Register geser

(1)

Sesi 11

Shift Register

Oleh:

I Made Wirawan

(2)

(3)

Tujuan:

1.

Menjelaskan prinsip kerja Shift Register secara

umum

2.

Membuat Paralel Input Serial Output Shift Register

3.

Membuat Serial Input Paralel Output Shift Register

4.

Membuat jenis Shift Register yang lain: SISO,

PIPO

5.

Membuat Recirculating Register (Johnson Shift

Counter, Ring Shift Counter)

6.

(4)

Pengertian

dan

Jenis

Register



 Sekelompok flip-flop yang dapat dipakai untuk menyimpan danSekelompok flip-flop yang dapat dipakai untuk menyimpan dan

mengolah informasi dalam bentuk linier mengolah informasi dalam bentuk linier



 Sekumpulan flip-flop dalam bentuk IC memiliki terminal umumSekumpulan flip-flop dalam bentuk IC memiliki terminal umum

(seperti Clock, Preset dan Clear), dimana dari setiap

(seperti Clock, Preset dan Clear), dimana dari setiap flip-flopflip-flop dihubungkan dengan terminal yang bersesuaian dari flip-flop dihubungkan dengan terminal yang bersesuaian dari flip-flop yang lain.

yang lain.



 Bit-Bit-bit data (“1” atau “0”) bit data (“1” atau “0”) informasi yang sedang beroperasi diinformasi yang sedang beroperasi di

dalam sebuah sistem digital, kadangkala perlu dihentikan, dalam sebuah sistem digital, kadangkala perlu dihentikan, di-copy, dipindahkan atau hanya digeser ke kiri atau ke kanan copy, dipindahkan atau hanya digeser ke kiri atau ke kanan satu atau lebih posisi.

satu atau lebih posisi.



 Interkoneksi flip-flop untuk mengolah bit-bit data informasiInterkoneksi flip-flop untuk mengolah bit-bit data informasi

dikenal dengan Register dikenal dengan Register



 Jenis register ada 2, yakniJenis register ada 2, yakni

1.

1. Storage Register Storage Register

2.

(5)

Storage Register



Storage register digunakan apabila hendak

menyimpan informasi untuk sementara,

sebelum informasi itu dibawa ke tempat lain



Banyaknya kata/bit yang dapat disimpan,

tergantung dari banyaknya flip-flop dalam

register



Satu flip-flop dapat menyimpan satu bit. Bila

hendak menyimpan informasi 4 bit maka

dibutuhkan 4 buah flip-flop

(6)

Shift Register



Suatu register dimana bit data informasi

diterima maupun dikeluarkan dengan cara

pergeseran, yakni mengeser satu bit data ke

kiri atau ke kanan untuk setiap satu periode

clock yang diberikan.



Jenis shift register ada 4 yakni



Serial Input Serial Output (SISO)



Serial Input Parallel Output (SIPO)



Parallel Input Parallel Output (PIPO)



Parallel Input Serial Output (PISO)

(7)

Model Pergeseran pada Shift

Register

(8)

Model Pergeseran

(9)

Tipe Shift Register



Shift Register Statik dibangun dengan flipflop

sebagai piranti penyimpan



Shift Register Dinamik dibangun

menggunakan kapasitor sebagai piranti

penyimpan

(10)

Shift Register 4 bit

Shift Register 4 bit dibangun dengan D flip-flop. Keluaran setiap flip-flop dikoneksikan ke masukan D flip-flop yang dikanannya.

Masukan clock dari semua flip-flop disambungkan bersama dan membentuk pergeseran masukan.

Pada setiap pergeseran pulsa, isi d₁ berpindah ke d₂; isi d₂ berpindah ke d₃ dan dari d₃ berpindah ke d₄ secara berkelanjutan.

Contoh register di isi dengan 1101, masukan yang pertama adalah 1, pulsa pengeser digunakan, diikuti dengan 0 dan digeser, 1 dan digeser kemudian terakhir 1 dan digeser.

(11)

Serial Input Serial Output

(SISO)



Informasi/data dimasukan melalui word in dan akan

dikeluarkan jika ada clock dari 1 ke 0. karena jalan

keluarnya flip-flop satu dihubungkan ke masukan

flip-flop berikutnya, maka informasi di dalam register

akan digeser ke kanan selama pulsa clock

Q3 FF 3 1 2 3 4 5 J CLK K Q Q Q4 FF 4 1 2 3 4 5 J CLK K Q Q Q1 FF 1 1 2 3 4 5 J CLK K Q Q Q2 FF 2 1 2 3 4 5 J CLK K Q Q Word in (SI) Clock

(12)

(13)

Shift Register

(14)

Shift Register

(15)

Shift Control Register



Shift control register dapat berfungsi sebagai

shift right register (SRR) maupun shift left

register (SLR)



SRR dan SLR diaktifkan oleh SC. Jika SC =

1, maka akan mengaktifkan SLR. Jika SC =

0, maka akan mengaktifkan SRR

(16)

Pengaktifan oleh SC



Jika SC = 0, maka input geser kanan akan aktif. Keluaan

NAND diumpankan ke input DFF1 dan setelak pulsa clok (sisi

naik), maka informasi diteruskan ke output Q1. Dan output Q1

terhubung langsung ke output DFF2 berikutnya sehingga

(17)

Tabel kebenaran SRR



Informasi digit digeser kekanan setiap ada

perubahan pulsa clock sisi naik. Geser kanan

berfungsi sebagai operasi aritmatika yaitu pembagi

dua untuk tiap-tiap flip-flop.

(18)



Jika SC = 1 , maka akan mengaktifkan input geser kiri. Output

NAND masuk ke input D-FF4 dan setelah diberi pulsa clock

informasi dikeluarkan melalui Q4 dan keluaran Q4

dihubungkan ke input D-FF3, keluaran D-FF3 dimasukan ke

D-FF berikutnya, sehingga dengan demikian terjadi

pergeseran informasi bit ke arah kiri.

Register geser kiri berfungsi sebagai operasi aritmatika yaitu sebagai pengali dua untuk tiap-tiap flip-flop.

(19)

Shift Register dua arah

Shift register dua arah dikendalikan masukan direction

Ketika n bit shift register digeser ke kanan n kali, semua n bit data digeser keluar. Data baru di dalam register bergantung pada nilai masukan kiri

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

23

Register Geser SIPO



Register geser dengan masukan data secara serial

dan keluaran data secara parelel.

Masukan-masukan data secara deret akan dikeluarkan oleh D-FF setelah masukan pulsa clock dari 0 ke 1. Keluaran data/informasi serial akan dapat dibaca secara paralel setelah diberikan satu komando (Read Out). Bila dijalan masuk Read Out diberi logika 0, maka semua keluaran AND adalah 0 dan bila Read Out diberi logika 1, maka pintu-pintu AND menghubung langsungkan sinyal-sinyal yang ada di Q masing-masing flip-flop.

(25)

(26)

(27)

(28)

27

Register Geser PIPO



register geser dengan masukan data secara

jajar/paralel dan keluaran jajar/paralel.

Sebelum dimasuki data rangkaian direset dulu agar

keluaran Q semuanya 0. Setelah itu data dimasukkan

secara paralel pada input D-FF dan data akan diloloskan

keluar secara paralel setelah flip-flop mendapat pulsa clock

dari 0 ke 1.

(29)

(30)

(31)

(32)

31

Register geser PISO



register geser dengan masukan data secara paralel

dan dikeluarkan secara deret/serial.

Rangkaian diatas merupakan register geser dengan panjang kata 4 bit. Semua jalan masuk clock dihubungkan paralel. Data-data yang ada di A, B, C, D dimasukkan ke flip-flop secara serempak, apabila dijalan masuk Data Load diberi logika 1.

(33)

Cara Kerja Register Geser

PISO:

 Mula-mula jalan masuk Data Load = 0, maka semua pintu NAND

mengeluarkan 1, sehingga jalan masuk set dan reset semuanya 1 berarti bahwa jalan masuk set dan reset tidak berpengaruh.

 Jika Data Load = 1, maka semua input paralel akan dilewatkan

oleh NAND. Misal jalan masuk A=1, maka pintu NAND 1

mengeluarkan 0 adapun pintu NAND 2 mengeluarkan 1. Dengan demikian flip-flop diset sehingga menjadi Q=1. Karena flip-flop yang lainpun dihubungkan dengan cara yang sama, maka

mereka juga mengoper informasi pada saat Data Load diberi logik 1. Setelah informasi berada didalam register, Data Load diberi logik 0. Informasi akan dapat dikeluarkan dari register

dengan cara memasukkan denyut lonceng, denyut-demi denyut keluar deret/seri. Untuk keperluan ini jalan masuk D dihubungkan kepada keluaran Q.