BAB I 1.1 Pendahuluan
Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunianya, sehingga saya dapat menyelesaikan Laporan praktikum logika digital ini.
Praktikum ini merupakan salah satu matakuliah yang wajib ditempuh di program studi teknik informatika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Machung. Laporan praktikum ini disusun sebagai tugas akhir untuk melengkapi nilai-nilai dalam semester pertama ini.
Dengan selesainya laporan praktikum ini tidak terlepas dari bantuan banyak pihak yang telah memberikan masukan-masukan kepada penulis. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada :
1. Dosen
2. Rekan-rekan mahasiswa teknik Informatika
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dari laporan ini, baik dari materi maupun teknik penyajiannya, mengingat kurangnya pengetahuan dan pengalaman penulis.
Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan.
1.2 Latar belakang
Akhir-akhir ini perkembangan teknologi semakin mengalami kemajuan yang pesat, terutama dalam bidang teknologi informasi. Hal ini merupakan bukti bahwa informasi merupakan salah satu aspek penting dalam kehidupan manusia.
Perkembangan teknologi yang semakin maju ini tidak terlepas dari perkembangan alat- alat elektronika, terutama alat-alat digital seperti jam tangan digital, oven, mesin cuci dan lain- lain. Alat-alat semacam ini semakin mengalami kemajuan, dengan ditandai oleh semakin mudahnya penggunaan alat-alat ini.
Salah satu aspek yang menjadikan alat-alat elektronik ini mudah digunakan adalah karena terdapat indikator-indikator digital berupa angka-angka sehingga pengguna tidak perlu lagi mengira-ngira angka pada alat-alat tersebut dengan cara-cara tradisional seperti dengan jarum penunjuk.
Berdasar hal tersebut, maka saya membuat laporan dengan judul rancangan counter naik dan turun dengan tampilan 7 segment menggunakan aplikasi logism. Dalam laporan ini akan dijelaskan mengenai perancangan counter dengan 7 segment, pengujian rangkaian, dan prinsip kerja rangkaian.
1.3 Rumusan masalah
Bagaimana perancangan counter dan 7 segment?
Bagaimana prinsip kerja rangkaian counter dan 7 segment tersebut?
1.4 Batasan masalah
Mengingat latar belakang masalah dalam laporan yang berusaha menjelaskan tentang indikator-indikator angka yang ada dalam alat-alat elektronik, dapat diperoleh laporan dengan rumusan masalah yang lebih luas. Namun dikarenakan keterbatasan waktu dan kemampuan, maka penulis merasa perlu diberikan batasan masalah secara jelas.
Masalah dibatasi hanya pada perancangan counter dan 7 segment, agar di kemudian hari laporan ini dapat lebih mudah dimengerti dan dipahami oleh orang-orang yang masih memiliki keterbatasan dalam masalah ini.
1.5 Tujuan
Adapun tujuan dari laporan praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk menerapkan prinsip kerja dari counter dengan 7 segment 2. Mendapatkan ilmu-ilmu yang berguna untuk dunia kerja
3. Memenuhi syarat kurikulum penyelesaian mata kuliah praktikum logika digital 4. Mampu mengetahui Prinsip kerja dari rangkaian Shift Register
5. Dapat mengaplikasi rangkaian shift register dengan baik.
BAB II 2.1 Landasan teori
Shift Register adalah suatu rangkaian flip-flop dari satu hubungan pada masukan akhir, dan dengan common clock pada bagian flip-flop ke pengsinkronisasi perpindahan data.
Pergerakan data dari satu keluaran pada yang berikutnya. Akan terjadi pada bagian yang diseret atau pada bagian pengaturan clock (tergantung flip-flop yang digunakan).
1. Register
Register adalah sederetan D flip flop yang disusun sedemikian rupa untuk penyimpanan sementara data bit. Jumlah flip-flop bergantung dari lebar atau jumlah bit yang hendak disimpan, pada umumnya 4,8,12 atau 16. isi atau muatan register-register dapat dengan mudah dipindahkan atau digeser dari register yang satu ke register yang lain, dengan demikian dikenallah apa yang disebut ‘Shift Register’. Pada saat semua saklar berada pada posisi RENDAH maka keluarannya akan RENDAH. Hal ini tampak dengan tidak menyalanya lampu. Ketika SW1 dan SW2 di atur ke posisi tinggi, maka salah satu keluarannya akan tinggi setelah diclock. Ini ditandai dengan menyalanya lampu 1
Pada saat yang sama, ketika diclock maka keluarannya akan menyala (L1-L4) secara bergantian atau bergeser. Pada Ring Counter, transisi clock diposisi 1 maka keluaran L1-L4 adalah 1000. Ini sama dengan bilangan decimal 1 jika dikonversikan ke biner adalah 0001 yang diurutkan dari lampu 4 ke lampu 1
Setiap output flip-flop dihubungkan ke input flip-flop yang berdekatan, oleh karena itu setiap pulsa clock berturut-turut memindahkan data bit dari flip-flop ke kiri atau ke kanan bergantung pada cara menghubungkannya. Ada empat tipe dasar shift register, yakni: SISO, SIPO, PISO, PIPO.
a. Siso (serial input serial output).
Siso shif register menunjukkan bentuk pulsa output masing-masing flip-flop. Data ini akan mencapai output (QD) setelah tertunda beberapa pulsa klok, bila satu pulsa =1 detik maka output akan menerima data setelah selang waktu beberapa detik sebanyak banyaknya bit. Selang waktu tersebut disebut time delay. Jadi salah satu kegunaan siso ship register adalah sebagai.
Rangkaian penunda. Banyaknya deretan flip-flop yang dibutuhkan bergantung frekuensi yang dipakai sebagai klok dan lama waktu yang diperlukan.
Gambar 74. Bentuk masukan dan keluaran siso b. Sipo (serial input parlel output)
Sipo register biasdanya digunakan untuk mengubah data seri menjadi data paralel.
Komunikasi data, pada pengiriman data dari satu sistem ke yang lain, sangat membutuhkan piranti ini.
Rangkaian sipo sama dengan rangkaian siso dengan menggunakan beberapa deretan flip-flop yang dibutuhkan. Semua outputnya sebagai paralel output.
Gambar 75. Bentuk masukan dan keluaran sipo.
Tabel.49 Tabel kebenaran Serial In, Parallel out Shift Register
Input Output
Data = SW2 Clock L1 L2 L3 L4
H ↑ 1 0 0 0
H ↑ 1 1 0 0
H ↑ 1 1 1 0
H ↑ 1 1 1 1
H ↑ 1 1 1 1
L ↑ 0 1 1 1
L ↑ 0 0 1 1
L ↑ 0 0 0 1
L ↑ 0 0 0 0
L ↑ 0 0 0 0
H ↑ 1 0 0 0
H ↑ 1 1 0 0
H ↑ 1 1 1 1
Input Output
Data = SW2 Clock L1 L2 L3 L4
L ↑ 0 1 1 1
L ↑ 0 0 1 1
L ↑ 0 0 0 1
L ↑ 0 0 0 0
Tabel.50 Tabel kebenaran Ring Counter Number Clock
Transition
Output
↑ L1 L2 L3 L4
1 1 0 0 0
2 0 1 0 0
3 0 0 1 0
4 0 0 0 1
5 1 0 0 0
6 0 1 0 0
7 0 0 1 0
8 0 0 0 1
9 1 0 0 0
10 0 1 0 0
11 0 0 1 0
12 0 0 0 1
Serial In, Parallel Out Shift Register
Gambar 76. Rangkaian SIPO
Gambar 77. Rangkaian Ring Counter
c. Piso (paralel input serial output)
Register ini sangat dibutuhkan dalam sistem komunikasi data untuk mengkompersi data paralel menjadi data serial
Gambar 78. Bentuk masukan dan keluaran piso
d. Pipo (paralel input paralel output)
Pipo shif register sangat umum digunakan pada rangkaian aritmatika, seperti misalnya pada rangkaian perkalian
2. Octal. Numbering System
Octal Numbering System mempunyai suatu arti penting di dalam system digital oleh karena mudah dikonversikan dari biner ke octal atau octal ke biner. Aplikasi dari octal adalah dari pembuatan data (angka biner) yang lebih mudah ditulis.
3. Konversikan Bilangan Biner ke Octal
a. Pisahkan angka biner dalam 3 group untuk setiap bit yang significant.
b. Konversikan angka decimal ekivalent pada akhir group (angka-angka yang paling besar yang mungki pada setiap kelompok adalah angka 7.
Sumber Teori: (Roger L. Tokheim “ Elektronika Digital ” ) A. Gambar Percobaan
Gambar 80. Rangkaian SIPO
Gambar 81. Rangkaian Ring Counter
Sequential switching network memiliki kelebihan dimana output tidak hanya bergantung pada input yang saat itu, namun juga bergantung pada input sebelumnya. Network
ini dapat mengingat input-input sebelumnya untuk memproduksi input-input yang baru.
Prinsip sequential network ini diterapkan pada : Counter
Code converter Shift Register
2.2 Dasar teori counter dan 7 segment Counter
Counter adalah perangkat yang menyimpan (dan kadang-kadang menampilkan) jumlah kali peristiwa atau proses tertentu yang telah terjadi, biasanya memiliki hubungan dengan clock signal.counter dapat diimplementasikan dengan mudah menggunakan sirkuit bertipe register seperti flip-flop.
Up/down Counter
Sebuah counter yang dapat mengubah keadaan di kedua arah, di bawah kendali dari up atau down dari input selector, dikenal sebagai up/down counter. Ketika selector dalam keadaan up, counter akan menambahkan nilainya. Ketika selector dalam keadaan down, counter mengurangi nilainya.
7 segment
Seven-segment display (SSD) atau seven segment indicator adalah suatu bentuk perangkat tampilan elektronik untuk menampilkan angka desimal yang merupakan alternatif
tampilan dot matrix yang lebih kompleks.
Seven-segment display banyak digunakan dalam jam digital, meteran elektronik, dan perangkat elektronik lainnya untuk menampilkan informasi numeric.
2.3 Perancangan Counter dan 7 segment
Perancangan dimulai dengan menentukan jumlah output yang akan dibentuk. Dalam counter ini, akan dibentuk 9 output yang mewakili angka 0 hingga 8 dalam 7 segment.
Kemudian, buat siklus counter dengan menerapkan 3 langkah pembuatan rangkaian untuk binary counter. Contoh dibawah menggunakan siklus biner 0000 hingga 1000, kemudian kembali menuju 0000. Sedangkan untuk down counter menggunakan siklus 1000 hingga 0000.
Langkah pertama adalah membuat tabel ke benaran untuk Q, Q’ dan Flip flop dalam tiap siklus. Pada rangkaian ini, penulis menggunakan D flip flop. Langkah kedua adalah menyederhanakan rangkaian dengan K-map. Langkah terakhir adalah membuat rangkaian dari hasil penyerderhanaan K-map untuk tiap flip flop.
Setelah rangkaian binary counter berhasil dibentuk, langkah berikutnya adalah menerapkan prinsip decoder untuk mengubah output bernilai 4 bit menjadi 9 bit. Prinsip decoder adalah menambah jumlah bit output dengan gerbang AND, dimana tiap gerbangnya mewakili nilai biner 4 bit dari output sebelumnya.
Langkah terakhir adalah dengan memasukan 9 output tersebut ke dalam 7 segment dengan gerbang OR. Dimana tiap gerbang OR mewakili 1 bit garis yang ada pada 7 segment.
Gambar Up Counter Gambar Down Counter
Gambar rangkaian yang diekspor dari program logism
