7.25

 





Tugas Soal 7.25
FIG. 7.25  Synchronous counter using D flip-flops

  1. Untuk menyelesaikan tugas sistem digital yang diberikan oleh Bapak Dr. Darwison, M.T.
  2. Menyelesaikan tugas soal yang diberikan dan mensimulasikannya dalam software proteus.
  3. Mengetahui bentuk rangkaian dan mensimulasikan pengaplikasian dari tugas soal  pada software proteus.

2. Alat dan Bahan[Kembali]

Alat :
1. Multimeter
Gambar 1. Multimeter

Multimeter adalah suatu alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur tiga jenis besaran listrik yaitu arus listrik, hambatan listrik dan tegangan listrik. Sebutan lain untuk multimeter adalah AVO-meter yang merupakan singkatan dari satuan ampere, volt dan ohm.Selain itu, multimeter juga disebut dengan nama multitester.Multimeter terbagi menjadi dua jenis yaitu multimeter analog dan multimeter digital. Perbedaan antara multimeter analog dan multimeter digital terletak pada tingkat ketelitian nilai pengukuran yang diperoleh. Multimeter dapat digunakan untuk pengukuran listrik arus searah maupun pengukuran listrik arus bolak balik

👀Bahan :
1. 7408 (Gerbang AND)
Gambar 2. Gerbang AND


Gerbang AND (GATE AND) memerlukan 2 atau lebih Masukan (Input) untuk menghasilkan hanya 1 Keluaran (Output). Gerbang AND akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 1 jika semua masukan (Input) bernilai Logika 1 dan akan menghasilkan Keluaran (Output) Logika 0 jika salah satu dari masukan (Input) bernilai Logika 0. Simbol yang menandakan Operasi Gerbang Logika AND adalah tanda titik (“.”) atau tidak memakai tanda sama sekali

2. 7432 (Gerbang OR)
Gambar 3. Gerbang OR


Gerbang OR (GATE OR) seperti pada gambar diatas hanya bisa menghasilkan logika 1 apabila satu, atau lebih, inputnya berada pada logika 1. dengan kata lain, sebuah gerbang OR hanya akan menghasilkan logika 0 bila semua inputnya secara bersamaan berada pada logika 0.
Gerbang OR (GATE OR) seperti pada gambar diatas hanya bisa menghasilkan logika 1 apabila satu, atau lebih, inputnya berada pada logika 1. dengan kata lain, sebuah gerbang OR hanya akan menghasilkan logika 0 bila semua inputnya secara bersamaan berada pada logika 0.Gerbang OR (GATE OR) seperti pada gambar diatas hanya bisa menghasilkan logika 1 apabila satu, atau lebih, inputnya berada pada logika 1. dengan kata lain, sebuah gerbang OR hanya akan menghasilkan logika 0 bila semua inputnya secara bersamaan berada pada logika 0.

3. Logicprobe


Gambar 4 Logicprobe

4. Logicstate

Gambar 5 LogicState

5. IC 4013






3. Dasar Teori[Kembali]

1. Pengertian Counter Sinkron

Counter (pencacah) adalah rangkaian logika digital yang digunakan untuk menghitung jumlah pulsa clock yang masuk. Counter bekerja dengan menaikkan atau menurunkan nilai biner secara berurutan berdasarkan sinyal clock.

Counter sinkron berarti semua flip-flop pada rangkaian dikendalikan oleh sinyal clock yang sama secara bersamaan, sehingga semua bit berubah secara serempak. Hal ini berbeda dengan counter asinkron, di mana output dari satu flip-flop digunakan sebagai clock untuk flip-flop berikutnya, menyebabkan keterlambatan propagasi (propagation delay).

2. D Flip-Flop dan Fungsinya dalam Counter

Flip-flop D (Data atau Delay Flip-Flop) adalah elemen dasar dalam memori sekuensial yang digunakan untuk menyimpan satu bit data. Karakteristik utama dari flip-flop D adalah:

Qnext=D(pada saat edge dari clock)Q_{next} = D \quad \text{(pada saat edge dari clock)}

Artinya, pada setiap tepi naik (atau turun) dari sinyal clock, nilai input D akan disimpan dan dikeluarkan pada output Q.

Dalam counter, flip-flop digunakan untuk menyimpan setiap bit dari hasil hitungan. Dalam rangkaian ini digunakan 3 buah D flip-flop, yang masing-masing menyimpan bit A (LSB), B, dan C (MSB).

3. Struktur Counter Sinkron 3-Bit

Dalam gambar, tiga buah flip-flop D membentuk counter 3-bit. Setiap flip-flop diberi masukan logika tersendiri yang bergantung pada keadaan dari flip-flop lain. Hal ini bertujuan agar output mengikuti urutan biner dari 000 sampai 111 secara sinkron (naik satu per satu), dan kembali ke 000 setelah mencapai 111 (MOD-8 atau counter modulus 8).

Rangkaian ini memiliki tiga masukan logika untuk input D dari flip-flop C, B, dan A (DC, DB, DA), yang ditentukan dari ekspresi Boolean.

4. Ekspresi Logika Input D

Berdasarkan analisis dari perubahan keadaan (Present State ke Next State), diturunkan ekspresi logika sebagai berikut:

DA=A‾DB=BA‾+B‾A=B⊕ADC=CB‾+CA‾+C‾BA=C⊕(B⋅A)+C‾BA\begin{aligned} D_A &= \overline{A} \\ D_B &= B\overline{A} + \overline{B}A = B \oplus A \\ D_C &= C\overline{B} + C\overline{A} + \overline{C}BA = C \oplus (B \cdot A) + \overline{C}BA \end{aligned}

Penjelasan:

  • DA: Flip-flop A berubah logika setiap pulsa clock, jadi nilai inputnya adalah kebalikan dari A saat ini (inverter).

  • DB: Flip-flop B berubah hanya jika A = 1, maka fungsi logikanya adalah eksklusif-OR antara A dan B.

  • DC: Flip-flop C berubah hanya jika B dan A dalam keadaan tertentu. Maka digunakan kombinasi logika dan eksklusif-OR antara C dan hasil AND dari B dan A.

5. TABEL KEBENARAN





4. Percobaan[Kembali]

    1) Prosedur Percobaan

  • Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan di library proteus, seperti IC 74HC283, Logic State
  • Rangkailah semua alat dan bahan yang digunakan seperti pada gambar rangkaian percobaan. 
  • Apabila rangkaian benar, maka kan terliat sesuai tabel kebenaran

    2) Rangkaian Percobaan







    3) Prinsip Kerja Rangkaian

Counter ini berfungsi menaikkan nilai biner secara berurutan dari 000 hingga 111 (0 hingga 7 desimal), dan kemudian kembali ke 000. Proses ini dilakukan dengan menggunakan logika kombinasional yang mengatur input D dari masing-masing flip-flop, tergantung pada keadaan saat ini (state) dari ketiga bit.

Ketiga flip-flop (U5:A, U5:B, dan U6:A) masing-masing menyimpan bit A (LSB), B, dan C (MSB). Input D untuk masing-masing flip-flop dihasilkan dari gerbang logika di sekitarnya: AND (U1, U2, U3, U8, U9), OR (U4 dan U7), yang menerima input dari keluaran Q dan ~Q flip-flop untuk menentukan keadaan berikutnya berdasarkan tabel kebenaran.

Pada setiap puls clock, semua flip-flop menerima sinyal secara serempak dan akan memperbarui nilainya sesuai dengan input D masing-masing.

  • Untuk flip-flop A (bit paling rendah), input D ditentukan dari kombinasi logika pada gerbang U1, U2, U3, dan U4. Output dari U4 menentukan nilai berikutnya dari A (DA).

  • Flip-flop B menerima sinyal dari gerbang OR U7, yang mengombinasikan dua jalur AND dari U8 dan U9, menentukan nilai DB.

  • Flip-flop C lebih sederhana karena hanya tergantung pada dua masukan AND dari bit A dan B serta kombinasinya dengan bit C sebelumnya.

5. Video[Kembali]



6. Download File[Kembali] 







Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
   BAHAN PRESENTASI     MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2024 Oleh Abid Wahabi 2310951022 DOSEN PENGAMPU DR. DARWISON, M.T. Referensi  a. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang  b. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2,  ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang c. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013  d. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. e. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 f. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. g. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016. JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS PADANG 2023    
Baca selengkapnya

MODUL 1

Gambar
  [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar teori 5. Percobaan Percobaan ...  a. Diode Forward Bias dan Reverse Bias b. Diode Half Bridge c. Diode Full Bridge d. Diode Zener MODUL 1 DIODE 1. Pendahuluan [Kembali] Dioda adalah komponen elektronika aktif yang terdiri dari pertemuan semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N ( P-N Junction ). Elektroda yang dihubungan dengan material jenis P disebut anoda dan yang dihubungkan dengan material jenis N disebut katoda. 2. Tujuan  [Kembali] Mengetahui   prinsip   kerja dan   karakteristik   dioda. Mengetahui   prinsip kerja   dan   karakteristik   dioda   Zener. Mengetahui   prinsip   kerja dan karakteristik   Half Bridge Rectifier dan Full Bridge Rectifier 3. Alat dan Bahan [Kembali] .         Electronic Base Station         2.     ...
Baca selengkapnya