FIG 9.42 DAN 9.43

[menuju akhir]


1. Pendahuluan (kembali)

Dalam sistem digital, register merupakan salah satu komponen penting yang digunakan untuk menyimpan dan memproses data biner secara sementara. Salah satu jenis register yang umum digunakan adalah register dengan output tristate, seperti IC 74ALS173/HC173. Register ini tidak hanya mampu menyimpan data 4-bit secara sinkron dengan sinyal clock, tetapi juga memiliki fitur kontrol output tristate yang memungkinkan koneksi ke jalur data bersama (shared bus) tanpa konflik. Dengan dukungan sinyal kontrol seperti enable, reset, dan output enable, IC ini sangat fleksibel dan cocok digunakan dalam berbagai aplikasi digital seperti mikrokontroler, komunikasi data, dan sistem memori sementara.

2. Tujuan (kembali)

  • Menyimpan data biner 4-bit secara sementara dalam sistem digital.

  • Mengatur penyimpanan data berdasarkan sinyal clock dan sinyal enable yang sinkron.

  • Memungkinkan penghapusan isi register secara cepat melalui fitur master reset (MR).

  • Mengendalikan kapan data ditampilkan ke output melalui fitur output tristate (OE1 dan OE2).

  • Mendukung penggunaan dalam sistem bus bersama, dengan mencegah konflik data di jalur output.

  • Menunjukkan prinsip kerja register tristate dalam pengolahan data digital secara efisien dan terkontrol.

3. Alat dan Bahan (kembali)

 a. Gerbang AND

jenis pertama adalah gerbang AND. Gerbang AND ini memerlukan dua atau lebih input untuk menghasilkan satu output. Jika semua atau salah satu inputnya merupakan bilangan biner 0, maka outputnya akan menjadi 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner 1, maka outputnya akan menjadi 1.



Gerbang AND digunakan untuk menghasilkan
logika 1 jika semua masukan berlogika 1, jika tidak
maka output yang dihasilkan akan berlogika 0.



 

IC 7411 berisi tiga gerbang AND dengan tiga input dari keluarga Transistor Transistor Logic

Konfiugurasi pin:

- Vcc : Kaki 14

 - GND : Kaki 7

- Input : Kaki 1, 2, 3, 4, 5, 9,10,11 dan 13

- Output : Kaki 6, 8,  dan 12



b. Gerbang OR

Jenis kedua adalah gerbang OR. Sama seperti gerbang sebelumnya, gerbang ini juga memerlukan dua input untuk menghasilkan satu output. Gerbang OR ini akan menghasilkan output 1 jika semua atau salah satu input merupakan bilangan biner 1. Sedangkan output akan menghasilkan 0 jika semua inputnya adalah bilangan biner 0.

Gerbang OR merupakan operasi boolean penjumlahan yang bersimbol (+).
Gambar 3. Gerbang OR di proteus
 
 
Spesifikasinya:

- Tegangan Suply : 7V

- Tegangan Input : 5,5 V

- Beroperasi pada suhu udara 0 sampai +70 derjat

- Kisaran suhu penyimpanan : -65 derjat sampai +150 derjat celcius



c.   IC  4 - bit paraller adder

Penambah penuh ini melakukan penjumlahan dua angka biner 4-bit. Output penjumlahan (R) disediakan untuk setiap bit dancarry (C4) yang dihasilkan diperoleh dari bit keempat. Penambah ini memiliki fitur tampilan internal penuh ke depan di keempat bit. Hal ini memberikan perancang sistem dengan kinerja lookahead parsial pada ekonomi dan mengurangi jumlah paket implementasi ripple-carry. Logika adder, termasuk carry, diimplementasikan dalam bentuk sebenarnya yang berarti bahwa carry akhir dapat dicapai tanpa perlu logika atau inversi level.


function table
logic diagram



d. logic state
Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan  input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya
Gambar 6. Logic State di proteus


Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan  input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya
Gambar 6. Logic State di proteus

e. logic Probe
Logic probe adalah alat yang dapat menganalisa suatu rangkaian IC dengan cara menunjukkan logika keluar dari kaki pin IC tersebut.
Gambar 7. Logic Probe di proteus



4. Dasar Teori (kembali)

Rangkaian 74ALS173 merupakan register 4-bit yang dirancang menggunakan D-type flip-flop dengan pemicuan tepi positif (positive-edge-triggered) dan dilengkapi kemampuan output tiga keadaan atau tristate. Secara teknis, register ini memungkinkan penyimpanan data 4-bit secara sinkron melalui input D0 hingga D3, di mana proses pemuatan data tersebut dikendalikan oleh dua input enable (IE1 dan IE2) yang bersifat aktif rendah. Data hanya akan berpindah ke flip-flop apabila kedua pin enable tersebut berada pada logika rendah saat terjadi transisi sinyal clock dari rendah ke tinggi. Fitur utama yang membedakan komponen ini adalah kontrol output melalui OE1 dan OE2; ketika kedua pin ini rendah, data yang tersimpan akan diteruskan ke output Q0 hingga Q3, namun jika salah satunya tinggi, output akan masuk ke kondisi impedansi tinggi (High-Z) yang secara elektrik memutus koneksi register dari jalur bus. Selain itu, terdapat pin Master Reset (MR) yang berfungsi untuk mengosongkan atau mereset seluruh isi register secara asinkron tanpa bergantung pada sinyal clock.

Rangkaian 74ALS173 merupakan register 4-bit yang dirancang menggunakan D-type flip-flop dengan pemicuan tepi positif (positive-edge-triggered) dan dilengkapi kemampuan output tiga keadaan atau tristate. Secara teknis, register ini memungkinkan penyimpanan data 4-bit secara sinkron melalui input D0 hingga D3, di mana proses pemuatan data tersebut dikendalikan oleh dua input enable (IE1 dan IE2) yang bersifat aktif rendah. Data hanya akan berpindah ke flip-flop apabila kedua pin enable tersebut berada pada logika rendah saat terjadi transisi sinyal clock dari rendah ke tinggi. Fitur utama yang membedakan komponen ini adalah kontrol output melalui OE1 dan OE2; ketika kedua pin ini rendah, data yang tersimpan akan diteruskan ke output Q0 hingga Q3, namun jika salah satunya tinggi, output akan masuk ke kondisi impedansi tinggi (High-Z) yang secara elektrik memutus koneksi register dari jalur bus. Selain itu, terdapat pin Master Reset (MR) yang berfungsi untuk mengosongkan atau mereset seluruh isi register secara asinkron tanpa bergantung pada sinyal clock.








5. Percobaan [kembali]


Rangkaian yang ditampilkan merupakan implementasi dari IC 74ALS173, yaitu sebuah register 4-bit dengan output tristate yang bekerja secara sinkron berdasarkan sinyal clock dan sinyal kontrol. Register ini terdiri dari empat flip-flop D yang menyimpan data biner dari input D0 hingga D3. Data akan disimpan ke dalam register hanya saat terjadi tepi naik (rising edge) dari sinyal clock, dan ketika kedua sinyal input enable (IE1 dan IE2) berada dalam keadaan aktif rendah (LOW). Jika salah satu input enable bernilai HIGH, maka data tidak akan tersimpan walaupun ada sinyal clock. Rangkaian ini juga dilengkapi dengan sinyal master reset (MR) yang berfungsi untuk menghapus seluruh isi register secara asinkron, yaitu dengan mengatur seluruh output Q0 sampai Q3 menjadi nol (0) tanpa memerlukan sinyal clock.

Selain itu, register ini memiliki dua buah output enable (OE1 dan OE2) yang juga aktif rendah. Jika keduanya bernilai LOW, maka output Q0 sampai Q3 akan menampilkan data dari register. Namun jika salah satu OE bernilai HIGH, maka seluruh output akan berada dalam kondisi high impedance (Z), yaitu seolah-olah output terputus dari rangkaian. Fitur tristate ini sangat berguna dalam sistem bus bersama, di mana banyak perangkat berbagi jalur data yang sama. Dengan prinsip kerja seperti ini, register 74ALS173 sangat cocok digunakan dalam sistem digital seperti penyimpanan data sementara, pemrosesan data dalam mikrokontroler, dan sistem komunikasi data digital yang memerlukan kontrol output selektif.


Rangkaian pada gambar menggunakan IC 74ALS173/HC173, yaitu sebuah register 4-bit dengan output tristate yang dikendalikan oleh sinyal clock dan sinyal kontrol. Prinsip kerja IC ini mengacu pada penyimpanan dan pengeluaran data digital secara sinkron berdasarkan kondisi dari input clock, enable, dan reset.

IC ini memiliki empat buah input data (D0–D3) yang akan disimpan ke dalam register internal saat clock (CLK) menerima tepi naik (rising edge) dan kedua sinyal input enable (IE1 dan IE2) dalam kondisi aktif (LOW). Bila salah satu dari IE1 atau IE2 bernilai HIGH, maka data tidak akan tersimpan ke register meskipun clock aktif. Sementara itu, sinyal Master Reset (MR) digunakan untuk menghapus isi register dengan mengatur seluruh output menjadi LOW (0) secara langsung tanpa bergantung pada clock.

Untuk menampilkan data ke output (Q0–Q3), kedua sinyal output enable (OE1 dan OE2) harus dalam kondisi LOW. Jika salah satu di antaranya bernilai HIGH, maka output berada dalam kondisi high impedance (Z), sehingga tidak mengeluarkan data meskipun data telah tersimpan di dalam register. Namun, kondisi high impedance ini tidak menghapus isi register, hanya memutus output-nya saja.

Dengan demikian, IC ini bekerja menyimpan data dari input D hanya saat clock aktif dan input enable aktif, dapat direset dengan MR, dan hanya menampilkan data ke output saat output enable aktif. IC ini sangat cocok digunakan dalam sistem digital yang menggunakan shared bus, di mana kontrol atas waktu penyimpanan dan pembacaan data sangat penting.

6. Download File [kembali]




[menuju awal]

 

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
Bahan Presentasi  Mata Kuliah Elektronika 2024 Disusun Oleh: Loling Putri Mayori NIM : 2410952053 Dosen Pengampu : Dr. Darwison ,MT Rizki Wahyu Pratama ST, MT 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.      
Baca selengkapnya