Modul II Asynchronous Binary Counter 4 bit dengan 4 J-K flip-flop




Asynchronous Binary Counter 4 bit dengan 4 J-K flip-flop


Prosedur Percobaan :

1. Buat rangkaian seperti pada gambar dibawah ini.


1. Rangkai rangkaian seperti gambar dibawah ini.




2. Set Switch B0 ke logika 1, Analisa Output yang terjadi, operasi reset dapat dilakukan setiap saat dengan menset Switch B0 ke logika 0.  Gambarkan bentuk sinyal CLK terhadap H0,H1,H2 dan H3, dan analisa hasil tersebut.

1. Hardware    [kembali]
Hardware yang digunakan pada percobaan kali ini

2. Gambar rangkaian percobaan pada aplikasi simulasi     [kembali] :

3. Video Percobaan    [kembali]




4. Kondisi    [kembali]

Buatlah rangkaian seperti pada percobaan 1, ganti led dengan menggunakn seven segment
Jurnal Percobaan :


Analisa : 

1. Analisa pengaruh clock terhadap rangkaian</p>
  Clock pada rangkaian mempengaruhi inputan keadaan pertama kepada jk flip flop. Clock digunakan pada flip flop untuk mengubah keadaan pada salah satu sisi naik atau turun dari sebuah clock. Pada asynchronous counter, clock berguna untuk mentrigger SR flip-flop 1, apabila mendapati sinyal sebelumnya 1 dan setelahnya 0, maka clock akan masuk ke flip flop selanjutnya begitu seterusnya sehinggan membentuk pola menyerupai urutan biner.
2. Analisa output terhadap prinsip kerja rangkaian
   Berdasarkan bentuk timing yang terdapat pada jurnal, untuk output Q yang pertama di pacu oleh nilai pulsa pada clock. setelah itu untuk output Q berikutnya dari flip flop 1 menjadi clock untuk  flip-flop 2,  sedangkan output Q dari flip-flop 2 menjadi clock untuk flip-flop 3 dan seterusnya. Perubahan pada negatif edge di masing-masing clock flip-flop sebelumnya menyebabkan flip-flop sesudahnya berganti kondisi (toggle), sehingga input-input J dan K di masing-masing flip-flop diberi nilai "1" (sifat toggle dari JK flip-flop). setelah selesai 1 periode sampai pada led terakhir, maka akan di reset kembali dan di mulai dari awal.
7. Link Download    [kembali]
  1. File HTML : Download
  2. File Proteus : Download
  3. Video Rangkaian : Download

Modul 2 Elektronika dan Sistem Digital

1. Tujuan    [kembali]


  1. Mengecek operasi logika dari counter asyncron dan counter syncr 
  2. Memahami prinsip kerja dan aplikasi dari sebuah Counter 
  3. Memahami prinsip kerja dari Shift Register dan sevent segment 
  4. Mengetahui aplikasi dari Shift Register dan Seven Segment

2. Alat dan Bahan    [kembali]


  1. Panel DL 2203D 
  2. Panel DL 2203C 
  3. Panel DL 2203S 
  4. Jumper

3. Dasar Teori    [kembali]

COUNTER

Counter adalah sebuah rangkaian sekuensial yang mengeluarkan urutan statestate tertentu, yang merupakan aplikasi dari pulsa-pulsa inputnya. Pulsa input dapat berupa pulsa clock atau pulsa yang dibangkitkan oleh sumber eksternal dan muncul pada interval waktu tertentu. Counter banyak digunakan pada peralatan yang berhubungan dengan teknologi digital, biasanya untuk menghitung jumlah kemunculan sebuah o kejadian/event atau untuk menghitung pembangkit waktu. Counter yang mengeluarkan urutan biner dinamakan Biner Counter. Sebuah n-bit binary counter terdiri dari n buah flip-flop, dapat menghitung dari 0 sampai 2n - 1 . Counter secara umum diklasifikasikan atas counter asyncron dan counter syncronous.

a. Counter Asyncronous

Counter Asyncronous disebut juga Ripple Through Counter atau Counter Serial (Serial Counter), karena output masing-masing flip-flop yang digunakan akan bergulingan (berubah kondisi dan “0” ke “1”) dan         sebaliknya secara berurutan atau langkah demi langkah, hal ini disebabkan karena hanya flipflop yang paling ujung saja yang dikendalikan oleh sinyal clock, sedangkan sinyal clock untuk flip-flop lainnya diambilkan dan masing-masing flipflop sebelumnya.


b. Counter Syncronous


Counter syncronous disebut sebagai Counter parallel, output flip-flop yang digunakan bergulingan secara serempak. Hal mi disebabkan karena masingmasing flip- flop tersebut dikendalikan secara serempak oleh sinyal clock.

Shift register

Register geser (shift register) merupakan salah satu piranti fungsional yang banyak digunakan dalam sistem digital. Tampilan pada layar kalkulator dimana angka bergeser ke kiri setiap kali ada angka baru yang diinputkan menggambarkan karakteristik register geser tersebut. Register geser ini terbangun dari flip-flop. Register geser dapat digunakan sebagai memori sementara, dan data yang tersimpan didalamnya dapat digeser ke kiri atau ke kanan. Register geser juga dapat digunakan untuk mengubah data seri ke paralel atau data paralel ke seri. Ada empat tipe register yang dapat dirancang dengan kombinasi masukan dan keluaran dan kombinasi serial atau paralel :

1. Serial in serial out (SISO)
Pada register SISO, jalur masuk data berjumlah satu dan jalur keluaran juga berjumlah satu. Pada jenis register ini data mengalami pergeseran, flip flop pertama menerima masukan dari input, sedangkan flip flop kedua menerima masukan dari flip flop pertama dan seterusnya.

2. Serial in paralel out (SIPO)
Register SIPO, mempunyai satu saluran masukan saluran keluaran sejumlah flip flop yang menyusunnya. Data masuk satu per satu (secara serial) dan dikeluarkan secara serentak.Pengeluaran data dikendalikan oleh sebuah sinyal kontrol. Selama sinyal kontrol tidak diberikan, data akan tetap tersimpan dalam register.

3. Paralel In serial Out (PISO)
Register PISO, mempunyai jalur masukan sejumlah flip flop yang menyusunnya, dan hanya mempunyai satu jalur keluaran. Data masuk ke dalam register secara serentak dengan di kendalikan sinyal kontrol, sedangkan data keluar satu per satu (secara serial).

4. Paralel In Paralel Out (PIPO)
Register PIPO, mempunyai jalur masukan dan keluaran sesuai dengan jumlah flip flop yang menyusunnya. Pada jenis ini data masuk dan keluar secara serentak.

Seven segment

Piranti tampilan modern disusun sebagai pola 7-segmen atau dot matriks.Jenis 7-segmen, sebagaimana namanya, menggunakan pola tujuh batang yang disusun membentuk angka 8 seperti ditunjukkan pada gambar 3.1.Menurut kesepakatan, huruf-huruf yang diperlihatkan dalam Gambar 3.1 ditetapkan untuk menandai segmen-segmen tersebut. Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi).
Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7-segmen, sehingga harus menggunakan decoder BCD ke 7-segmen sebagai antar muka. Decoder ini terdiri dari gerbang-gerbang logika yang masukannya berupa digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7-segmen.

Modul I Gerbang Logika

Gerbang Logika Dasar

1. Buat rangkaian seperti pada gambar dibawah ini.


2. Set switch B0 dan B1 sesuai dengan jurnal, catat output H yang terjadi pada tabel kebenaran
3. Sekarang ganti switch B0 dengan input clock dan paralel kan ke output H
4. Gambarkan bentuk sinyal keluaran pada tiap-tiap gerbang logika

1. Hardware    [kembali]
Hardware yang digunakan pada percobaan kali ini

2. Gambar rangkaian percobaan pada aplikasi simulasi     [kembali] :

Pada Multisim :

Rangkaian percobaan Gerbang Logika pada multisim

3. Video Percobaan    [kembali]
Percobaan 1


   

4. Kondisi    [kembali]

Percobaan 1 Kondisi 3
Rangkaian yang memuat 3 gerbang AND dengan 2 input dan 3 input, kemudian gerbang OR dengan 2 input dan 4 input, kemudian 1 gerbang XOR dan 1 gerbang XNOR. Dan output akhir rangkaian keseluruhannya ditunjukkan dengan LED atau LOGIC PROBE. Dimana input awal berupa 3 saklar SPDT 

Jurnal





Analisa : 

1. Analisa output yang dihasilkan melalui prinsip2 gerbang dan table kebenaran
  • Jawab : 
Pada percobaan kali ini, digunakan beberapa gerbang logika. Pada gerbang logika ini dipasang input berupa switch dan pada outputny ditandai dengan indicator LED. Pada jurnal percobaan, input yang digunakan yaitu input pada B0 dan B1 akan tetapi khusus gerbang NOT hanya digunakan satu input saja, yakni input B1.

Pada jurnal dapat disimpulkan bahwa :
  • NOT : Merupakan gerbang yang keluarannya akan selalu berlawanan dengan masukannya (bersifat inverter)
  • AND : Merupakan gerbang yang memiliki output keluaran berupa operasi perkalian antara input nya yaitu antara B0 dan B1
  • OR : Merupakan gerbang yang memiliki output keluaran berupa operasi penjumlahan antara input nya yaitu antara B0 dan B1
  • XOR : Merupakan gerbang yang bersifat ekslusif artinya gerbang ini bernilai 0 apabila nilai kedua inputnya adalah sama.
  • NOR : Merupakan yang memiliki outputnya berupa kebalikan dari gerbang OR
  • XNOR : Merupakan yang memiliki outputnya berupa kebalikan dari gerbang XOR
  • NAND : Merupakan yang memiliki outputnya berupa kebalikan dari gerbang AND

2. Analisa output yang dihasilkan apabila inputnya lebih dari dua


  • Jawab : Apabila memiliki lebih dari dua input maka, penentuan output pada XOR yaitu dari jumlah biner yang bernilai genap atau ganjil, apabila jumlah biner “1” bernilai genap maka outputnya adalah 0, apabila jumlah biner “1” bernilai ganjil maka outputnya adalah 1, sedangkan untuk gerbang logika AND , OR , akan memiliki prinsip yang sama dengan input yang berjumlah 2 buah, yakni pada AND akan bernilai 1 apabila semua inputnya bernilai 1 dan untuk OR akan bernilai 1 apabila salah satu inputnya bernilai 1. Sedangkan untuk NAND, NOR, dan XNOR merupakan kebalikan dari output pada AND, OR dan XOR yang inputnya kebih dari dua.


3. Analisa hasil yang didapatkan dengan prinsip aljabar Boolean dan Karnaugh map
  • Jawab : Pada percobaan praktikum yang dilakukan, hasil yang didapat pada jurnal dan pada aljabar Boolean dan Karnaugh Map adalah berbeda, hal ini dikarenakan bisa saja pada saat praktikum, praktikan yang kurang teliti dalam merangkai alat sehingga menimbulkan perbedaan antara hasil praktikum dengan teori, dimana menurut teori prinsip aljabar Boolean dan Karnaugh map adalah menyederhanakan penggunaan gerbang logika untuk mencapat output yang sama.

5. Link Download    [kembali]
  1. File HTML : Download
  2. File Proteus : Download
  3. Video Rangkaian : Download

Modul 1 Elektronika dan Sistem Digital

1. Tujuan    [kembali]


  1. Mengecek operasi logika dari counter asyncron dan counter syncr 
  2. Memahami prinsip kerja dan aplikasi dari sebuah Counter 
  3. Memahami prinsip kerja dari Shift Register dan sevent segment 
  4. Mengetahui aplikasi dari Shift Register dan Seven Segment

2. Alat dan Bahan    [kembali]


  1. Panel DL 2203D 
  2. Panel DL 2203C 
  3. Panel DL 2203S 
  4. Jumper

3. Dasar Teori    [kembali]

COUNTER

Counter adalah sebuah rangkaian sekuensial yang mengeluarkan urutan statestate tertentu, yang merupakan aplikasi dari pulsa-pulsa inputnya. Pulsa input dapat berupa pulsa clock atau pulsa yang dibangkitkan oleh sumber eksternal dan muncul pada interval waktu tertentu. Counter banyak digunakan pada peralatan yang berhubungan dengan teknologi digital, biasanya untuk menghitung jumlah kemunculan sebuah o kejadian/event atau untuk menghitung pembangkit waktu. Counter yang mengeluarkan urutan biner dinamakan Biner Counter. Sebuah n-bit binary counter terdiri dari n buah flip-flop, dapat menghitung dari 0 sampai 2n - 1 . Counter secara umum diklasifikasikan atas counter asyncron dan counter syncronous.

a. Counter Asyncronous

Counter Asyncronous disebut juga Ripple Through Counter atau Counter Serial (Serial Counter), karena output masing-masing flip-flop yang digunakan akan bergulingan (berubah kondisi dan “0” ke “1”) dan         sebaliknya secara berurutan atau langkah demi langkah, hal ini disebabkan karena hanya flipflop yang paling ujung saja yang dikendalikan oleh sinyal clock, sedangkan sinyal clock untuk flip-flop lainnya diambilkan dan masing-masing flipflop sebelumnya.


b. Counter Syncronous


Counter syncronous disebut sebagai Counter parallel, output flip-flop yang digunakan bergulingan secara serempak. Hal mi disebabkan karena masingmasing flip- flop tersebut dikendalikan secara serempak oleh sinyal clock.

Shift register

Register geser (shift register) merupakan salah satu piranti fungsional yang banyak digunakan dalam sistem digital. Tampilan pada layar kalkulator dimana angka bergeser ke kiri setiap kali ada angka baru yang diinputkan menggambarkan karakteristik register geser tersebut. Register geser ini terbangun dari flip-flop. Register geser dapat digunakan sebagai memori sementara, dan data yang tersimpan didalamnya dapat digeser ke kiri atau ke kanan. Register geser juga dapat digunakan untuk mengubah data seri ke paralel atau data paralel ke seri. Ada empat tipe register yang dapat dirancang dengan kombinasi masukan dan keluaran dan kombinasi serial atau paralel :

1. Serial in serial out (SISO)
Pada register SISO, jalur masuk data berjumlah satu dan jalur keluaran juga berjumlah satu. Pada jenis register ini data mengalami pergeseran, flip flop pertama menerima masukan dari input, sedangkan flip flop kedua menerima masukan dari flip flop pertama dan seterusnya.

2. Serial in paralel out (SIPO)
Register SIPO, mempunyai satu saluran masukan saluran keluaran sejumlah flip flop yang menyusunnya. Data masuk satu per satu (secara serial) dan dikeluarkan secara serentak.Pengeluaran data dikendalikan oleh sebuah sinyal kontrol. Selama sinyal kontrol tidak diberikan, data akan tetap tersimpan dalam register.

3. Paralel In serial Out (PISO)
Register PISO, mempunyai jalur masukan sejumlah flip flop yang menyusunnya, dan hanya mempunyai satu jalur keluaran. Data masuk ke dalam register secara serentak dengan di kendalikan sinyal kontrol, sedangkan data keluar satu per satu (secara serial).

4. Paralel In Paralel Out (PIPO)
Register PIPO, mempunyai jalur masukan dan keluaran sesuai dengan jumlah flip flop yang menyusunnya. Pada jenis ini data masuk dan keluar secara serentak.

Seven segment

Piranti tampilan modern disusun sebagai pola 7-segmen atau dot matriks.Jenis 7-segmen, sebagaimana namanya, menggunakan pola tujuh batang yang disusun membentuk angka 8 seperti ditunjukkan pada gambar 3.1.Menurut kesepakatan, huruf-huruf yang diperlihatkan dalam Gambar 3.1 ditetapkan untuk menandai segmen-segmen tersebut. Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi).
Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7-segmen, sehingga harus menggunakan decoder BCD ke 7-segmen sebagai antar muka. Decoder ini terdiri dari gerbang-gerbang logika yang masukannya berupa digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7-segmen.

 Modul I
Gerbang Logika Dasar, Monostable Multivibrator
&
Flip flop
1. Tujuan [kembali]
  1. Mengecek operasi dari gerbang logika dasar 
  2. Memahami konsep gerbang logika dasar, Aljabar Boelean, dan PetaKarnaugh 
  3. Memahami konsep penyederhanaan suatu fungsi logika menggunakan Ajabar Boelean dan Peta Karnaugh 
  4. Memahami prinsip dasar dari Multivibrator 
  5. Mengetahui berbagai macam flip-flop dan pemakaiannya
2. Alat dan Bahan [kembali]

  1.  Panel DL 2203C 
  2.  Panel DL 2203D 
  3.  Panel DL 2203S 
  4.  Jumper
3. Dasar Teori [kembali]

Gerbang Logika Dasar 
1) Gerbang AND
Gambar 1.1 (a) Rangkaian dasar gerbang AND (b) Simbol gerbang AND 

Tabel 1.1 Tabel Kebenaran Logika AND


2) Gerbang OR
Gambar 1.2 (a) Rangkaian dasar gerbang OR (b) Simbol gerbang OR 

Tabel 1.2 Tabel Kebenaran Logika OR

3) Inverter ( Gerbang NOT )
Gambar 1.3 (a) Rangkaian dasar gerbang NOT (b) Simbol gerbang NOT Tabel 



1.3 Tabel Kebenaran Logika NOT




 4) Gerbang NOR

(a)



(b)

Gambar 1.4 (a) Rangkaian dasar gerbang NOR (b) Simbol gerbang NOR 


Tabel 1.4 Tabel Kebenaran Logika NOR


5) Gerbang NAND

Gambar 1.5 (a) Rangkaian dasar gerbang NAND (b) Simbol gerbang NAND 


Tabel 1.5 Tabel Kebenaran Logika NAND

6) Gerbang Exlusive OR (X-OR)

Gambar 1.6 (a) Rangkaian dasar gerbang X-OR (b) Simbol gerbang X-OR


Tabel 1.6 Tabel Kebenaran Logika X-OR


Multivibrator
Multivibrator termasuk kedalam rangkaian generatif, artinya suatu rangkaian yang satu atau lebih titik keluarannya dengan sengaja dihubungkan kembali kemasukan untuk memberikan umpan balik.

1) Multivibrator Astabil
Multivibrator astabil adalah multivibrator yang tidak mempunyai keadaan stabil. Multivibrator akan berada pada salah satu keadaan selama sesaat dan kemudian berpindah ke keadaan lain selama sesaat pula.



2) Multivibrator Monostabil

Multivibrator ini hanya mempunyai satu keadaan stabil. Kuasi stabil terjadi bila keadaan stabil dipicu ke keadaan lain.




3) Multivibrator Bistabil
Rangkaian mulvibrator bistabil adalah rangkaian multivibrator yang mempunyai dua keadaan stabil yaitu stabil tinggi atau keadaan logika tinggi dan stabil rendah atau stabil rendah atau keadaan logika rendah. 

4. Percobaan [kembali]

Kondisi:
Buatlah sebuah rangkaian lengkap yang memuat 3 gerbang AND dengan 2 input dan 3 input, kemudian gerbang OR dengan 2 dan 4 input, kemudian 1 gerbang XOR dan 1 gerbang XNOR. Dan output akhir rangkaian keseluruhannya ditunjukkan dengan LED atau LOGIC PROBE. Dimana input awal berupa 3 saklar SPDT.






       




1. Percobaan 1
   
1. Percobaan 4
   




5. Analisa[kembali]



6.  Hardware    [kembali]




  1. File HTML : Download
  2. File Proteus : Download
  3. Video Rangkaian : Download