PERCOBAAN III DEKODER, ENKODER, FLIP-FLOP DAN PISO I. 1. 2. 3.
Tujuan percobaan Mengerti dan memahami sifat dan operasional decoder dan dan encoder Mengerti dan memahami sifat dan operasional JK flip flop Mengerti dan memahami sifat dan operasional paralel to serial shift shift register
II. 1. 2.
Alat-alat Percobaan Board Percobaan Percobaan 3 Multimeter digital
III. III.1
Dasar Teori
D ecode ecoder r
Decoder adalah rangkaian digital yang dapat mengubah bilangan biner menjadi bilangan desimal, dimana rangkaian ini akan menghasilkan output high high (1) pada jalur yang sesuai dengan yang ditunjuk oleh selector. Artinya Arti nya input decoder merupakan bilangan biner, dan output nya nya pun berbentuk biner. Namun akan menunjukkan bilangan decimal , yaitu menentukan ouput manakah manakah yang aktif (Y0, Y1, Y2, atau Y3). Kebalikan dari decoder adalah adalah encoder . Fungsi Decoder Fungsi Decoder adalah adalah untuk memudahkan kita dalam menyalakan seven segmen. segmen. Itu lah sebabnya kita menggunakan decoder agar agar dapat dengan cepat menyalakan seven segmen. Output dari dari decoder maksimum maksimum adalah 2n. Jadi dapat kita bentuk n-to-2n decoder . Jika kita ingin merangkaian decoder dapat dapat kita buat dengan 3-to-8 decoder menggunakan 2-to-4 decoder . Sehingga kita dapat membuat 4-to-16 decoder dengan menggunakan dua buah 3-to-8 decoder . Beberapa rangkaian decoder yang yang sering kita jumpai saat ini adalah decoder jenis jenis 3 x 8 (3 bit input dan 8 output line), line), decoder jenis jenis 4 x 16, decoder jenis jenis BCD to Decimal (4 bit input dan 10 output line) line) dan decoder jenis jenis BCD to 7 segmen (4 bit input dan 8 output line). line). Khusus untuk pengertian decoder jenis BCD to 7 segmen mempunyai prinsip kerja yang berbeda dengan decoder lainnya, di mana kombinasi setiap inputnya dapat mengaktifkan beberapa output linenya. linenya. Salah satu jenis IC decoder yang umum di pakai adalah 74138, karena IC ini mempunyai 3 input biner dan 8 output line, line, di mana nilai output adalah adalah 1 untuk salah satu dari ke 8 jenis kombinasi inputnya. Jika kita perhatikan, pengertian decoder sangat mirip dengan demultiplexer dengan pengecualian yaitu decoder yang yang satu ini tidak mempunyai data input. Sehingga input hanya di gunakan sebagai data control. Pengertian decoder dapat dapat di bentuk dari susunan gerbang logika dasar atau menggunakan IC yang banyak jual di pasaran, seperti decoder 74LS48, 74LS154, 74LS138, 74LS155 dan sebagainya. Dengan menggunakan IC, kita dapat merancang sebuah decoder dengan jumlah bit dan keluaran yang di inginkan. Contohnya adalah dengan merancang sebuah decoder 32 32 saluran keluar dengan IC decoder 8 8 saluran keluaran.
3 to 8 line Gambar 3.1 Decoder 3
Gambar 3.2 Decoder 2 to 4
III.2
E ncode ncoder
Encoder merupakan merupakan rangkaian logika kombinasional yang berfungsi untuk mengubah atau mengkodekan suatu sinyal masukan diskrit menjadi keluaran kode biner. Encoder adalah rangkaian yang berfungsi untuk mengkodekan data input menjadi data bilangan dengan format tertentu. Encoder dalam rangkaian digital adalah rangkaian kombinasi gerbang digital yang memiliki input banyak dalam bentuk line input dan memiliki memiliki output sedikit sedikit dalam format bilangan biner. Encoder biner. Encoder akan mengkodekan setiap jalur input yang aktif menjadi kode bilangan biner. Dalam teori digital banyak ditemukan istilah Encoder seperti “Desimal to BCD Encoder ” yang berarti rangkaian digital yang berfungsi untuk mengkodekan untuk mengkodekan line input dengan jumlah line input desimal (0-9) menjadi kode bilangan biner 4 bit BCD (Binary Coded Decimal). Atau “8 line to 3 line Encoder ” yang berarti rangkaian Encoder rangkaian Encoder dengan dengan input 8 line dan output 3 3 line (3 bit BCD). Encoder adalah rangkaian yang memiliki fungsi berkebalikan dengan dekoder. Encoder berfungsi sebagai rangakain untuk mengkodekan data input mejadi data bilangan dengan format tertentu. Encoder dalam rangkaian digital adalah rangkaian kombinasi gerbang digital yang memiliki input banyak dalam bentuk line input dan memiliki memiliki output sedikit sedikit dalam format bilangan biner. Encoder biner. Encoder akan mengkodekan setiap jalur input yang aktif menjadi kode bilangan biner. Dalam teori digital banyak ditemukan istilah encoder seperti “Desimal “Desimal to BCD Encoder ” yang berarti rangkaian digital yang berfungsi untuk mengkodekan line input dengan jumlah line input desimal (0-9) menjadi kode bilangan biner 4 bit
BCD (Binary Coded Decimal). Atau “8 line to 3 line encoder ” yang berarti rangkaian encoder dengan input 8 line dan output 3 line (3 bit BCD). Encoder merupakan rangkaian kombinasional yang berfungsi mengubah data yang ada pada inputnya menjadi kode-kode biner pada output nya. Contoh encoder oktal ke biner atau disebut juga encoder 8 ke 3, berfungsi mengubah data bilangan oktal pada inputnya menjadi kode biner 3-bit pada output nya. Pada umumnya encoder menghasilkan kode 2-bit, 3-bit atau 4-bit. Encoder n bit memiliki 2n saluran input. Enkoder disusun dari gerbang-gerbang logika yang menghasilkan keluaran biner sebagai hasil tanggapan adanya dua atau lebih variabel masukan. Hasil keluarannya dinyatakan dengan aljabar boole, tergantung dari kombinasikombinasi gerbang yang digunakan.
Gambar 3.3 Ilustrasi Digital Encoder
Sebuah Enkoder harus memenuhi syarat perancangan m < 2 n. Variabel m adalah kombinasi masukan dan n adalah jumlah bit keluaran sebuah enkoder. Satu kombinasi masukan hanya dapat mewakili satu kombinasi keluaran. Perhatikan contoh tabel fungsi keluaran Enkoder berikut Tabel 3.1 Fungsi Keluaran Encoder 8 ke 3
I0 1 0 0 0 0 0 0 0
I1 0 1 0 0 0 0 0 0
I2 0 0 1 0 0 0 0 0
INPUT I3 I4 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0
I5 0 0 0 0 0 1 0 0
I6 0 0 0 0 0 0 1 0
I7 0 0 0 0 0 0 0 1
Y2 0 0 0 0 1 1 1 1
OUTPUT Y1 0 0 1 1 0 0 1 1
Y0 0 1 0 1 0 1 0 1
Dari tabel diatas, dapat dibuat fungsi keluaran sebagai berikut : Y0 = I1 + I3 + I5 + I7 Y1 = I2 + I3 + I6 + I7 Y2 = I4 + I5 + I6 + I7 Dari persamaan tersebut, maka rangkaian gerbangnya dapat dibuat seperti pada gambar berikut :
Gambar 3.4 Rangkaian Gerbang Encoder 8 ke 3
Sebagai contoh encoder 2 bit memiliki 22 saluran input.
Gambar 3.5 Encoder 2-bit
Apabila salah satu dari ke-4 saluran input aktif maka encoder akan menghasilkan kode biner sesuai dengan salurannya. Apabila lebih dari satu saluran input diaktifkan/semua maka output nya tidak dapat didefinisikan. Untuk kondisi seperti ini, kita dapat mengganggap “don’t care” tetapi pada umumnya hal ini dapat diatasi dengan mengggunakan priority encoder . Priority encoder adalah rangkaian encoder yang memiliki fungsi prioritas. Hal ini berarti, jika dua atau lebih input sama dengan 1 pada saat yang sama, input yang memiliki subscript number yang tinggi adalah mempunyai prioritas yang tinggi. Sebagai contoh jika D3 adalah 1 berapapun saluran input yang lain maka output nya adalah 3 yaitu 11. Jika semua input 0, maka tidak ada input yang valid. Untuk mendeteksi situasi ini maka kita membuat output ke 3 dengan nama V. V = 0 jika semua input adalah 0 dan bernilai 1 jika inputnya sesuai dengan situasi pada tabel kebenaran. Dengan menggunakan tabel kebenaran dan K-map (gambar 3.6) kita akan mendapatkan fungsi boolean 4-input (or 2-bit) priority encoder , sebagai berikut: X = D2 + D3 Y = D3 + D1D’2
V= D0 + D1 + D2 + D3 Dengan demikian akan dihasilkan rangkaian logika untuk 2 bit priority encoder seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.6
Gambar 3.6 K-map untuk 2 bit Priority Encoder
Gambar 3.7 Rangkaian logika untuk 2 bit priority encoder
Encoder dalam contoh ini adalah encoder desimal ke BCD (Binary Coded Decimal) yaitu rangkaian encoder dengan input 9 line dan output 4 bit data BCD. Dalam mendesain suatu encoder kita harus mengetahui tujuan atau spesifikasi encoder yang diinginkan yaitu : 1. Membuat tabel kenenaran dari encoder yang ingin dibuat 2. Membuat persamaan logika encoder yang diinginkan pada tabel kebenaran menggunakan K-Map 3. Mengimplemenstasikan persamaan logika encoder dalam bentuk rangkaian gerbang logika digital
III.3
Flip-flop Flip-flop adalah rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan satu bit secara semi permanen sampai ada suatu perintah untuk menghapus atau mengganti isi dari bit yang disimpan. Prinsip dasar dari flip-flop adalah suatu komponen elektronika dasar seperti transistor, resistor dan dioda yang dirangkai menjadi suatu gerbang logika yang dapat bekerja secara sekuensial. Nama lain dari flip-flop adalah multivibrator bistabil.
Gambar 3.8 Keluaran dari Pembangkit Pulsa yang Digunakan Sebagai Deretan
Pulsa untuk sinkronisasi suatu sistem digital sekuensial Lebor pulsa tp diandaikan kecil terhadap T. Berbeda dengan uraian materi sebelumnya yang bekerja atas dasar gerbang logika dan logika kombinasi, keluarannya pada saat tertentu hanya tergantung pada harga-harga masukan pada saat yang sama. Sistem seperti ini dinamakan tidak memiliki memori. Disamping itu bahwa sistem tersebut menghafal hubungan fungsional antara variabel keluaran dan variabel masukan. Sedangkan fungsi rangkaian flip-flop yang utama adalah sebagai memori (menyimpan informasi) 1 bit atau suatu sel penyimpan 1 bit. Selain itu flip-flop juga dapat digunakan pada Rangkaian Shift Register, rangkaian Counter dan lain sebagainya. 1.
RS Flip-flop RS Flip-flop yaitu rangkaian Flip-Flop yang mempunyai 2 jalan keluar Q dan Q (atasnya digaris). Simbol-simbol yang ada pada jalan keluar selalu berlawanan satu dengan yang lain. RS-FF adalah flip-flop dasar yang memiliki dua masukan yaitu R (Reset) dan S (Set). Bila S diberi logika 1 dan R diberi logika 0, maka output Q akan berada pada logika 0 dan Q not pada logika 1. Bila R diberi logika 1 dan S diberi logika 0 maka keadaan output akan berubah menjadi Q berada pada logik 1 dan Q not pada logika 0. Sifat paling penting dari Flip-Flop adalah bahwa sistem ini dapat menempati salah satu dari dua keadaan stabil yaitu stabil I diperoleh saat Q =1 dan Q not = 0, stabil ke II diperoleh saat Q=0 dan Q not = 1 yang diperlihatkan pada gambar berikut:
Gambar 3.9 RS-FF yang Disusun dari Gerbang NAND
Tabel 3.2 Tabel Kebenaran RS-FF yang Disusun Dari Gerbang NAND
S
R
Q
Qnot
0
0
1
1
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
Keterangan: memory = 1/0 dont care = Q dan Qnot nilainya 1 atau 0 Q = 0 [reset] Q = 1 [set] Yang dimaksud kondisi terlarang yaitu keadaaan yang tidak diperbolehkan kondisi output Q sama dengan Q not yaitu pada saat S=0 dan R=0. Yang dimaksud dengan kondisi memori yaitu saat S=1 dan R=1, output Q dan Qnot akan menghasilkan perbedaan yaitu jika Q=0 maka Qnot=1 atau sebaliknya jika Q=1 maka Q not =0. 2.
CRS Flip-flop
Gambar 3.10 CRS Flip-Flop Tabel 3.3 Tabel Kebenarannya CRS Flip-Flop
C 0 0 0 0 1 1 1 1
R 0 0 1 1 0 0 1 1
S 0 1 0 1 0 1 0 1
Q 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 0 1 1
Qnot 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1 0 1
Keterangan: 1 / 0 = memory Q = 0 [reset] Q = 1 [set] CRS Flip-flop adalah clocked RS-FF yang dilengkapi dengan sebuah terminal pulsa clock. Pulsa clock ini berfungsi mengatur keadaan Set dan Reset. Bila pulsa clock berlogik 0, maka perubahan logik pada input R dan S tidak akan
mengakibatkan perubahan pada output Q dan Qnot. Akan tetapi apabila pulsa clock berlogik 1, maka perubahan pada input R dan S dapat mengakibatkan perubahan pada output Q dan Q not. 3.
D Flip-Flop D flip-flop adalah RS flip-flop yang ditambah dengan suatu inventer pada reset inputnya. Sifat dari D flip-flop adalah bila input D (Data) dan pulsa clock berlogik 1, maka output Q akan berlogik 1 dan bilamana input D berlogik 0, maka D flip-flop akan berada pada keadaan reset ata u output Q berlogik 0.
Gambar 3.11 D Flip-Flop Tabel 3.4 Tabel Kebenaran D Flip-Flop
4.
C
D
Q
Qnot
0
0
1/0
1/0
0
1
1/0
1/0
1
0
0
1
1
1
1
0
T Flip-Flop
Gambar 3.12 T Flip-Flop Tabel 3.5 Tabel Kebenaran T Flip-Flop
T 0 1 0 1 0 1 0 1
Q 0 0 1 1 0 0 1 1
Rangkaian T flip-flop atau Toggle flip-flop dapat dibentuk dari modifikasi clocked RSFF, DFF maupun JKFF. TFF mempunyai sebuah terminal input T dan dua buah terminal output Q dan Qnot. TFF banyak digunakan pada rangkaian Counter, frekuensi deviden dan sebagainya. 5.
J-K Flip-Flop JK flip-flop sering disebut dengan JK FF induk hamba atau Master Slave JK FF karena terdiri dari dua buah flip-flop, yaitu Master FF dan Slave FF. Master Slave JK FF ini memiliki 3 buah terminal input yaitu J, K dan Clock. Sedangkan IC yang dipakai untuk menyusun JK FF adalah ti pe 7473 yang mempunyai 2 buah JK flip-flop dimana lay outnya dapat dilihat pada Vodemaccum IC (Data bookc IC). Kelebihan JK FF terhadap FF sebelumnya yaitu JK FF tidak mempunyai kondisi terlarang artinya berapapun input yang diberikan asal ada clock maka akan terjadi perubahan pada output .
Gambar 3.13 JK Flip-Flop Tabel 3.6 Tabel Kebenaran JK Flip-Flop
J 0 0 1 1
K 0 1 0 1
Q 0/1 0 1 Toggle
Qnot 0/1 1 0 Toggle
III.4
Register Geser PISO Register Geser PISO adalah register geser dengan masukan data secara paralel dan dikeluarkan secara deret/serial. Gambar rangkaian register PISO menggunakan D-FF adalah sebagai berikut:
Gambar 3.14 Register Geser PISO
Rangkaian diatas merupakan register geser dengan panjang kata 4 bit. Semua jalan masuk clock dihubungkan jajar. Data-data yang ada di A, B, C, D dimasukkan ke flip-flop secara serempak, apabila dijalan masuk Data Load diberi logik 1. Cara Kerja: Mula-mula jalan masuk Data Load = 0, maka semua pintu NAND mengeluarkan 1, sehingga jalan masuk set dan rerset 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.
Gambar 3.15 Shift Register SISO atau PIPO
Input Control = 0, berfungsi sebagai register geser SISO Input Control = 1, berfungsi sebagai register geser PIPO Tabel 3.7 Sift Register SISO atau PIPO
Data 0 1 0 1
IC 1 1 0 0
Preset 1 0 1 1
Gambar 3.16 Sift Register SISO atau PIPO
Rangkaian lengkapnya terdapat pada gambar 3.18:
Reset 0 1 1 1
Gambar 3.17 Rangkaian Sift Register SISO atau PIPO
Catatan: Jika IC=0, maka input yang dimasukan ke D0, D1, D2, D3 tidak mempengaruhi keadaan output QA, QB, QC, QD tetapi yang mempengaruhinya adalah data yang dimasukkan ke input D-FF secara serial, maka pada kondisi ini rangkaian akan bekerja senagai register geser SISO. Jika IC=1, maka input yang dimasukkan ke gate D seri tidak akan mempengaruhi output , tetapi output dipengaruhi oleh data paralel (D0, D1, D2, D3). Input dimasukkan secara serempak dan keluaran ditunjukkan secara serempak begitu pulsa clock berguling dari 1 ke 0, maka pada kondisi ini rangkaian akan bekerja sebagai registeer geser PIPO. IV. IV.1
Langkah-langkah Percobaan Percobaan Decoder 2 To 4 Perhatikan gambar 3.23 Input Decoder 2 To 4 terdiri dari 2 yaitu A dan B serta enable E. Semua indikator untuk input menggunakan LED dan output menggunakan LED juga. Jika LED menyala berarti logika ‘1’ dan bila padam berarti logika ‘0’.
Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk melakukan Percobaan ini adalah : 1. Hubungkan catu daya dengan menancapkan konektor ke board dan nyalakan 2. Kemudian isilah tabel berikut, dengan mengatur saklar input A dan B sesuai dengan tabel 3.2. Tabel 3.8 Percobaan decoder 2 ke 4
-E
B
A
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
X
X
Y3
Y2
Y1
YO
3.
4.
Pindahkan jumper E ke 1 seperti pada baris terakhir, apa yang terjadi saat saklar input diubah-ubah, catat hasilnya (sesuai dengan 4 kondisi di atasnya), total ada 8 baris kombinasi input Tipe IC apa yang anda pakai percobaan
Gambar 3.18 Decoder 2 to 4 74LS139
IV.2
Percobaan Decoder 3 ke 8
Gambar 3.19. Decoder 3 To 8 74LS138
Perhatikan gambar 3.19. Input Decoder 3 To 8 terdiri dari 3 yaitu A, B dan C serta enable -E1, -E2 dan E3. Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk melakukan Percobaan ini adalah :
1. 2. 3. 4.
Pastikan catu daya masih menyala (ON) Atur posisi saklar sesuai dg tabel 3.9 dan catat hasilnya Lakukan dari 000 sd 111 Perhatikan dan catat tipe IC yang anda pakai percobaan Tabel 3.9 Percobaan Dekoder 3 ke 8
-E1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
-E2 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
E3 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
C X X X X X X 0 0 0 0 1 1 1 1
B X X X X X X 0 0 1 1 0 0 1 1
A X X X X X X 0 1 0 1 0 1 0 1
Y7
Y6
Y5
Y4
Y3
Y2
Y1
Y0
Percobaan Decoder 4 ke 16 Perhatikan gambar 3.20. Input Decoder 4 To 16 terdiri dari 6 yaitu A, B, C dan E serta STR dan INH. Semua indikator untuk input menggunakan LED dan output menggunakan LED juga. Jika LED menyala berarti logika ‘1’ dan bila padam berarti logika ‘0’. Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk melakukan Percobaan ini adalah : 1. Pastikan catu daya masih menyala (ON) 2. Atur posisi saklar sesuai dg tabel 3.10. 3. Kemudian isilah tabel 3.10. (ambil data dari 0000 sd 1111) IV.3
Tabel 3.10 Percobaan decoder 4 ke 16
STR -INH D C B A Y15 Y14 Y13 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0
Y3 Y2 Y1 Y0
…
1 1 1
0 0 0
1 1 1
1 1 1
0 1 1
1 0 1
Gambar 3.20. Decoder 4 To 16 4514
3. Tukar posisi pin INH pada data 1111 dan catat apa yang terjadi 4. Tukar posisi pin STR untuk data 1111, dan catat apa yang terjadi 5. Amati tipe IC yang anda pakai percobaan IV.4 Percobaan JK Flip FLop Perhatikan gambar 3.21. JK Flip-Flop menggunakan IC 74LS73. Input terdiri dari J, K dan CLOCK serta output Q dan - Q. Semua indikator untuk input dan output menggunakan LED. Untuk input CLOCK menggunakan monostable multivibrator agar terjadi keadaan pasti pada saat rising edge.. Jika LED menyala berarti logika ‘1’ dan bila padam berarti logika ‘0’. Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk melakukan Percobaan ini adalah: 1. Pastikan catu daya masih menyala (ON) 2. Atur posisi saklar sesuai dg tabel 3.11 dan isilah tabelnya Tabel 3.11 Percobaan JK flip flop
RST 0 1 1 1 1 1
J X 0 0 1 1 1
K X 0 1 0 1 1
CLK X ON ON ON ON ON
Q
-Q
CLK ON : Tombol CLOCK ditekan kemudian dilepas 3. Pindahkan pin RST ke 0 beri trigger lagi untuk data 11, apa yang terjadi pada Q 4. Amati tipe IC yang anda pakai percobaan
Gambar 3.21. JK FF
Percobaan encoder 8 ke 3 Perhatikan gambar 3.22. Input encoder 8 ke 3 terdiri dari 8 tombol push button yaitu 0,1,2,3,4,5,6,7 dan enable E1. Semua indicator untuk input dan output menggunakan LED. Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk melakukan Percobaan ini adalah : 1. Pastikan catu daya masih menyala (ON) 2. Atur posisi sakalr sesuai tabel 3.12 dan isilkan tabel. 3. Kondisi input X bisa 0 atau 1 IV.5
Tabel 3.12 Hasil percobaan encoder 8 ke 3
EI 1 0 0 0 0 0 0 0
0 X 1 X X X X X X
1 X 1 X X X X X X
INPUT 2 3 4 X X X 1 1 1 X X X X X X X X X X X 0 X 0 1 0 1 1
OUTPUT 5 6 7 C X X X 1 1 1 X X 0 X 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
B
A
GS
EO
0 0
X 0
0 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
Gambar 3.22 Enkoder 8 ke 3 74LS148
4. Amati tipe IC yang anda pakai percobaan IV.6
Percobaan komparator Perhatikan gambar 3.23. Input komparator terdiri dari 16 dipswitch yaitu P0 – P7 dan Q0 – Q7 dan enable G. Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk melakukan Percobaan ini adalah : 1. Pastikan catu daya masih menyala (ON) 2. Atur posisi saklar sesuai tabel 3.13 dan isikan tabelnya. 3. Cobalah 2 kombinasi saklar input lainnya dan amati output nya. 4. Amati tipe IC yang anda pakai percobaan
Gambar 3.23 Rangkaian Komparator 74LS688 Tabel 3.13 Percobaan Komparator
G P P P P P P P P Q Q Q Q 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 1 X X X X X X X X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 : close, 1 : open IV.7
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Q 4 X 0 1 0
Q 5 X 0 1 0
Q 6 X 0 1 0
Q 7 X 0 1 0
P= Q
Percobaan Paralel To serial Shift Register Untuk menggunakan modul ini, lakukan langkah-langkah berikut: CLK1 pada posisi CLK CLK2 pada posisi 0 PL = 0 kemudian pindah ke 1 (SH/-PL) Buat serial input = 0 Buat. D7 = 0, D6 = 1, D5 = 0, D4 = 1, D3 = 0, D2 = 1, D1 = 0, D0 = 1 Tekan trigger 1x , kemudian lihat Q dan – Q dan tekan trigger lagi dan seterusnya sampai 8 x. Catat hasil pengamatan anda Catat hasilnya pada tabel 3.14 Coba 2 kombinasi input data lainnya (data2 dan data3) yaitu 11100000 dan 00001010 Perhatikan data paralel mana yang keluar pertama pada output (Q) Tabel 3.14 Percobaan PISO
clk Data1 (01010101) 1 2 3
Data2 Data3 (11100000) (00001010)
4 5 6 7 8 10. Amati tipe IC yang anda pakai percobaan
Gambar 3.24 Rangkaian PISO 74LS165
V. 1. 2.
3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10
Pertanyaan dan Jawaban Dari percobaan IV.1 buatlah diagram logic untuk decoder 2 ke 4 Berikan gambar rangkaiannya, cara agar IC 74LS139 menjadi decoder 3 ke 8, jelaskan jawaban anda Dari percobaan IV.2 buatlah diagram logic untuk decoder 3 ke 8, jelaskan cara operasional IC ini. Apa fungsi pin INH dan STR pada percobaan IV.3 Reset (-R D) adalah input asinkron pada percobaan IV.4 apa maksudnya Dari percobaan encoder 8 ke 3 gambarkan diagram logikanya dan berikan persamaan aljabarnya Berikan 2 perbedaan encoder dan decoder Apa fungsi pin – EO dan - GS pada percobaan IV.5 Komparator bisa menunjukkan persamaan dan pertidaksamaan, jelaskan hubungannnya dengan percobaan IV.6 yang anda lakukan Ada 2 mode operasi pada percobaan IV.7, sebutkan dan berikan penjelasannya masing-masing
VII. Data Hasil Percobaan VII.1 Percobaan Decoder 2 To 4 Tabel 3.15 Percobaan Decoder 2 ke 4 -E B A Y3 Y2 Y1 YO 0
0
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
X
X
1
1
1
1
VII.2 Percobaan Decoder 3 ke 8 -E1
-E2
E3
C
Tabel 3.16 Percobaan Decoder 3 ke 8 B A Y7 Y6 Y5 Y4
1
1
0
X
X
X
1
1
1
1
1
1
X
X
X
1
1
0
1
1
X
X
X
1
0
1
0
X
X
X
1
0
0
X
X
1
0
0
X
0
0
1
0
0
0
Y3
Y2
Y1
Y0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
X
1
1
1
1
1
1
1
1
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
VII.3 Percobaan Decoder 4 to 16 Tabel 3.17 Hasil Percobaan Decoder 4 ke 16
S T R
I N
D
C
B
A
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
H
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
VII.4 Percobaan JK Flip FLop Tabel 3.18 Hasil Percobaan JK Flip Flop RST K CLK Q -Q J 0
X
X
X
0
1
1
0
0
ON
0
1
1
0
1
ON
0
1
1
1
0
ON
1
0
1
1
1
ON
0
1
1
1
1
ON
1
0
VII.5 Percobaan E ncoder 8 ke 3 Tabel 3.19 Hasil Percobaan Encoder 8 ke 3
EI 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 X 1 X X X X X X X 0
1 X 1 X X X X X X 0 1
INPUT 2 3 4 X X X 1 1 1 X X X X X X X X X X X 0 X 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
OUTPUT 5 X 1 X X 0 1 1 1 1 1
6 X 1 X 0 1 1 1 1 1 1
7 C X 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
B 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
A 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
GS 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
EO 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
VII.6 Percobaan Komparator Tabel 3.20 Hasil Percobaan Komparator
G P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 1 X X X X X X X X X X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 VII.7 Percobaan Parallel To Serial Shift Register Tabel 3.21 Hasil Percobaan PISO
CLK
1 2 3 4 5 6 7 8
Data1 (01010101) Q -Q 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1
VIII. Analisis Data Percobaan
Data2 Data3 (11100000) (00001010) Q -Q Q -Q 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1
Q6 Q7 P=Q X X 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1
VIII.1 Percobaan Decoder 2 To 4 Decoder 2 to 4 memiliki 2 input yaitu A dan B, enable -E dan output menggunakan LED. Jika LED menyala berarti hasilnya bernilai 1 dan apabila LED mati maka hasilnya bernilai 0. Berikut merupakan tabel hasil percobaan decoder 2 to 4. Tabel 3.22 Percobaan decoder 2 ke 4 -E B A Y3 Y2 Y1 YO 0
0
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
X
X
1
1
1
1
Berdasarkan tabel 3.22, jika -E bernilai 0 dan input B dan A bernilai 0 maka salah satu output nya akan bernilai 0 . jika -E bernilai 1 sedangkan input B dan A diabaikan, maka output Y0,Y1,Y2, dan Y3 bernilai 1, begitu juga selanjutnya. J adi apabila -E bernilai 1 maka semua output akan bernilai 1, sedangkan apabila -E bernilai 0 maka salah satu output nya akan ada yang berniai 0. Berdasarkan hasil percobaan jika dibandingkan dengan datasheet IC 74LS139 yang dapat dilihat pada lampiran, percobaan yang dilakukan telah sesuai dengan tabel kebenaran pada datasheet tersebut. VIII.2 Percobaan Decoder 3 ke 8 Decoder 3 to 8 memiliki 3 input yaitu A, B, dan C, enable -E1, -E2, -E3 dan output nya yang terdiri dari Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6, dan Y7. Semua indikator input dan output menggunakan LED, apabila LED menyala berarti hasilnya bernilai 1 dan jika LED mati maka hasilnya akan bernilai 0. Berikut merupakan tabel dari hasil percobaan decoder 3 ke 8. Tabel 3.23 Percobaan dekoder 3 ke 8
-E1
-E2
E3
C
B
A
Y7
Y6
Y5
Y4
Y3
Y2
Y1
Y0
1
1
0
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
Berdasarkan tabel 3.23, jika -E1,E2,E3 bernilai 0 atau 1 dan input A,B,C diabaikan maka output yang diperoleh adalah semua bernilai 1. Apabila -E1 bernilai
0, -E2 bernilai 0, dan E3 bernilai 1 serta input A,B,C bernilai 0 atau 1 sesuai urutan bilangan biner, maka salah satu output pada decoder 3 ke 8 yan dihasilkan akan ada yang bernilai 0. VIII.3 Percobaan Decoder 4 ke 16
Decoder 4 to 16 memiliki 6 input yaitu A,B,C, dan D serta STR dan -INH yang output nya terdiri dari Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8, Y9, Y10, Y11, Y12, Y13, Y14, dan Y15. Semua indikator input dan output menggunakan LED, jika LED menyala maka hasilnya bernilai 1 dan sebaliknya jika LED mati maka hasilnya bernilai 0. Berikut merupakan tabel dari hasil percobaan decoder 4 to 16. Tabel 3.24 Percobaan Decoder 4 ke 16 S T R
I N
D C B A
H
Y
Y
Y
Y
Y
Y
1
1
1
1
1
1
5
4
3
2
1
0
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
0
0 0 0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0 0 0 1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0 0 1 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0 0 1 1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0 1 0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0 1 0 1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0 1 1 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0 1 1 1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1 0 0 0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1 0 0 1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1 0 1 0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1 0 1 1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1 1 0 0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1 1 0 1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1 1 1 0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1 1 1 1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Berdasarkan tabel 3.24, jika SCR dan -INH bernilai 1 dan 0, input D, C, B, A bernilai 0 atau 1 sesuai urutan bilang biner, maka akan menghasilkan output yang bernilai 1 disetiap urutan deretannya.
Berdasarkan data hasil percobaan tersebut telah sesuai dengan tabel kebenaran pada datasheet IC yang digunakan yaitu HCT4514 dan dapat dilihat pada lampiran VIII.4 Percobaan JK Flip Flop Percobaan JK flip-flop menggunakan IC 74LS73 yang memiliki input J, K dan CLOCK serta output Q dan -Q. Indikator input dan output menggunakan LED, jika LED menyala maka hasilnya bernilai 1 dan sebaliknya jika LED mati maka hasilnya akan bernilai 0. Berikut merupakan tabel hasil percobaan J K flip-flop. Tabel 3.25 Percobaan JK flip flop
RST
J
K
CLK
Q
-Q
0
X
X
X
0
1
1
0
0
ON
0
1
1
0
1
ON
0
1
1
1
0
ON
1
0
1
1
1
ON
0
1
1
1
1
ON
1
0
Berdasarkan tebel 3.25, jika input J, K dan CLOCK diabaikan atau don’t care maka output Q bernilai 0 dan output -Q bernilai 1 (kebalikan dari nilai output Q). Pada saat CLOCK pada keaadan ON, jika input J dan K bernilai rendah atau 0 maka akan menghasilkan output Q bernilai 0, pada sa at input K bernilai tinggi dan input J bernilai rendah maka akan menghasilkan output Q bernilai 0. Tetapi ada saat input J bernilai tinggi dan K bernilai rendah maka akan menghasilkan output Q yang tinggi. Jika kedua input J dan K bernilai ti nggi maka akan mengasilkan output toggle yang berarti kebalikan dari output sebelumnya yang mana pada output sebelumnya menghasilkan Q yang tinggi, selanjutnya menghasilkan output Q yang rendah dan selanjutnya pula akan mengasilkan output Q yang rendah. Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan telah sesuai dengan tabel kebenaran IC 74LS73 yang dapat dilihat pada lampiran VIII.5 Percobaan E ncoder 8 to 3 Encoder 8 to 3 memiliki 8 input yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 serta enable E 1 dan output A, B, C, GS dan EO. Indikator untuk input dan output menggunkan LED, jika LED menyala berarti bernilai “1” sebaliknya jika LED padam maka bernilai “0” berikut tabel hasil percobaan encoder 8 to 3: Tabel 3.26 Hasil Percobaan Encoder 8 ke 3
I NPUT EI 1 0 0 0 0 0 0 0
0 X 1 X X X X X X
1 X 1 X X X X X X
2 X 1 X X X X X 0
3 X 1 X X X X 0 1
OUTPUT 4 X 1 X X X 0 1 1
5 X 1 X X 0 1 1 1
6 X 1 X 0 1 1 1 1
7 X 1 0 1 1 1 1 1
C 1 1 0 0 0 0 1 1
B 1 1 0 0 1 1 0 0
A 1 1 0 1 0 1 0 1
GS 1 1 0 0 0 0 0 0
EO 1 0 1 1 1 1 1 1
0 0
X 0
0 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
0 1
0 0
1 1
Berdasarkan data hasil percobaan telah sesuai dengan datasheet IC 74LS148 pada lampiran yang dimana pada saat terdapat 1 lampu yang menyala maka akan menghasilkan bilangan biner 1 dan seterusnya sampai terdapat 7 lampu menyala dan menghasilkan bilangan biner 111 pada outputnya VIII.6 Percobaan Komparator Komparator terdiri dari switch yaitu P 0-P2 dan Q0-Q2 dan enable G serta output P=Q. Indikator input dan output menggunakan LED. Jika LED menyala maka bernilai “1” dan bila LED mati maka bernilai “0”. Berikut tabel hasil percobaan komparator: Tabel 3.27 Percobaan Komparator
G P 0 1 X 0 0 0 1 0 0
P 1 X 0 1 0
P 2 X 0 1 0
P 3 X 0 1 0
P 4 X 0 1 0
P 5 X 0 1 0
P 6 X 0 1 0
P 7 X 0 1 1
Q 0 X 0 1 1
Q 1 X 0 1 0
Q 2 X 0 1 0
Q 3 X 0 1 0
Q 4 X 0 1 0
Q 5 X 0 1 0
Q 6 X 0 1 0
Q 7 X 0 1 0
P= Q 1 0 0 1
Pada data hasil percobaan IC 74LS688 memiliki kondisi ouput P=Q yang aktif low maka pada percobaan yang dilakukan telah sesuai dengan datasheet yang ada. Pada saat semua input P dan Q sama maka menghasilkan output P=Q bernilai 0 dan pada saat input P7 dan Q0 saja bernilai tinggi maka menghasilkan output P=Q yang bernilai 1 VIII.7 Percobaan Pararel To Serial Shift Regi ster Percobaan Pararel To Serial Shift Register, CLK 1 berada pada posisi CLK dan CLK 2 pada posisi 0. PL yang awalnya 0 kemudian di rubah menjadi “1”. Untuk D7= 0, D6= 0, D5= 0, D4= 1, D3= 0, D2= 1, D1= 0, dan D 0= 1. Output yang digunakan pada percobaan ini adalah Q dan -Q yang akan muncul setiap trigger ditekan. Berikut tabel percobaan pararel to serial shift register : Tabel 3.28 Percobaan PISO
CLK
1 2 3 4 5 6 7 8
Data1 (01010101) 1 0 1 0 1 0 1 0
Data2 Data3 (11100000) (00001010) 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0
Berdasarkan percobaan 3.28 dapat disimpulkan bahwa pararel to serial shift register adalah register geser dengan input serentak dan keluaran seri berurutan.
IX.
Kesimpulan
Berdasarkan analisis dari percobaan yang telah dilakukan di dapat kesimpulan sebagai berikut: 1. Percobaan Decoder 2 to 4 Pada percobaan decoder 2 to 4 memiliki 2 input yaitu “A” dan “B” serta enable -E dan output yang terdiri dari Y 0, Y1, Y2, dan Y3 sama indikator input dan output menggunakan LED. Jika LED menyala berarti bernilai “1” dan sebaliknya apabila LED mati berarti bernilai “0”. 2. Percobaan Decoder 3 to 8 Pada percobaan decoder 3 to 8 memiliki input yaitu A, B, dan C serta enable -E1, -E2, dan E3 dan output nya yang terdiri dari Y 0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, dan Y7. Semua indikator input dan output menggunakan LED. Apabila LED menyala berarti bernilai “1” dan jika LED mati maka bernilai “0”. 3. Percobaan Decoder 4 to 16 Pada percobaan decoder 4 to 16 memiliki 6 input yaitu A, B, C, dan D serta STR dan INH dan output nya terdiri dari Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8, Y9, Y10, Y11, Y12, Y13, Y14, dan Y15. Indikator input dan output menggunakan LED. Jika LED menyala maka bernilai “1’ dan apabila LED mati maka bernilai “0”. 4. Percobaan JK Flip Flop Pada percobaan JK Flip Flop dapat disimpukan jika input J, K bernilai “1” , maka output Q dan -Q akan berubah dalam ini RST bernilai “0” dan trigger ditekan. 5. Percobaan Encoder 8 to 3 Pada percobaan encoder 8 to 3 memiliki input yang terdiri dari 8 tombol input dan enable. Indikator untuk input dan output menggunkan LED, jika LED menyala berarti bernilai “1” sebaliknya jika LED padam maka bernilai “0”. 6. Percobaan Komparator Pada percobaan komparator dapat disimpulkan bahwa komparator memiliki switch yaitu P0-P2 dan Q0-Q2 dan enable G serta output P=Q. Indikator input dan output menggunakan LED. Jika LED menyala maka bernilai “1” dan bila LED mati maka bernilai “0”. 7. Percobaan Pararel To Serial Shift Register Pada percobaan Pararel To Serial Shift Register dapat disimpilkan bahwa Shift Register memiliki CLK 1 berada pada posisi CLK dan CLK 2 pada posisi 0. Output yang digunakan pada percobaan ini adalah Q dan -Q yang akan muncul setiap trigger ditekan. Posisi -Q akan berubah pada trigger yang ke 8.
Daftar Pustaka
Decoder dan Encoder . http://tentangelektro1.blogspot.co.id/2014/05/encoder -dan-decoder .html. Diakses pada tanggal 28 April 2017 Digital Encoder . http://elektronika-dasar.web.id/digital-encoder /. Diakses pada tanggal 28 April 2017 Decoder Materi Kuliah System Digital. http://kampungsharing.blogspot.co.id/2012/06/decoder -materi-kuliahsystem-digital.html. Diakses pada tanggal 28 April 2017 Flip – Flop Electronics. https://en.wikipedia.org/wiki/Flip-flop_(electronics). Diakses pada tanggal 28 April 2017 Register. http://tkj-eldilog.blogspot.co.id/2010/05/register.html. Diakses pada tanggal 29 April 2017
