari B kedalam C, dan B akan direset sedang semua flip-floplainnya tetap rendah. Pulsa lonceng ketiga akan menggeser nilai 1 dari C kedalam D, dan seterusnyamaka nilai 1 ini akan bergeser sepanjang register, berpindah dari sati FF ke FF berikutnya setiap kali pulsa lonceng menurun.  

• Gambarkan diagram logika, bentuk gelombang, serta tabel kebenaran untuk membentuk pencacah mod-9 dari pencacah dekade yyang terlihat pada gambar.
• Lakukan perancangan selengkapnyabagi pencacah geser mod-7. Gambarkan bentuk gelombang dan tabel kebenarannya; catatlah keadaan-keadaan yang tak absah. Periksalah operasi pencacah bila berada pada salah satu keadaan tak-absah ini. Rancangkan suatu perbaikan untukmenempatkan pencacah kembali kedalamurutan cacahan yang sesuai jika dibutuhkan.
• Gambarkan register geser 3 flip-flop yang mampu melakukan operasi sebagai berikut :

a. Pemasukan data secara seri

b. Operasi komplemen

c. Cacahan maju

d. Cacahan mundur

• Gunakan pencacah 74193 yang dapat dipreset untuk mewujudkan sebuah pencacah mod-8. Catatlah keadaan-keadaan yan g dibutuhkan dan urutan cacahan normalnya; gambarkan diagram logika selengkapnya. Gambarkan perangkat bentuk gelombang yang anda harapkan, yang memperlihatkan pulsa lonceng (CP) dan ke empat keluaran binernya (Q0, Q1, Q2, Q3). Ingatlah bahwa peralihan keluaran terjadipada saat pulsa lonceng naik.

sumber :
- Malvino, A. Paul, Prrinsip-prinsip dan Penerapan Digital, Erlangga; Jakarta, 1994.
- http://eriandi26-pnp.blogspot.com