Chapter 12
- Mempelajari dan memahami prinsip kerja rangkaian Digital to Analog Converter (DAC), khususnya DAC-80.
Memahami cara merancang dan mensimulasikan rangkaian DAC menggunakan perangkat lunak Proteus.
Mengetahui fungsi dan penerapan DAC dalam sistem elektronik untuk menghasilkan sinyal analog dari input digital.
1. ALAT
Power Supply
Berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian. Spesifikasi :Input voltage: 5V-12VOutput voltage: 5VOutput Current: MAX 3AOutput power:15Wconversion efficiency: 96%
2. BAHAN
- Resistor
Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V = IR).
Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.
Cara menghitung nilai resistor:Tabel warna
Contoh :Gelang ke 1 : Coklat = 1Gelang ke 2 : Hitam = 0Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
Spesifikasi
- Resistor
Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.
Spesifikasi
a. Resistor
Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. Sebuah resistor biasanya terbuat dari bahan campuran Carbon. Namun tidak sedikit juga resistor yang terbuat dari kawat nikrom, sebuah kawat yang memiliki resistansi yang cukup tinggi dan tahan pada arus kuat. Contoh lain penggunaan kawat nikrom dapat dilihat pada elemen pemanas setrika. Jika elemen pemanas tersebut dibuka, maka terdapat seutas kawat spiral yang biasa disebut dengan kawat nikrom.
Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Dalam sejarah, kata ohm itu diambil dari nama salah seorang fisikawan hebat asal German bernama George Simon Ohm. Beliau juga yang mencetuskan keberadaan hukum ohm yang masih berlaku hingga sekarang.
Resistor berfungsi sebagai penghambat arus listrik. Jika ditinjau secara mikroskopik, unsur-unsur penyusun resistor memiliki sedikit sekali elektron bebas. Akibatnya pergerakan elektronya menjadi sangat lambat. Sehingga arus yang terukur pada multimeter akan menunjukan angka yang lebih rendah jika dibandingkan rangkaian listrik tanpa resistor.
Namun meskipun misalnya kita menyusun rangkaian listrik tanpa resistor, bukan berarti tidak ada hambatan listrik didalamnya. Karena setiap konduktor pasti memiliki nilai hambatan, meskipun relatif kecil. Namun dalam perhitungan matematis, biasanya kita abaikan nilai hambatan pada konduktor tersebut, dan kita anggap konduktor dalam kondisi ideal. Itu berarti besar resistansi konduktor adalah nol.
Simbol dari resistor merupakan sebagai berikut :
Cara Menghitung Nilai Resistor
Berdasarkan bentuknya dan proses pemasangannya pada PCB, Resistor terdiri 2 bentuk yaitu bentuk Komponen Axial/Radial dan Komponen Chip. Untuk bentuk Komponen Axial/Radial, nilai resistor diwakili oleh kode warna sehingga kita harus mengetahui cara membaca dan mengetahui nilai-nilai yang terkandung dalam warna tersebut sedangkan untuk komponen chip, nilainya diwakili oleh Kode tertentu sehingga lebih mudah dalam membacanya.
1) Berdasarkan Kode Warna
Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.
Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.
Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor:
- 4 Gelang Warna
Contoh :
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
- 5 Gelang Warna
Contoh :
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.
Contoh-contoh perhitungan lainnya :
Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10% toleransi
Cara menghitung Toleransi :
2.200 Ohm dengan Toleransi 5% = 2200 – 5% = 2.090
2200 + 5% = 2.310
ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm
Untuk mempermudah menghafalkan warna di Resistor, kami memakai singkatan seperti berikut:
HI CO ME O KU JAU BI UNG A PU
(HItam, COklat, MErah, Orange, KUning. HiJAU, BIru, UNGu, Abu-abu, PUtih)
2) Berdasarkan Kode Angka
Membaca nilai Resistor yang berbentuk komponen Chip lebih mudah dari Komponen Axial, karena tidak menggunakan kode warna sebagai pengganti nilainya. Kode yang digunakan oleh Resistor yang berbentuk Komponen Chip menggunakan Kode Angka langsung jadi sangat mudah dibaca atau disebut dengan Body Code Resistor (Kode Tubuh Resistor)
Contoh :
Kode Angka yang tertulis di badan Komponen Chip Resistor adalah 4 7 3;
Contoh cara pembacaan dan cara menghitung nilai resistor berdasarkan kode angka adalah sebagai berikut :
Contoh-contoh perhitungan lainnya :
Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :
Dimana V adalah tegangan, I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan
b. Transistor
Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2SC1162 bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis melebihi arus pada kaki kolektor atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff (saklar tertutup).
Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.
KarakteristikI/O:
c. Relay
Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
Gambar bagian-bagian relay:
Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :
- Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
- Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)
d. Buzzer
Buzzer listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara.
Simbol:
Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi kisaran 1-5 KHz hingga 100 KHz untuk aplikasi ultrasound. Tegangan operasional buzzer yang umumnya berkisar 3-12 V.
Cara Kerja Buzzer
Tegangabn Listrik yang mengalir ke buzzer akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut akan diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh manusia.
f. Sound Sensor
Sensor suara adalah sebuah alat yang mampu mengubah gelombang Sinusioda suara menjadi gelombang sinus energi listrik (Alternating Sinusioda Electric Current). Sensor suara berkerja berdasarkan besar/kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang juga terdapat sebuah kumparan kecil di balik membran tadi naik & turun. Oleh karena kumparan tersebut sebenarnya adalah ibarat sebuah pisau berlubang-lubang, maka pada saat ia bergerak naik-turun, ia juga telah membuat gelombng magnet yang mengalir melewatinya terpotong-potong. Kecepatan gerak kumparan menentukan kuat-lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya. Sensor suara adalah sensor yang cara kerjanya merubah besaran suara menjadi besaran listrik, dan dipasaran sudah begitu luas penggunaannya. Komponen yang termasuk dalam Sensor suara yaitu electric condenser microphone atau mic kondenser.
Prinsip kerja :
Sensor suara adalah sensor yang cara kerjanya yaitu merubah besaran suara menjadi besaran listrik. Sinyal yang masuk akan di olah sehingga akan menghasilkan satu kondisi yaitu kondisi 1 atau 0. Sensor suara banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, Contoh Pengaplikasian sensor ini adalah yang bekerja pada system robot. Suara yang diterima oleh microfon akan di transfer ke pre amp mic, fungsi pre amp mic ini adalah untuk memperkuat sinyal suara yang masuk kedalam komponen.
Setelah sinyal suara diterima oleh preamp mic, kemudian di kirim lagi ke rangkaian pengkonfersi yang mana rangkaian ini berfungsi untuk merubah sinyal suara yang berbentuk sinyal digital menjadi sinya analog agar bisa dibaca oleh mikrokontroler. Jika sinyal tersebut diterima oleh mikro kontroler maka akan diolah sesuai dengan program yang dibuat, apakah robot akan berjalan atau berhenti.
Suara yang masuk direkam oleh komponen kemudian akan disimpan oleh memory. Sebagai contoh jika kita bertepuk tangan 1 kali maka akan dikenali sebagai kondisi 1 atau on sehingga robot dapat berjalan. Jika bertepuk tangan 2 kali maka robot akan mati atau mendapat sinyal kondisi 0. Penggunaan sinyal tergantung dari user bagaimana dia menggunakannya.
Kesensitifan sensor suara dapat diatur, semakin banyak condensator yang digunakan pada pre amp maka akan semakin baik daya sensitive dari sensor suara tersebut. Begitu juga pada saat penggunaan suara harus dalam kondisi tertentu, karena jika terdapat suara lain yang masuk maka akan tidak dikenali oleh sensor, begitu pula frekuensi yang digunakan harus sesuai pada saat kita menginput suara awal dan input suara pada saat menjalankan program.
Grafik respon sensor:
g. Adder IC 7482
IC 7482, The NTE7482 is a 2−bit binary full adder in a 14−Lead DIP type melakukan penambahan dari dua bilangan biner 2 bit.
Konfigurasi
.png)
h. Seven Segment
Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.
Supaya memudahkan penggunaannnya biasanya memakai sebuah sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan. Bentuk tampilan modern disusun sebagai metode 7 bagian atau dot matriks. Jenis tersebut sama dengan namanya, menggunakan sistem tujuh batang led yang dilapis membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf yang dilihatkan dalam gambar itu ditetapkan untuk menandai bagian-bagian tersebut.
Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi). Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 bagian, sehingga harus menggunakan decoder BCD (Binary Code Decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder tersebut terbentuk dari pintu-pintu akal yang masukannya berbetuk digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen.
Tabel Pengaktifan Seven Segment Display
Sebuah DAC-0808 digunakan sebagai konverter digital-ke-tegangan dengan referensi 10 V. Jika input digitalnya adalah 10000000 (MSB aktif, 8-bit), berapa tegangan output (Vo) yang dihasilkan?
Penyelesaian:
-
Input biner
10000000= 128 desimal -
DAC-0808 8-bit → total level = 256
-
Rumus:
Sebuah DAC-80 12-bit digunakan untuk mengontrol penguat audio digital. Jika nilai input digital adalah 0110 0101 1011 (biner) dan Vref = 10 V, berapa arus output (Iout) yang dihasilkan jika DAC memberikan output arus proporsional terhadap input menurut rumus:
Jawaban:
-
Konversi biner
011001011011→ desimal = 1627 -
Total level untuk 12-bit = 4096
-
Maka:
6. Soal Pilihan Ganda[Kembali]
1. Fungsi utama DAC-0808 dalam rangkaian adalah:
A. Mengubah tegangan ke digital
B. Menyimpan data
C. Mengubah data digital menjadi sinyal analog
D. Menguatkan sinyal digital
Jawaban: C
2. Output dari DAC-0808 adalah:
A. Arus AC
B. Arus DC
C. Tegangan digital
D. Arus yang dikonversi menjadi tegangan
Jawaban: D
3. Resolusi DAC-80 adalah:
A. 8-bit
B. 10-bit
C. 12-bit
D. 16-bit
Jawaban: C
- Untuk menyelesaikan tugas mata kuliah sistem digital yang diberikan oleh Bapak Dr. Darwison,M.T.
- Mampu mengaplikasikan register dan counter
- Mampu membuat rangkaian register dan counter
- Gerbang AND
- Gerbang OR
- Gerbang XOR
- Gerbang NOT
- Logic State
- Logic Probe
1. Counter (Pencacah)
Counter adalah rangkaian digital yang digunakan untuk menghitung jumlah pulsa clock. Pada umumnya, output dari counter merepresentasikan nilai biner yang berubah setiap kali sinyal clock diberikan. Counter memiliki berbagai aplikasi seperti pencacah waktu (timer), pembagi frekuensi, penghitung event, dan pengatur urutan (sequencer).
Berdasarkan cara kerja dan konfigurasi sinyal clock-nya, counter dibagi menjadi dua kategori utama:
- a. Asynchronous Counter (Ripple Counter):Pada counter jenis ini, hanya flip-flop pertama yang menerima sinyal clock secara langsung. Flip-flop lainnya dikendalikan oleh output dari flip-flop sebelumnya, sehingga menyebabkan terjadinya ripple effect atau efek berantai. Hal ini menimbulkan akumulasi delay propagasi antar flip-flop, yang dapat mempengaruhi kecepatan kerja sistem. Meskipun lebih sederhana dalam desain, ripple counter tidak cocok untuk aplikasi berkecepatan tinggi.
- b. Synchronous Counter:Pada synchronous counter, semua flip-flop dikendalikan oleh sinyal clock yang sama secara serempak. Karena tidak ada delay propagasi antar flip-flop seperti pada ripple counter, jenis ini jauh lebih cepat dan lebih stabil. Desain synchronous counter sedikit lebih kompleks tetapi memiliki performa lebih baik dan cocok digunakan pada sistem digital yang menuntut kecepatan tinggi.
Selain dua jenis utama tersebut, terdapat berbagai varian counter berdasarkan perilaku perhitungan:
UP Counter: Menghitung naik (misalnya dari 0000 ke 1111).
DOWN Counter: Menghitung turun (misalnya dari 1111 ke 0000).
UP/DOWN Counter: Dapat menghitung naik atau turun tergantung sinyal kontrol.
Decade Counter / BCD Counter: Counter yang menghitung dari 0 sampai 9 (modulus 10), biasanya digunakan dalam aplikasi penghitungan berbasis desimal seperti jam digital.
Presettable Counter: Counter yang dapat diset ke nilai awal tertentu sebelum mulai menghitung.
Ring Counter dan Johnson Counter: Bentuk khusus dari counter berbasis shift register, di mana data berpindah atau beredar dengan pola tertentu yang sudah ditentukan.
Setiap counter memiliki parameter penting seperti modulus, yaitu jumlah status unik yang dapat dihitung sebelum kembali ke kondisi awal. Misalnya, counter 3-bit memiliki modulus 8, karena dapat menghitung dari 0 hingga 7.
2. Register
Register adalah perangkat penyimpan data yang terdiri dari beberapa flip-flop, di mana masing-masing flip-flop menyimpan satu bit. Register digunakan untuk menyimpan data biner secara sementara dan dapat juga digunakan untuk memindahkan data ke arah tertentu dalam bentuk shifting (pergeseran bit).
Jenis-jenis register dibedakan berdasarkan cara data masuk dan keluar:
Serial-In Serial-Out (SISO): Data masuk dan keluar satu bit setiap clock pulse.
Serial-In Parallel-Out (SIPO): Data masuk satu per satu dan keluar sekaligus (paralel).
Parallel-In Serial-Out (PISO): Data masuk secara paralel dan keluar satu per satu.
Parallel-In Parallel-Out (PIPO): Data masuk dan keluar secara bersamaan dalam satu waktu.
Bidirectional Register: Register yang dapat menggeser data ke kiri maupun ke kanan.
Universal Shift Register: Register serbaguna yang dapat melakukan shifting ke dua arah, serta mendukung input/output secara serial dan paralel.
Register memiliki aplikasi luas, seperti menyimpan hasil operasi aritmetika, mengatur aliran data dalam komunikasi digital, dan sebagai bagian dalam prosesor atau mikrokontroler.
3. Shift Register Counter
Shift register dapat dikonfigurasi untuk membentuk counter khusus yang dikenal sebagai shift register counter, terdiri dari:
Ring Counter: Sebuah bit logika ‘1’ disisipkan ke dalam rangkaian shift register dan berputar di antara flip-flop pada setiap clock pulse.
Johnson Counter: Variasi dari ring counter, di mana output terakhir diumpankan kembali ke input pertama setelah dikomplementasikan. Ini menghasilkan urutan dua kali lebih panjang dibanding ring counter biasa.
Counter jenis ini biasanya digunakan dalam aplikasi pengurutan, pembangkit sinyal clock internal, dan state machines.
4. Implementasi dan Aplikasi
Counter dan register tersedia dalam bentuk IC (Integrated Circuit). Beberapa contoh IC populer antara lain:
IC 7490: Counter decade asynchronous.
IC 74161: Counter biner synchronous 4-bit.
IC 74164: 8-bit serial-in/parallel-out shift register.
IC 74194: Universal shift register.
Komponen-komponen ini banyak digunakan dalam aplikasi digital seperti kalkulator, jam digital, pengendali industri otomatis, dan perangkat komunikasi digital. Kombinasi counter dan register juga sering ditemukan dalam desain arsitektur CPU, mikrokontroler, serta dalam sistem pengendalian berbasis logika sekuensial.
11.12.4 Parallel-In Parallel-Out Shift Register
Shift register merupakan salah satu jenis register yang berfungsi untuk menyimpan serta memindahkan data biner dalam sistem digital. Berdasarkan cara memasukkan dan mengeluarkan data, shift register dibedakan menjadi beberapa jenis, salah satunya adalah Parallel-In Parallel-Out (PIPO) Shift Register.
Parallel-In Parallel-Out Shift Register adalah jenis shift register yang memungkinkan pemasukan data secara paralel ke dalam semua flip-flop, dan pengambilan data secara paralel dari masing-masing output flip-flop. Dengan kata lain, semua bit data dapat dimuat sekaligus dalam satu pulsa clock, dan seluruh bit tersebut juga dapat dibaca secara bersamaan pada output masing-masing flip-flop.
Struktur dasar dari PIPO shift register sangat mirip dengan Parallel-In Serial-Out (PISO) shift register. Perbedaannya terletak pada bagaimana data dikeluarkan: jika pada PISO hanya satu bit output yang tersedia (biasanya dari flip-flop terakhir), maka pada PIPO seluruh output dari masing-masing flip-flop disediakan di pin keluaran.
Salah satu contoh implementasi dari PIPO shift register adalah IC 74199, yaitu sebuah 8-bit universal shift register yang mendukung pemasukan dan pengeluaran data secara paralel. Pada IC ini, semua output dari flip-flop telah dibawa keluar ke terminal IC, memungkinkan pengguna untuk membaca keseluruhan isi register secara simultan. Ini membedakannya dari IC lain seperti 74166, yang hanya menyediakan output serial.
PIPO shift register memiliki berbagai aplikasi dalam sistem digital, di antaranya:
Penyimpanan data sementara dalam komunikasi data.
Transfer data antar bagian sistem secara sinkron.
Buffer paralel untuk konversi data cepat dalam sistem I/O.
Dengan kemampuannya untuk menangani data secara serentak, PIPO shift register sangat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kecepatan tinggi dan pengolahan data secara paralel, seperti dalam desain mikroprosesor dan antarmuka perangkat digital.
Sebuah IC 74166 digunakan untuk menggeser data biner 10110110 secara serial ke kanan. Data tersebut dimasukkan secara paralel ketika sinyal Shift/Load = 0. Setelah itu, Shift/Load diubah menjadi 1 dan clock diberikan sebanyak 8 pulsa. Berapakah urutan bit yang keluar di pin QH?
Penyelesaian:
Karena data 10110110 dimuat secara paralel, maka flip-flop akan menyimpan data sebagai berikut:
QH QG QF QE QD QC QB QA = 1 0 1 1 0 1 1 0
Saat mode shift aktif (Shift/Load = 1), setiap clock akan menggeser data ke kanan dan output serial (QH) akan mengeluarkan bit satu per satu.
Urutan bit yang keluar di QH: 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0
Sebuah IC 74166 diisi dengan data paralel 11100011 saat sinyal Shift/Load = 0. Setelah itu, sinyal Shift/Load diubah menjadi 1, dan diberikan 4 pulsa clock. Tentukan:
-
Bit-bit yang keluar dari pin QH setelah 4 clock.
-
Isi flip-flop dari QA hingga QH setelah 4 clock.
1. Bit-bit yang keluar dari QH (output serial):
Data awal saat dimuat (dari QA ke QH):
QA QB QC QD QE QF QG QH = 1 1 1 0 0 0 1 1
Saat mode shift aktif, setiap clock akan menggeser data ke kanan. Setiap bit pada QH akan keluar sesuai posisi terakhir QH.
Jawaban output serial (QH) setelah 4 clock:
1, 1, 0, 0
2. Isi flip-flop (QA sampai QH) setelah 4 clock:
Proses pergeseran ke kanan (bit baru masuk dari Serial Input—anggap 0 jika tidak disebutkan):
Langkah demi langkah:
-
Sebelum Shift:
QA = 1, QB = 1, QC = 1, QD = 0, QE = 0, QF = 0, QG = 1, QH = 1 -
Clock ke-1:
QH = 1 (keluar)
Isi: QA=0, QB=1, QC=1, QD=1, QE=0, QF=0, QG=0, QH=1 -
Clock ke-2:
QH = 1 (keluar)
Isi: QA=0, QB=0, QC=1, QD=1, QE=1, QF=0, QG=0, QH=0 -
Clock ke-3:
QH = 0 (keluar)
Isi: QA=0, QB=0, QC=0, QD=1, QE=1, QF=1, QG=0, QH=0 -
Clock ke-4:
QH = 0 (keluar)
Isi: QA=0, QB=0, QC=0, QD=0, QE=1, QF=1, QG=1, QH=0
Jawaban isi flip-flop (QA–QH) setelah 4 clock:
QA = 0, QB = 0, QC = 0, QD = 0, QE = 1, QF = 1, QG = 1, QH = 0
6. Soal Pilihan Ganda[Kembali]
Soal:
Apa fungsi utama dari input Shift/Load pada IC 74166?
A. Menentukan arah pergeseran data
B. Mengatur kecepatan clock shift
C. Memilih antara pemuatan paralel atau pergeseran data
D. Menentukan output antara paralel atau serial
Jawaban: C. Memilih antara pemuatan paralel atau pergeseran data
Figure 11.40 Logic diagram of 74166
Full subtractor adalah rangkaian logika kombinasional yang digunakan untuk melakukan pengurangan tiga bit masukan, yaitu A, B, dan Bin (borrow in). Rangkaian ini menghasilkan dua keluaran, yaitu Difference (D) dan Borrow out (Bo). Operasi pengurangan dilakukan secara logis dengan mengimplementasikan beberapa gerbang logika seperti XOR, AND, OR, dan NOT. Output Difference dihasilkan dari operasi XOR tiga input, yaitu A ⊕ B ⊕ Bin. Rangkaian ini menggunakan dua gerbang XOR secara bertahap, di mana input A dan B terlebih dahulu dioperasikan dengan XOR, lalu hasilnya di-XOR-kan lagi dengan Bin untuk menghasilkan D. Sementara itu, output Borrow out (Bo) dihasilkan melalui dua kondisi: pertama, ketika A lebih kecil dari B, dan kedua, ketika hasil XOR dari A dan B lebih kecil dari Bin. Untuk menghasilkan Bo, digunakan kombinasi gerbang NOT, AND, dan OR. NOT digunakan untuk membalik logika A dan hasil XOR dari A dan B, lalu hasil ini dioperasikan menggunakan AND bersama input lainnya, dan akhirnya disatukan menggunakan OR untuk menghasilkan Bo. Dengan kata lain, Bo akan bernilai 1 jika dibutuhkan pinjaman dari digit lebih signifikan. Rangkaian ini memungkinkan proses pengurangan bit digital dengan akurasi tinggi dan dapat digunakan dalam sistem digital lebih kompleks seperti ALU (Arithmetic Logic Unit) dan sistem komputer lainnya.
- Rangkaian 11.40 [disini]
- Video Rangkaian 11.40 [disini]
- Download datasheet Resistor [disini]
- Download datasheet clock [disini]
- Download datasheet seven segment [disini]
- Download datasheet Op Amp [disini]
- Download datasheet IC 4013 [disini]
- Download datasheet IC 74247 [disini]
- Download datasheet Potensiometer [disini]
- Download datasheet Resistor [disini]
Komentar
Posting Komentar