Kumpulan Soal Dan Pembahasan Register, Counter, Memory

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM SISTEM DIGITAL

2013 / 2014

MODUL 04

“REGISTER, COUNTER DAN MEMORI”

OLEH

KELOMPOK B11

ADE ILHAM FAJRI

5113100058

FRANKY SETIAWAN DALDIRI

5113100183

KELAS : B

ASISTEN PEMBIMBING

RISYANGGI AZMI FAIZIN

NRP. 5110100113

LABORATORIUM ARSITEKTUR DAN JARINGAN KOMPUTER

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2013

A. LAPORAN PENDAHULUAN

1. Jelaskan pengertian dari memory,counter dan register.Jelaskan contih penggunaannya pada kehidupan sehari hari.

Register adalah kumpulan elemen-elemen memori yang bekerja bersama sebagai satu unit yang menyimpan

memory adalah kumpulan sel-sel penyimpan dan dilengkapi dengan rangkaian tambahan yang digunakan untuk mentransfer informasi ke dan dari penyimpan.

Contoh : Pada Kalkulator, menggunakan register geser

Pencacah (counter) adalah merupakan jenis khusus dari register, yang dirancang guna mencacah/menghitung jumlah pulsa-pulsa detak yang tiba pada masukan-masukannya.

Contoh : Timer sepak bola

Memory adalah kumpulan sel-sel penyimpan dan dilengkapi dengan rangkaian

tambahan yang digunakan untuk mentransfer informasi ke dan dari penyimpan Program Counter.

Contoh : RAM (Random Access Memory)

3. Gambar rangkaian universal shift register seperti di bawah ini dan jelaskan :

•Kapan rangkaian di bawah berfungsi sebagai shift-right register ? Jelaskan prosesnya!

•Kapan rangkaian di bawah berfungsi sebagai shift-left register ? Jelaskan prosesnya!

•Jika s1 dan s0 bernilai 1,maka apa yang terjadi ?

 Ketika S1 =0 dan S0 =1, Terminal 1 dari multiplexer memasukkan inputan ke D FF,ini menjadikan a shift right operation,dengan serial input ditransfer ke flip flop A3 dan diteruskan lagi dengan cara yang samadari A3 – A2 dan sampai seterusnya sampai A0;keluar A3 dan masuk terminal 1 lagi.

 Ketika S1=0 dan S0= 0,inputan terminal 2 dari dmultiplexer masuk ke inputan D filp flop dan serial inputnya ditransferkan ke flip flop A0 dan begitulah seterusanya dengan masuk terminal 2 multiplexer selanjutnya ke Flip Flop A1 dan seterusnya sampai A3  Parrallel load jadi diman inputan yang kita masukkan ke I3,I2,I1,I0 akan keluar lagi pada

Flip Flop A3,A2,A1,A0

 No change.Tidak ada perubahan pada Flip Flop tersebut

4. Buatlah register 4 bit yang menggunakan prinsip SISO,PIPO, dan PISO !

Register geser

Serial In – Serial Out (SISO)

Dasar register geser empat-bit dapat dirangakai dengan menggunakan empat D flip-flop, seperti yang diperlihatkan di bawah. Pengoprasian rangkaian terlihat seperti yang dijelaskan berikut. Pertama-tama register di-clear, memaksa keempat output bernilai nol. Input data kemudian diterapkan secara sekuensial dengan D input dari flip-flop yang pertama di kiri (FF0). Selama pulsa clock, satu bit ditransmisikan dari kiri ke kanan. Menerima suatu kata data menjadi 1001. Least significant bit (LSB) data telah digeser lewat register dari FF0 ke FF3

Register Geser Parallel In – Serial Out (PISO)

Suatu rewgister geser

Parallel In – Serial Out diperlihatkan dibawah. Rangkaian ini menggunakan D flip-flop dan gerbang NAND utuk memasukan data (dengan kata lain menulis)

pada register.

D0, D1, D2 dan D3 adalah paralel input, dimana D0 adalah most significant bit(MSB) dan D3 adalah least significant bit (LSB). Untuk menulis data masuk, baris pengontrolan mode diambil pada rendah dan data di-clock masuk. Data dapat digeser saat baris kontrol mode tinggi bersamaan SHIFT aktif tinggi. Register menampilkan operasi geser kanan pada aplikasi satu pulsa clock, diperlihatkan dalam animasi di bawah.

Register Geser Parallel In -Parallel Out (PIPO)

Untuk register Parallel In – Parallel Out, semua bit-bit data muncuk pada keluaran-keluaran paralel secara mendadak mengikuti masukan yang simultan dari bit-bit data. Rangkaian ini dibangun dengan D flip-flop.

Masukan-masukan D dan keluaran Q adalah paralel. Sekali registerdi-clock, semua data di D input muncul pada keluaran Q yangberhubungan secara simultan.

5. Jelaskan apa itu ripple counter, BCD ripple counter, synchronus counter dan johnson counter! (bila disertai rangkaian dari masing masing counter akan mendapat nilai +)

Jawaban :

- Ripple counter adalah output flipflop yg satu digunakan sebagai clock pulsa pada flipflopnya

- BCD ripple counter proses untuk identifikasi suatu kode tertentu. Atau counter yang biner yang di rancang untuk menghitung sampai 1010 atau 10102

- Synchronus counter adalah yang semua jalur input clock flipclopnya dihubungkan, sehingga setiap flipflopnya mendapatkan pulsa clokc secara bersamaan.

- Johnson counter adalah combinasi dari decoder dan counter

6. Jelaskan apa yang dimaksud RAM dan ROM. Jelaskan juga operasi operasi yang ada didalamnya beserta tipe tipenya.

Jawaban :

RAM : Random Access Memory menyimpan informasi baru untuk dipakai selanjutnya.

Tipe RAM :

• Static RAM terdiri atas saklar internal yang menyimpan informasi biner. Informasinya valid selama ada power yang mengalir ke unit

• Dynamic RAM menyimpan informasi biner dalam bentuk pulsa elektrik di

capasitor yang tersediia dalam CHIP oleh MOS transistor. Informasi di dalam nya cenderung hilang seiring waktu dan capasitor harus di recharge seiring waktu dengan cara merefresh.

ROM : Read Only Memory. Hanya bisa read informasi tetapi isinya tidak dapat diganti dengan writing proses.

• Programmable ROM • Erasable ROM •

Proses-proses dalam memory adalah write dan read. Write : menyimpan informasi ke dalam memory.

Read : proses untuk memakai atau mengeluarkan dari memory.

7. Di bawah ini merupakan gambar memori 1 bit yang dibuat dari SR Flip Flop. Apa fungsi bagian bagiannya (input, output,select dan read/write)? Jelaskan pula kapan memory akan melakukan perintah write dan kapan melakukan perintah read.

Jawaban :

• Input SELECT membuat cell dapat digunakan untuk reading atau writing • Read/write menentukan jenis operasi yang akan dilakukan oleh cell • Input digunakan untuk memasukkan data informasi ke dalam cell • Output untuk menampilkan data informasi dari cell saat read

• Sebuah inputan 1 pada read/write memberikan read operation dengan membentuk jalan dari latch ke terminal output

• Sebuah inputan 0 akan membuat cell menjadi write operation 8. Buatlah memory 1 bit menggunakan

a. D flip flop b. JK flip flop c. T flip flop Jawaban :

9. Gambarkan Memory 4X4 seperti dibawah ini dan jelaskan : d. Bagaimana proses write dilakukan ?

e. Bagaimana proses read dilakukan ?

f. Bagaimana proses agar word 2 menyimpan nilai 1001 ?

Jawaban :

a. Proses write dilakukan ketika memory enable 1 input read/write 0 b. Proses read dilakukan ketika memory enable 1 input read/write 1 c. Agar word 2 menyimpan nilai 1001 maka

• Memory Enable 1

• Address input diinputkan menjadi 1 dan 0

• Read/write diinputkan menjadi 0 sehingga cell menjadi bersifat write

• Input data di inputkan 1 0 0 1 d. Agar nilai dari word 3 bisa di baca maka

• Memory enable 1

• Address input 1 dan 1

• Read/write dibuat 1 sehingga menjadi read operation

• Output akan muncul

(Source : Morris Mano, Digital Design 5th _{Edition, Pearson Prentice Hall, 2011)}

10. Buatlah rangkaian asynchronus counter dari modulus 6: Jawaban :

# Keterangan :

<> Bit C akan selalu berubah dari 0 ke 1 atau sebaliknya sesuai clock.

<> Bit B akan toggle untuk setiap perubahan bit C dari 1 ke 0, kecuali bila bit A

dan bit C bernilai 1.

<> Bit A akan toggle untuk setiap perubahan bit B dari 1 ke 0, kecuali bila bit B

bernilai 0 dan bit C bernilai 1 dan hanya bila bit A bernilai 1 maka bit A kan reset

ke 0.

Diagram Logika : B. LAPORAN PRAKTIKUM 1. Soal Nomor 7 A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0

Waktu : 60 menit Pukul : 15.00-16.00

Hambatan : Kesulitan ketika mengkonversi dari Probe ke DCD Kelebihan : Menggunakan logika yang cukup sederhana

Kekurangan : Memakai K-Map untuk pembatasnya, sehingga terlihat panjang

Agus memiliki sebuah tabungan. Karena dia telaten dia ingin sekali mengetahui saldonya setiap saat. Tiap kali dia menabung dan mengambilnya, maka jumlah saldo akan ia ketahui. Bantulah Agus untuk membuat simulasi saldo tabungannya! (inputan maks 4 bit, inputan dari menabung dan mengambil adalah inputan yang sama, maksimum saldonya Rp.20.000)

Jawab :

(Setelah diberi pembatas penjumlahan dan Convert Probe to DCD)

2. Soal Nomor 9

Waktu : 60 menit Pukul : 15.00-16.00

Hambatan : Kesulitan membuat pembatas/limit untuk penjumlahan dan pengurangan Kelebihan : Menggunakan logika yang cukup sederhana

Jawab :