Modul 8 Register

MODUL TEKNIK DIGITALMODUL VIII REGISTER

YAYASAN SANDHYKARA PUTRA TELKOM SMK TELKOM SANDHY PUTRA MALANG

Modul Teknik Digital

2007MODUL VIII REGISTER Mata Pelajaran : Teknik Digital Kelas Semester Alokasi Waktu : I (Satu) : 2 (Dua) : 10 x 45 menit (5 x Pertemuan)

A. STANDAR KOMPETENSI Menguasai Elektronika Digital B. KOMPETENSI DASAR Register C. TUJUAN PEMBELAJARAN Setelah mengikuti kegiatan Pembelajaran siswa diharapkan dapat : Mengerti dan memahami jenis-jenis dan karakteristik rangkaian register Membuat rangkaian register dengan input seri Membuat rangkaian register dengan output seri Membuat rangkaian register dengan input parallel Membuat rangkaian register dengan output parallel Mengerti dan memahami cara membuat rangkaian register

Laboratorium Teknik Digital SMK Telkom Sandhy Putra Malang


D. URAIAN MATERI Register merupakan sekelompok flip flop yang dapat menyimpan informasi biner yang terdiri dari bit majemuk. Register dengan n flip flop mampu menyimpan sebesar n bit data. Ada dua cara menyimpan dan membaca data ke dalam register, yaitu seri dan paralel. Dalam operasi paralel, penyimpanan maupun pembacaan dilakukan secara serentak oleh semua tingkat register. Sedangkan bit untuk bit operasi sampai seri, semua diterapkan secara sekuensial demi

tingkat register terpenuhi. Dalam praktek, untuk mengisi register atau untuk

menyimpan data dapat dilakukan dengan dua cara: 1. Dimasukkan secara Jajar (Parallel In): Pada masing cara ini semua bagian resgister atau masingyang flip-flop diisi (Loaded:dimuati) pada saat

bersamaan. Atau output masing-masing flip-flop akan respon sesuai data pada saat yang sama setelah diberikan sinyal input kontrol. 2. Dimasukkan secara Deret (Serial In): Pada cara ini data dimasukkan bit demi bit mulai dari flip-flop kanan), yang paling ujung sampai (dapat semuanya dari kiri atau dari dan digeser terisi. Penggeseran

data diatur oleh sinyal Clock tiap kali data dimasukkan satu-persatu.



Cara

yang

pertama

(Parallel

in)

ditunjukkan

sesuai

gambar di bawah ini:

Data:

1

1

0

1

Output:

1

1

0

1

Prinsip-prinsip Kerja Parallel In. Ket: Ouput masing-masing flip-flop akan respon sesuai data secara serempak setelah input control diberi nilai logika 1. Output masing-masing flip-flop akan respon sesuai data secara serempak setelah input kontrol diberi nilai logika 1. Sedangkan pada cara yang kedua (serial in), bila data digeser dari kanan ke kiri disebut Register bergeser ke kiri (Shift-Left Register), sebaliknya bila data digeser dari kiri ke kanan disebut Register bergeser ke kanan (Shift-Right Register). Masing-masing cara tersebut digambarkan sesuai gambar di bawah ini: 1 1 0 1 0 0 0 0



Ket: Register dalam keadaan kosong. Data siap masuk, menunggu Clock. 1 0 1 0 0 0 0 1

Ket: Sinyal clock pertama, satu bit data mulai masuk. 0 1 0 0 0 0 1 1

Ket: Sinyal clock kedua, data yang pertama bergeser, data kedua mulai masuk.

0

1

1

0

1

1

0

1

Dari

prinsip

kerja

Shift

Register

tersebut

dapat

dibangun satu macam register lagi yang dapat bergeser ke kiri maupun ke kanan: Reversible Shift Register.



0 1 0 1 1

0 0 1 0 1

0 0 0 1 0

0 0 0 0 1

Memindahkan data secara deret (serial transfer):

Gambar Serial Transfer Pada gambar diatas data dari register no.1(atas)

dipindahkan ke register no.2(bawah) secara deret. Dalam hal ini data akan keluar dari serial output register no.1 dan masuk ke serial input no.2 berturut-turut atau bit demi bit. Pelaksanaannya menjadi diatur satu untuk oleh kedua sinyal clock yang dihubungkan register tersebut.

Pada gambar diatas maasing-masing register bekerja bergeser ke kanan(Shift-right register). Pada gambar di bawah ini



dapat dilihat data yang berasal dari register yang bergeser ke kanan dipindahkan ke register yang bergeser ke kiri.

Gambar register serial output Selanjutnya output pada gambar no.2 register serial output dengan ke register serial no.1 input no.2 ,

dihubungkan dengan serial input register no.2 dan serial register dari dihubungkan no.1 masuk register no.1 . Pada kondisi ini data akan bergeser secara berputar, register kemudian dari register no.2 kembali masuk ke register no.1 dan setersnya. Pengontrolan dilakukan oleh sinyal clock, di mana karena masing-masing register hanya terdiri dar empat flip-flop maka pada saat sinyal clock yang ke delapan data akan kembali pada posisi semula. MENYIMPAN DATA SECARA PARALLELLaboratorium Teknik Digital SMK Telkom Sandhy Putra Malang


Sebagaimana

telah

diketahui,

pada

cara

ini

semua

bagian Register atau masing-masing flip-flop akan dimuati pada saat yang bersamaan (serempak). Hal itu diatur dengan suatu sinyal pengontrol yang disebut Input control. Bila Input control =0, maka semua flip-flop akan tetap stabil sesuai ubah kondisi menjadi sebelumnya. 1, maka Tetapi bila Input data Kontrol yang di masing-masing dapat telah Dimana

disiapkan untuk disimpan akan masuk secara serempak. Untuk mengetahui cara kerjanya dilihat gambar. register dibangun dari empat buah D Flip-Flop. (Dalam prakteknya dapat digunakan J-K Flip-Flop).

Dimana: Bila Input Kontrol =0 input (Data) tidak mempengaruhi output kedua tersebut.



Dalam

keadaan

input

control

0

dapat

di

katakan

bahwa

pintu masuk input di tutup data tidak di ijinkan masuk, sehingga output masing-masing flip-flop tetap stabil sesuai kondisi sebelumnya. Bila input control 1 maka data input diijinkan masuk, sehingga output masing-masing flip flop akan berubah sesuai dengan data yang ada pada input. Dan karena keempat flip-flop dari register gambar diatas dikontrol oleh sinyal input control yang dihubungkan menjadi satu, maka mudah dimengerti bahwa output masingmasing flip-flop tersebut akan merespon pada saat yang sama (Serempak, ketika input control 1 ). MENGELUARKAN DATA SECARA PARALEL Data diperlukan bilangan yang telah disimpan dalam Register dapat

dikeluarkan atau dibaca pada saat yang bersamaan. Hal ini misalnya atau untuk untuk sesuatu oprasi yang penjumlahan Cara keperluan lainnya.

mengeluarkan data secara jajar (serempak) dilakukan dengan menghubungkan masing-masing output flip-flop pada gerbang AND, dimana salah satu input AND gate tersebut berfungsi sebagai tempat jalan masuk sinyal pengontrolannya.



Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa bila output control diberi nilai 0, maka output semua gerbnag AND adalah 0 tetapai bila output control 1, maka output Register akan dikeluarkan dan dapat dibaca pada saat yang bersamaan. Dengan demikian penambahan AND gate pada rangkaian tersebut berguna untuk mengatur kapan satnya data yang disimpan di Register tersebut akan dikeluarkan untuk suatu keperluan tetentu. Dan data akan keluar dengan serempak bila sinyal pengontrol atau output control 1.

MENYIMPAN DATA SECARA SERIAL Seperti menyimpan telah disinggung Deret pada permulaan dengan bab ini

data

secara

dilakukan

memasukkan

data (Yang berupa digit-digit bilangan Biner) bit demi bit mulai flip-flop yang paling ujung, dan digeser satu per satu sampai semua flip-flop terisi. Penggeseran data diatur oleh sinyal Clock.



Selanjutnya rangkaian data cara logika Deret

pada

gambar

dibawah

dapat

dilihat tersebut

Register yang digunakan untuk menyimpan (Shift Register). Rangkaian

dibangun dari D Flip-Flop yang berasal dari J,-K Flip-Flop, sehingga penggeseran data akan berlangsung pada saat tepi naik.

Untuk membangun Register yang bergeser ke kiri (ShiftLeft Register), maka Serial Input Data dipasang mulai dari flip-flop tiap-tiap yang paling kanan (D), yang sedangkan di outputnya kanan dihubungkan dengan input flip-flop C, demikian seterusnya output flip-flop sebelah dihubungkan dengan input flip-flop di sebelah kirinya. Dari gambar di atas yang lalu dapat dilihat bahwa

output flip-flop yang paling kanan diberi tanda Serial out, maksudnya adalah bahwa register tersebut dapat dibaca atau dikeluarkan isinya secara deret. Data akan keluar secara Deret atau Bit demi Bit dengan pengontrolan sinyal Clock. Dengan secara bila demikian Jajar diinginkan data data yang yang disimpan secara cara Deret Deret. Deret maupun Juga, dapat dapat dikeluarkan dengan

disimpansecara

dikeluarkan secara Jajar dengan menggunakan AND Gate sesuai gambar di atas yang lalu.





Ada

empat

tipe

register

yang

dapat

dirancang

dengan

kombinasi masukan dan keluaran dan kombinasi serial atau paralel : 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 dari pergeseran, flip flop pertama kedua menerima menerima masukan input, sedangkan flip flop

masukan dari flip flop pertama dan seterusnya.

Rangkaian Register Serial In Serial Out

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.



Rangkaian Register Serial In Paralel Out

Paralel In serial Out (PISO) Register flop yang keluaran. PISO, mempunyai dan ke jalur hanya masukan sejumlah satu flip jalur menyusunnya, Data masuk mempunyai

dalam

register

secara

serentak

dengan di kendalikan sinyal kontrol, sedangkan data keluar satu per satu (secara serial).

Rangkaian Register Paralel In Serial OutLaboratorium Teknik Digital SMK Telkom Sandhy Putra Malang


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.

Rangkaian Register Paralel In Paralel Out



Lembar Kerja Alat dan Bahan 1. Adaptor 3-12 V 2. IC Flip Flop J-K 3. Multimeter 4. LED Langkah Kerja 1. 2. 3. 4. 5. 6. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan Periksalah semua alat dan bahan sebelum digunakan dan pastikan semua alat dan bahan dalam keadaan baik. Buat rangkaian register SISO 4 bit seperti gambar diatas Berikan sinyal clock pada rangkaian tersebut Amati keluaran Flip Flop Gambarkan Timing diagramnya

Latihan 1. Rencanakan register PIPO 4 bit 2. gambar dan rancang rangkaian tersebut dengan alat dan bahan yang telah tersedia


Documents

Modul 8 Register