BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sebelum melakukan percobaan, ada baiknya kita mempelajari serta memahami setiap percobaan yang akan kita lakukan. Tanpa disadari dalam membuat suatu makalah kita pasti membaca materi tentang apa judul maalah yang akan kita buat. Oleh karena itu makalah ini sangat berguna untuk menambah pengetahuan mahasiswa tentang percobaan yang akan dilakukan pada mata kuliah rangkaian logika. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apa pengertian Counter? 2. Apa saja macam-macam Counter? 3. Apa saja fungsi Counter? 1.3 Tujuan Mengenal berbagai jenis pencacah atau counter dan mengetahui berbagai jenis pencacah.
1
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Counter Counter atau biasa disebut dengan Pencacah adalah aplikasi dari flip flop yang mempunyai fungsi menghitung proses perhitungan yang dilakukan counter secara sekuensial, baik menghitung naik (up counting) maupun menghitung turun (down counting). 2.2 Macam-macam Counter Menurut jumlah pulsa yang dapat dicacah, terdapat jenis pencacah modulo 2n, contohnya pencacah modulo 4, modulo 8 dan modulo 16. Sedangkan menurut pengaktifan elemen penyimpanannya dan dalam hal ini elemen penyimpan pencacah adalah flip-flop, terdapat pencacah jenis tak serempak atau pencacah tak sinkron (asynchronous counter) dan pencacah serempak atau pencacah sinkron (synchronous counter). Pada pencacah tak serempak, elemen-elemen penyusunnya yakni flip-flop bekerja secara tidak serempak ketika pencacah tersebut diberi input pulsa, dan pada pencacah serempak elemen-elemen penyusunnya bekerja secara bersama-sama ketika ada pulsa masuk ke inputnya. Prosedur perancangan kedua jenis pencacah tersebut agak berbeda. Untuk pencacah serempak prosedur perancangannya sama dengan prosedur perancangan rangkaian sekuensial. Sedangkan rangkaian pencacah tak serempak prosedur perancangannya lebih sederhana. Perbedaan mendasarnya dalam penghitung biner murni, angka 9 dalam bentuk bilangan biner 1001, dan berikutnya angka 10 dinyatakan dalam bentuk biner 1010. Sedangkan dalam penghitung desimal-terkodekan-secara-biner, angka 9 adalah
biner
1001,
tetapi
angka
10
dinyatakandalambentuk:00010000.
Angka desimal 100 dalam biner murni adalah 1100100, sedangkan dalam BCD adalah 0001 0000 0000 (3 buah digit desimal masing-masing dari kelompok 4 bit). Untuk jelasnya, angka desimal 0 sampai 17 (yang kita kenal sehari-hari), jika dinyatakan dalam bilangan biner murni dan biner BCD ( dengan 5 bit), akan nampak seperti di bawah ini. Angka 0 sampai 9 mempunyai bentuk biner murni
2
dan biner BCD yang sama, tetapi mulaidari angka 10 keduanya belainan. Rangkaian penghitung ini kebanyakan dipakai dalam alat penghitung pulsa putaran mesin, atau putaran roda kendaraan. Alat penghitung ini (baik yang biner maupun desimal BCD) merupakan bagian penting dalam sistem peralatan digital dan penggunaannya dalam bidang industri. Selain untuk menghitung pulsa putaran, penghitung/pencacah juga dipakai untuk menghitung pulsa waktu, alat yang penting dalam bidang telekomunikasi yaitu untuk mencatat lama pembicaraan. Bagi masyarakat awam, penghitung bisa diartikan sebagai kalkulator yang dipakai untuk menghitung untuk keperluan sehari-hari. Ada dua macam kalkulator: penghitung sederhana, dan penghitung ilmiah (scientific calculator). Dalam penghitung sederhana, kita hanya bisa menghitung: + – * / % kwadrat, 1/x, dan operasi memori saja (cukup untuk keperluan penghitung rumah tangga seharihari). Sedangkan pada scientific calculator, kita bisa menghitung rumus matematika yang lebih rumit, seperti: pangkat, exp, ln, sin, cos, tg, dll. Synchronous Counter Synchronous counter adalah Sebuah cara sederhana untuk menerapkan logika untuk setiap bit dari counter menaik untuk setiap bit untuk beralih ketika semua bit kurang signifikan berada pada keadaan logika tinggi. Sebagai contoh, bit 1 matikan ketika bit 0 adalah logika tinggi; bit 2 matikan ketika kedua bit 1 dan bit 0 adalah logika tinggi; bit 3 matikan saat bit 2, bit 1 dan bit 0 semua tinggi, dan sebagainya. Sinkron counter , pencacah yang flip-flopnya bekerja secara bersamaan. Semua flip-flop dalam pencacah ini mendapatkan pulsa clock yang sama (dari satu sumber) secara bersamaan. Karena semua flip-flop bekerja secara bersamaan, sehingga pencacah ini bekerja lebih cepat (delay-nya kecil). Sedangkan decade counter merupakan nilai maksimal yang dapat dicacah oleh suatu counter. Jadi decade counter
adalah pencacah yang hanya dapat
mencacah sampai 10 hitungan saja. Jika counter modulo 10 telah mencacah dari 0 sampai 9 maka pencacah akan mengeluarkan pulsa reset atau clear untuk mengulang cacahan dari 0. Satu dekade counter sinkron juga dapat dibuat dengan menggunakan penghitung biner sinkron untuk menghasilkan urutan menghitung
3
dari 0 sampai 9. Sebuah counter biner standar dapat dikonversi ke satu dekade (desimal 10) counter dengan bantuan dari beberapa logika tambahan untuk mengimplementasikan urutan keadaan yang diinginkan. Setelah mencapai hitungan "1001", counter mendaur ulang kembali ke "0000". sekarang memiliki satu dekade atau Modulo-10 counter. Satu dekade counter adalah salah satu yang penting dalam angka desimal, bukan biner. Sebuah counter dekade memiliki setiap digit biner dikodekan (yaitu, ia bisa menghitung dalam –kode decimal biner , sebagai sirkuit terpadu 7490) atau pengkodean biner lainnya (seperti yang terdiri dr lima bagian enconding-bi dari 7490 sirkuit terintegrasi). Atau, mungkin memiliki "sepenuhnya dekode" atau kode keluaran satu-panas di mana setiap output pergi tinggi pada gilirannya, sedangkan 4017 adalah seperti sirkuit. Jenis terakhir dari sirkuit menemukan aplikasi dalam multiplexer dan demultiplexers, atau di mana pun jenis pemindaian perilaku berguna. counter serupa dengan jumlah yang berbeda output juga umum. Dekade Penghitung juga dikenal sebagai counter-mod . Salah satu penggunaan pencacah mod adalah sebagai panampil digit desimal. Pecacah modulo 10 dihubungkan dengan decoder BCD to 7 segment sehingga nilai cacahan dapat ditampilkan pada 7 segment. Jika akan membuat penampil desimal 3 digit maka dibutuhkan 3 buah pencacah modulo 10, 3 buah decoder BCD to 7 segment dan 3 buah 7 segment sebagai panampil. Dan synchronous decade counter Serupa dengan dekade counter asynchronous, jumlah dekade sinkron counter mulai dari 0 sampai 9 dan kemudian mendaur ulang ke 0 lagi. Hal ini dilakukan dengan memaksa keadaan 1010 kembali ke keadaan 0000. Counter sinkron dapat dibangun dengan menggunakan JK flip-flop dan gerbang, dan rangkaian untuk dekade counter sinkron semua clock secara paralel. bekerja lebih cepat daripada counter riak. perubahan JK flip-flop hanya bila J = K = 1 pada saat pulsa clock. tindakan beralih di sirkuit ini terkendali melalui output Q dan gerbang DAN. sebelum bistable bisa beralih, semua Qs sebelumnya bistable harus berada di logika 1. karena Jo = Ko = 1, FFo matikan pada setiap Q3 pulse.while jam = 0, Q3 = 1 dan ketika Q0 = 1, J1 = K1 = 1 dan FF1 toggles.
4
dalam cara yang sama, FF2 matikan ketika Q0 = Q1 = Q2 = 1. ketika Q3 = 1, Q3 # = 1, sehingga = J3 1 dan K3 = 0. saat ini semua flip-flop reset ke nol. Satu dekade counter menghitung dari 0 sampai 9 berulang kali. Oleh karena itu, total empat flip - flop diperlukan karena menghitung 7 rangkaian logika pulsa masukan dari 0 hingga 9, kembali ke 0, dan kemudian mengulang setelah keadaan mencapai 9, keadaan teks adalah 0, bukan 10. komersial, satu dekade counter sinkron menggunakan arus keluaran sebagai input untuk flip nyamenjatuhkan, sehingga waktu switching untuk setiap ff hampir sama dalam beberapa penundaan sirkuit. yang desigh seperti satu dekade counter dibiarkan sebagai latihan. Apabila nilai hitungan yang stabil adalah penting di beberapa bit, yang terjadi di kebanyakan sistem counter, counter sinkron digunakan. Ini juga menggunakan flip-flop, baik D-tipe atau jenis JK lebih kompleks, tapi di sini, setiap tahap clock secara bersamaan oleh sinyal clock umum. Logika gerbang antara setiap tahap aliran data sirkuit kontrol dari panggung ke panggung sehingga jumlah perilaku yang diinginkan direalisasikan. counter Synchronous dapat dirancang untuk menghitung naik atau turun, atau keduanya menurut masukan arah, dan mungkin presetable melalui set paralel input. Counter Dekade adalah jenis counter yang penting dalam puluhan daripada harus representasi biner. Setiap keluaran akan tinggi pada gilirannya, dimulai lebih dari sepuluh setelah output telah terjadi. Jenis sirkuit menemukan aplikasi dalam multiplexer dan demultiplexers, atau di mana pun jenis pemindaian perilaku berguna. counter serupa dengan jumlah yang berbeda output juga umum. Satu decade counter menghitung dari 0 sampai 9 dan kemudian me-reset ke nol. Counter input dapat diatur dengan nol olehgaris reset rendah . hitungan lalu menaikkan pada setiap pulsa clock hingga mencapai 1001 ( decimal 9) ketika kenaikan 1010 (decimal 10) kedua input gerbang NAND menjadi tinggi .Hasilnya adalah bahwa output NAND menjadi rendah, dan me reset counter ke nol. D rendah akan dapat melaksanakan sinyal , menunjukan bahwa telah terjadi hitungan sepuluh. Satu decade counter / binery counter dirancang untuk menghitung sampai 1010 10102. Sebuah counter empat tahap dapat dengan mudah termodifikasi
5
untuk satu decade counter dengan menambah sebuah gerbang NAND seperti di tunjukan pada gambar . perhatikan bahwa FF2 dan FF4 memberikan masukan terhadap gerbang NAND . keluaran gerbang NAND tersambung ke input CRL dari masing-masing FFS. Counter beroperasi sebagai counter normal sampai mencapai hitungan 1010 . pada saat itu , kedua input ke gerbang NAND adalah HIGH , dan output berjalan LOW. LOW ini diterapkan pada masukan CRL dari FFS menyebabkan mereka untuk me-reset ke nol . Setelah FFS- reset ,hitungan bias di mulai lagi . Tabel berikut mununjukkan jumlah biner dan input serta output dari gerbang NAND untuk setiap hitungan decade counter ,Mengubah masukan ke gerbang NAND dapat menyebabkan jumlah maksimum yang akan diubah. Sebagai contoh , jika FF4 dan FF3 adalah kabel ke gerbang NAND, counter akan menghitung sampai 11002 (12)10 , dan kemudian di reset.
Aplikasi synchronous counter decade Application synchronous counter dekade ,pencacah yang menghitung dari 0 sampai 9 ini jelas merupakan pilihan yang wajar dalam penerapan-penerapan BCD seperti penerapan frekuensi meter (pencacah frekuensi) , voltmeter digital dan jam digital.Dan application synchronous counter decade pada digital clock ,ini dianggap counter menit. counter jam diimplementasikan dengan dekade counter dan flip-flop seperti ditunjukkan pada ara. menganggap bahwa mulanya baik counter dekade dan flip-flop di-reset dan keluaran gerbang NAND tinggi. kemajuan dekade counter 0 sampai 9 dan seperti resycles dari 9 kembali ke 0, flipflop toggle ke keadaan SET oleh transisi HIGH-TO-LOW dari QD . pada saat ini hitungan hanya 10 desimal (dekade counter dalam keadaan 0 dan flip-flop SET). setelah dua pukses jam berikutnya, jumlah total kemajuan sampai 11 desimal dan kemudian sampai 12 desimal. di 13 akhir, output QB dan QA dekade counter HIGH, flip-flop masih SET dan dengan demikian output dari gerbang NAND segera berlangsung LOW. ini mengaktifkan input LOAD asynchonous dari counter dekade, dekade presetting the counter kepada keadaan dengan input data (0 0 0 1). karena keluaran dari gerbang NAND juga dihubungkan ke input J, me-
6
reset flip-flop . logikanya ini membuat counter untuk mendaur ulang dari 12 kembali ke 1 ketimbang kembali ke 0. Tambahan AND gerbang mendeteksi ketika urutan mencapai "1001", (Binary 10) dan menyebabkan FF3 flip-flop untuk beralih pada pulsa clock berikutnya. FF0 Flip-flop matikan pada setiap pulsa clock. Dengan demikian, menghitung mulai ke arah "0000" memproduksi satu dekade counter sinkron. Kita bisa cukup mudah menata kembali tambahan AND gerbang untuk menghasilkan counter lain seperti-Mod 12 Up counter yang menghitung 12 bagian keadaan dari "0000" ke "1011" (0 sampai 11) dan kemudian mengulangi membuat mereka cocok untuk jam. Asynchronous Counter Pencacah Asynchonous didisain dengan menggunakan flip-flop pada keadaan toggle. Flip-flop JK atau D dapat dibuat kedalam keadaan toglle. Flipflop JK dapat dibuat dalam keadaan toglle dengan menghubungkan kedua input J dan K pada logika 1(high). Sedangkan untuk flip-flop tipe D, dapat dibuat dalam keadaan toglle dengan menghubungkan keluaran Q kembali ke input. Pencacah asynchonous bekerja dengan mengkaskade seri flip-flop dalam keadaan togle secara bersamaan. Keluaran tiap-tiap flip-flop digunakan sebagai clock untuk flipflop berikutnya secara berurutan. Hal ini menyebabkan flip-flop berubah secara asynchonous, seperti gelombang. Pencacah asynchonous lebih dikenal sebagai pencacah ripple. Karena cara penghubungan setiap flip-flop seperti diatas, sehingga setiap frekuensi flip-flop berikutnya dibagi dua .
2.3 Fungsi Counter Adapun fungsi dara counter adalah sebagai berikut : (1) Penggunaan pencacah dalam teknologi industri. Dalam hal ini pencacah dioperasikan untuk menghitung objek (barang produksi) dengan tujuan mencapai kecepatan dan ecermatan penghitung, (2) Digunakan sebagai pembagi frekuensi, (3) Untuk mengukur besarnya frekuensi, (4) Untuk mengukur waktu interval antar dua pulsa, (5) Untuk mengukur jarak, (6) Untuk mengukur kecepatan, (7) Penggunaan
7
dalam digital omputer, (8) Mengubah sinyal analog menjadi digital atau sebaliknya.
8
BAB III PENUTUP Kesimpulan 1. Counter atau pencacah adalah aplikasi dari flip flop yang mempunyai fungsi menghitung proses perhitungan yang dilakukan counter secara sekuensial, baik menghitung naik (up counting) maupun menghitung turun (down counting). 2. Adapun jenis-jenis counter adalah sebagai berikut : Synchronous Counter, Asynchronous Counter, dan Aplikasi synchronous counter decade. 3. Adapun fungsi dara counter adalah sebagai berikut : (1) Untuk menghitung objek (barang produksi) dengan tujuan mencapai kecepatan dan ecermatan penghitung, (2) Digunakan sebagai pembagi frekuensi, (3) Untuk mengukur besarnya frekuensi, (4) Untuk mengukur waktu interval antar dua pulsa, (5) Untuk mengukur jarak, (6) Untuk mengukur kecepatan, (7) Penggunaan dalam digital omputer, (8) Mengubah sinyal analog menjadi digital atau sebaliknya.
9
DAFTAR PUSTAKA
Meriwardana.
“Rangkaian
Counter
Seven
Segment
Dengan
IC555”(online), (http://meriwardana.blogspot.com/, diakses tanggal 23 Mei 2012). Mismail, Budiono. 1998. “Dasar-dasar Rangkaian Logika Digital”. Bandung. ITB. Wahyudi. L. Alfian. 2012. “Laporan Praktikum Counter”. Mataram. Universitas Mataram
10
