TUGAS VIII

REGISTER GESER TERKENDALI

1. Gambar Rangkaian

2. Prinsip Kerja

Kendali SHL

SHL merupakan sinyal kendali. Apabila SHL rendah, maka sinyal SHL tinggi. Keadaan ini membuat setiap keluaran flip-flop masuk kembali ke masukkan data-datanya. Karena itu, data tetap tersimpan pada setiap flip-flop pada saat pulsa detak tiba. Dengan cara ini, sebuah kata digital dapat tersimpan selama waktu yang diinginkan.

Sebuah register geser terkendali (controlled shift register) mempunyai masukan - masukan kendali, yang mengatur operasi rangkaian pada pulsa pandetak yang berikutnya.

Pengisian Peralel

Gambar diatas menunjukkan langkah yang lain dalam evolusi register-register geser. Rangkaian ini dapat megisikan semua bit X secara langsung ke dalam flip-flop, sama seperti register buffer. Cara pemasukan data seperti ini disebut pengisian paralel atau serentak (parallel or broadside loading). Dan untuk data yang banyak hanya dibutuhkan satu pulsa pendetakan untuk menyimpan data - data tersebut.

Jika LOAD dan SHL rendah, keluaran gerbang NOR akan menjadi dan keluaran flip-flop akan mengumpan kembali ke masukan datanya. Keadaan ini menyebabkan data tetap tersimpan dalam masing-masing flip-flop positif dari pulsa detik. Dengan kata lain, register menjadi tidak aktif ketika LOAD dan SHL dalam keadaan rendah dan isi register tersimpan dengan aman.

Apabila LOAD rendah dan SHL tinggi, rangkain bertindak sebagai register geser-kiri. Dipihak lain, jika LOAD tinggi dan SHL rendah, rangkaian berfungsi sebagai register buffer karena semua bit X akan memasuki flip-flop untuk pengisian Paralel. (LOAD dan SHL tidak boleh tinggi bersam-sama, karena 2 ragam operasi yang berbeda tidak mungkin dilaksanakan dengan sinyal detak tunggal).

Dengan menambahkan banyak flip-flop, kita dapat membuat register geser yang lebih panjang. Dan dengan gerbang yang lebih banyak, operasi pergeseran kek kanan dapat pula dilaksanakan. Sebagai contoh, 74198 adalah register 2 arah 8-bit jenis TTL, yang dapat melakukan pengsian secara serentak, penggeseran ke kiri atau penggeseran ke kanan.

TUGAS VII

1. GAMBAR RANGKAIAN JAM DIGITAL













2. PRINSIP KERJA JAM DIGITAL

Prinsip kerja counter pada jam digital

Detik

Satuan

Detik pada jam memiliki satuan sebanyak 10 bit (0-9), oleh karena itu pada satuan detik menggunakan counter mode 10 (pembagi 10). Menggunakan counter JK 4 input.

Biner 10 = 1010

Untuk itu, nilai biner 10 di set menjadi 0000,agar pada hitungan ke 10 satuan detik pada jam digital akan mulai kembali dari 0 (nol).

Untuk menjadikan nilainya menjadi 0000, maka pada input yang menghasilkan nilai 1 dihubungkan dengan menggunakan gerbang NAND. Kemudian hasilnya, di masukkan kembali ke Clr (clear).

Puluhan

Detik pada jam digital memiliki puluhan sebanyak 6 bit (0-5), oleh karena itu pada puluhan detik menggunakan counter mode 6 (pembagi 6). Menggunakan counter JK 3 input, atau untuk menyamakan juga bisa mneggunakan counter JK 4 input.

Biner 6 = 0110

Untuk itu, nilai biner 6 di set menjadi 0000, agar pada hitungan ke 6 puluhan detik pada jam digital akan kembali dihitung bernilai 0 (nol).

Untuk nilai clock pada puluhan ini, diperoleh dari hasil input terakhirpada satuan detik jam.

Menit

Satuan

Untuk satuan pada menit jam digital mempunyai prinsip kerja yang sama dengan satuan detik pada jam digital. Hanya saja, untuk Clock pada satuan menit diperoleh dari hasil input terakhir pada puluhan detik.

Puluhan

Puluhan menit juga memiliki prinsip kerja yang sama dengan puluhan pada detik jam digital. Tetapi, untuk Clocknya diperoleh dari hasil input terakhir pada satuan menit jam digital tersebut.

Jam

Satuan

Satuan jam menggunakan Counter Mode 4, karena pada saat nilai satuannya 4 akan kembali disetting bernilai 0 (nol). Sama dengan menit dan detik. Biner dari 4 adalah 0100. Sehingga yang perlu di set 0 (nol) hanya 1 input saja. Kemudian hasilnya juga akan dimasukkan ke Clr (clear).

Hasil input terakhir, akan dijadikan nilai Clock pada puluhan jam.

Puluhan

Puluhan jam, menggunakan Counter Mode 2. Karena itu pada saat nilai puluhannya 2 akan dihitung kembali dari 0 (nol). Biner 2 adalah 0010, sehingga yang perlu di setting bernilai 0 (nol) hanya 1 input saja. Untuk itu hasil input yang bernilai 1, dihubungkan dengan gerbang NAND kemudian hasilnya dimasukkan ke Clr (clear).

tugas 6

PEJUMLAHAN KOMPLEMEN 2

Gambar Rangkaian

A. Tabel Kebenaran ( Full Adder )

A	B	SUM	Cout
0	0	0	0
0	1	0	1
1	0	0	1
1	1	1	0

B. Prinsip Kerja

Prinsip kerja rangkaian penjumlahan bilangan biner komplemen 2, terdiri dari penambahan dan pengurangan :

1. Penambahan bilangan biner :

· Memiliki 2 input yang terdiri input A dan input B. dimana pada rangkaian masing-masing input dipasangkan yaitu: {(A₀,B₀),(A₁,B₁),(A₂,B₂),(A₃,B₃)}.

· Untuk penambahan, SUB yang dimasukkan awal adalah 0, nilai SUB di set sebagai Cin pada input awal (A₀,B₀), kemudian SUB tersebut juga dimasukkan ke dalam gerbang X-OR bersama dengan input B.

· Hasil dari X-OR antara SUB dan input B,di Full Adder dengan input A dan kemudian hasilnya di full adder kembali dengan Cin yang berasal dari SUB.

· Hasil akhir dari Full Adder akan berupa SUM dan CARRY OUT. SUM diambil sebagai hasil dan CARRY OUT di jadikan CARRY IN pada input berikutnya.

Dari tabel kebenaran diatas untuk penambahan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

SUM = B’

Y= A+B

2. Pengurangan bilangan biner.

· Memiliki prinsip kerja sama dengan penambahan bilangan biner, hanya saja untuk pengurangan SUB yang dimasukkan awal bernilai 0.

· Langkah berikutnya sama dengan prinsip kerja penambahan bilangan biner.

Dari tabel kebenaran diatas juga diperoleh kesimpulan untuk pengurangan, sebagai berikut :

SUM = B

Komplemen 2 = B’ + 1

Y = A + ( B’ + 1 )

Y = A + ( -B )

tugas 5

Full Adder

Full Adder adalah sebuah rangkaian digital yang melaksanakan operasi penjumlahan aritmetika dari 3 bit input. Full adder terdiri dari 3 buah input dan 2 buah output. Variabel input dari Full adder dinyatakan oleh variabel A, B dan C in. Dua dari variabel input ( A dan B ) mewakili 2 bit signifikan yang akan ditambahkan, input ketiga, yaitu C mewakili Carry dari posisi yang lebih rendah. Kedua output dinyatakan dengan simbol S (Sum) dan Cn (Carry).

Rangkaian Full-Adder, pada prinsipnya bekerja seperti Half-Adder, tetapi mampu menampung bilangan Carry dari hasil penjumlahan sebelumnya. Jadi jumlah inputnya ada 3: A, B dan Ci, sementara bagian output ada 2: S dan Co. Ci ini dipakai untuk menampung bit Carry dari penjumlahan sebelumnya.

Rangkaian dari n buah Full-Adder bisa dipakai untuk menjumlahkan n bit bilangan biner. Maka dalam hal ini, kita akan memperoleh rangkaian yang disebut Ripple-Carry-Adder.

Full Adder adalah suatu system penjumlahan lengkap dimana system ini dapat di gunakan untuk menambahkan tiga buah angka biner misalnya : 0 + 0 + 1 + 1 + 0 + 1 dan sebagainya,dan dapat mengolah CARRY-nya tempat bit sebelumnya.

Full Adder adalah penjumlahan penuh dimana 3 buah input ( A B C )atau lebih dengan 2 buah output, dimana Sum ( S ) dan Carry ( Cn ). Full adder biasanya dapat menjumlahkan banyak bilangan biner dimana 8, 16, 32, dan jumlah bit biner lainnya. Pada Sum digunakan gerbang logika Ex-OR dan pada carry digunakan gerbang logika AND dan menggunakan gerbang logika OR untuk menjumlahkan tiap-tiap carry.

Tabel Kebenaran

Full Adder mempunyai tiga input.Rangkaian di bawah ini menunjukan rangkaian Full Adder yang disertai dengan truth tablenya.

BARIS KE	MASUKKAN			KELUARAN
	A	B	CI	S	C0
0	0	0	0	0	0
1	0	0	1	1	0
2	0	1	0	1	0
3	0	1	1	0	1
4	1	0	0	1	0
5	1	0	1	0	1
6	1	1	0	0	1
7	1	1	1	1	1

Oleh karena terdapat dua keluaran,kita akan merancang rangkaian untuk tiap keluaran secara individual.Berdasarkan table diatas dapat kita turunkan ke dalam peta Karnaugh untuk kedua keluaran yang masing-masing tampak pada table di bawah ini.

Tabel Kebenaran dalam bentuk lain :

C	B	A	A (+) B	S	AB	(A (+) B) C	Cn
0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	1	1	0	0	0
0	1	0	1	1	0	0	0
0	1	1	0	0	1	0	1
1	0	0	0	1	0	0	0
1	0	1	1	0	0	1	1
1	1	0	1	0	0	1	1
1	1	1	0	1	1	0	1

Gambar Rangkaian

Rangkaian Penjumlah