Counter (Pencacah) (5)• Counter (rangkaian logika sekuensial yang dibentuk dari flip-flop

Pencacah (Counter)

Oleh Wayan Suparta, PhD

Prodi Informatika

Universitas Pembangunan Jaya

Pertemuan 11: INF203 (3 SKS)

Sub Pokok Bahasan:

 Rangkaian Logika Kombinasi

 Counter (Pencacah)

Capaian Pembelajaran

• Mampu memahami fungsi dan cara kerja rangkaian sekuensial xserta penerapannya pada produk seperti Pencacah (Counter).

Rangkaian Logika Sekuensial

Rangkaian Logika

Sekuensial Asinkron Rangkaian Logika Sekuensial Sinkron

• Berperilaku sesuai dengan masukan-masukan yang diterapkan.

• Elemen memori digunakan di dalam rangkaian asinkron umumnya merupakan piranti time delay.

• Biasanya dipandang sebagai rangkaian kombinasi dengan umpan balik (feedback).

Sebuah modul mandiri atau sebuah bagian dari perangkat digital yang berfungsi mencacah (menghitung) pulsa atau clock.

Contoh Penerapannya

- Stopwatch (alat penghitung mili detik, detik, menit, jam) - Alat penghitung benda, misalnya untuk menghitung

kendaraan yang melewati sebuah ruas jalan, menghitung orang yang berjal kaki melewati sebuah ruas jalan,

menghitung suara pada voting di parlemen, dll.

Counter (Pencacah)

• Counter (rangkaian logika sekuensial yang dibentuk dari flip-flop)

• Komputer digit menerapkan pencacah guna

mengemudikan urutan dan pelaksanaan langkah –

langkah dalam program. Fungsi dasar pencacah adalah untuk “mengingat” berapa banyak pulsa detak yang telah dimasukkan kepada masukkan; sehingga pengertian paling dasar pencacah adalah sistem memori.

1. Sampai berapa banyak ia dapat mencacah (modulo pencacah);

2. Mencacah maju, ataukah mencacah mundur;

3. Kerjanya sinkron atau tak sinkron;

Karakteristik Penting Counter/Pencacah

1. Menghitung banyaknya detak pulsa dalam satu periode waktu

2. Membagi frekuensi 3. Pengurutan alamat

4. Beberapa rangkaian aritmatika

.

Kegunaan Counter/Pencacah

Jenis Counter/Pencacah

J S CPK

R QN S Q

JCP K

R QN S Q

JCP K

R QN S Q

JCP K

R QN

Q

D S

CP R

QN

Q S

D CP

R QN S Q

D CP

R QN

Q S

D CP

R QN

Q

ASYNCHRONOUS

SYNCHRONOUS

Pencacah Asinkron Biner 2-bit (1)

• Dibangun dari dua buah flip-flop JK.

• Flip-flop pertama mendapatkan pulsa clock dari sumber clock, sedangkan flip-flop kedua

mendapatkan pulsa clock dari output FF pertama.

f_Q0= f_CLK/2; f_Q1 = f_Q0/2.

• Diagram logika pencacah asinkron biner 2-bit.

Pencacah Asinkron Biner 2-bit (2)

Diagram

pewaktuan counter asinkron biner 2- bit

Tabel urutan keadaan pencacah

Pencacah asinkron biner 3-bit (1)

1. Dibangun dari 3 buah flip-flop JK.

2. Flip-flop pertama mendapatkan pulsa clock dari sumber clock, FF kedua mendapatkan pulsa clock dari output FF pertama dan FF ketiga mendapatkan pulsa clock dari

output FF kedua.

3. f

_Q0

=f

_CLK

/2; f

_Q1

=f

_Q0

/2; f

_Q2

=f

_Q1

/2

Diagram logika dan diagram pewaktuan pencacah asinkron biner 3-bit

Kembali ke nol

Pencacah asinkron biner 3-bit (2)

Tabel urutan biner dari pencacah

Pencacah asinkron biner 3-bit (3)

Pencacah sinkron biner 2-bit (1)

Pencacah sinkron biner 3-bit (1)

Tabel kondisi output pencacah

Pencacah sinkron biner 3-bit (2)

Struktur Internal IC 7493

BCD counter

Tens

A B C D

Decoder/display 0-9

BCD counter

Units

A B C D

Decoder/display 0-9

BCD counter

Hundreds

A B C D

Decoder/display 0-9

Input

•Binary counter that counts from 0000 to 1001 before it recycles (MOD-10).

BCD Counter

clk

5V

0V 0V

D S

CP R

QN S Q

D CP

R QN

Q S

D CP

R QN

Q S

D CP

R QN

Q

Shift register in which the inverted output of the last FF is fed back to the input of the first FF.

Johnson Counter

Johnson Counter

Shift register counter with feedback from Q of last FF back to first FF input

Ring Counter

Asynchronous Counter (a.k.a. Ripple or Serial Counter):

each FF is triggered one at a time with output of one FF serving as clock input of next FF in the chain.

Synchronous Counter (a.k.a. Parallel Counter): all the FF’s in the counter are clocked at the same time.

Up Counter: counter counts from zero to a maximum count.

Down Counter: counter counts from a maximum count down to zero.

BCD Counter: counter counts from 0000 to 1001 before it recycles.

Pre-settable Counter: counter that can be preset to any starting count either synchronously or asynchronously

Ring Counter: shift register in which the output of the last FF is connected back to the input of the first FF.

Johnson Counter: shift register in which the inverted output of the last FF is connected to the input of the first FF.

Counter Types

1. Gambarkanlah diagram pewaktu (bentuk gelombang) pada pencacah biner 5 bit naik untuk 15 detak masukan.

2. Rancanglah suatu rangkaian pencacah riak (tak sinkron) yang dapat menyalakan LED selama 50 ms dan mematikannya

selama 25 ms. Frekuensi detak yang dikenakan pada pencacah tersebut sebesar 100 Hz.

3. Rancanglah suatu rangkaian pencacah tak sinkron yang dapat mencacah 0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10 kemudian berhenti untuk menyalakan LED sebagai tanda bahwa proses pencacahan berhenti. Proses pencacahan tersebut dimulai dengan cara menekan suatu tombol.

4. Desain suatu jam dengan menggunakan D-FF 5. Desain suatu timer dengan T-FF (5 sekon)

6. Desain suatu rangkaian yang dapat memberikan output 1 bila diberi serial input 1 0 1 0 0.

LATIHAN 11