BAB VII REGISTER. Keluar dan masuknya data ke dalam register dapat dilakukan dengan 2 cara:

Transkripsi

1 TEKNIK IGITAL-REGISTER/HAL. BAB VII REGISTER REGISTER Sebuah flip flop dapat digunakan untuk menyimpan data bit, sehingga jika ada sederetan dari n buah FF, maka dapat dipergunakan untuk menyimpan data sebanyak n buah bit pula. Kumpulan dari FF yang seperti ini disebut : REGISTER Register adalah alat untuk menyimpan data yang berupa satu atau beberapa FF yang digabungkan menjadi satu. Register yang paling sederhana hanya terdiri dari satu FF saja, yang berarti hanya dapat menyimpan data yang terdiri dari satu bit bilangan biner saja yaitu atau. Kegunaan Register, selain untuk menyimpan data dalam waktu yang terbatas (Temporary Storage), juga berguna untuk : Sistem Pencacah (ounter) Operasi Bilangan Sistem Penundaan Sinyal (Time elay) Sistem Pembangkit Sandi (ode Generator) Keluar dan masuknya data ke dalam register dapat dilakukan dengan 2 cara: Serial ata dimasukkan/dikeluarkan bit demi bit bergantian lewat satu saluran (biasanya LSB dulu = bit paling kanan). Pelaksanaannya diatur oleh sinyal lock yang bekerja bersama untuk kedua register tersebut. Sinyal clock dihubungkan menjadi satu untuk kedua register tersebut. - ata yang berasal dari register ke kanan dipindahkan ke register yang bergeser ke kanan juga. R clock R 2 - ata yang berasal dari register yang bergeser ke kanan dipindahkan ke register yang bergeser ke kiri. R clock R 2

2 TEKNIK IGITAL-REGISTER/HAL. 2 Serial output R dihubungkan dengan serial input R2 dan serial output R2 dihubungkan dengan serial input R. alam kondisi semacam ini data akan bergeser secara berputar dari R ke R2 dan kembali lagi ke R dan seterusnya. R clock R 2 Paralel ata dimasukkan/dikeluarkan ke register yang lain pada saat yang sama (serempak), sehingga N buah bit akan dimasukkan/dikeluarkan secara bersamaan. R 2 Read out = R ata load = ata yang disimpan di register no (R) dipindah ke register no 2 (R2) dengan cara jajar ( serempak ) ari cara masuk dan keluarnya data maka ada 4 macam register : Serial in Paralel Out / Serial to Paralel Register Serial in Serial Out Paralel in Serial out / Paralel to Serial Register Paralel in Paralel Out Ada dua cara untuk mengisi Register ( data loaded ) : imasukkan secara Jajar ( Paralel In ) imasukkan secara eret ( Serial In ), dengan cara :. ata digeser dari kanan ke kiri disebut : Register bergeser ke kiri (Shift Left Register) 2. ata di geser dari kiri ke kanan disebut : Register bergeser kanan (Shift Right Register) 3. Register yang dapat bergerak ke kiri dan ke kanan, disebut : Reversible Shift Register. Untuk mengeluarkan data (Read ata), dengan cara : ikeluarkan secara Jajar (Paralel Out) ikeluarkan secara eret (Serial Out)

3 TEKNIK IGITAL-REGISTER/HAL. 3 Perhatikan gambar berikut ini untuk memahami cara kerja dari setiap macam register : PE A A B B E E S Pr S Pr S Pr S Pr S Pr K A K B K K K E R r R r R r R r R r r k gambar (a) Gambar tersebut merupakan register yang terbuat dari 5 buah SRFF yang dilengkapi dengan input preset dan clear, dengan demikian dapat disimpan data sebanyak 5 buah bit. iketahui bahwa apabila harga S dan R saling berlawanan, maka SRFF akan bekerja sebagai FF, yang berarti outputnya setelah pulsa klok akan sama dengan harga S-nya. ari gambar dapat dilihat bahwa dengan adanya gerbang NOT sebelum masuk ke input R dari FFA dan dengan dihubungkannya R dari FF berikutnya dengan output dari FF sebelumnya, dan S dengan output, maka setiap FF yang ada akan berharga sebagaimana layak FF. Oleh karena SRFF yang digunakan dilengkapi dengan preset dan clear, maka agar FF dapat bekerja sebagaimana mestinya, setiap kali perlu diatur PE = dan r =, karena dengan demikian Pr = r =. ara me-reset FF dapat dilakukan dengan mengubah sebentar clear ke dan kemudian segera dikembalikan lagi ke. Pada saat clear ke yang berarti r = dan Pr =, maka =. an setelah lock kembali ke harga masih (tetap). Kalau setelah direset kemudian harga PE diubah sebentar ke dan kemudian dikembalikan ke, maka a b c d e = ABE, dengan demikian seolah-olah data ditransfer dari ABE ke a b c d e. ontoh : Jika A =, maka pada saat PE =, Pr =, sehingga a =, sedang kalau pada saat PE =, A =, maka Pr =, sehingga a =. Jadi untuk memasukan data 5 bit secara paralel dapat dikerjakan lewat input A,B,,,E dengan merubah sebentar PE ke (sebelum memasukkan data secara paralel, register harus diset dahulu). Gambar (a) dapat digunakan untuk memasukkan data baik secara serial maupun paralel.

4 TEKNIK IGITAL-REGISTER/HAL. 4 MENYIMPAN ATA Menyimpan ata Secara Paralel (Paralel In) Prinsip asar Paralel-In adalah sebagai berikut : Register atau masing-masing FF akan dimuati dalam waktu yang bersamaan (serempak) yang diatur oleh sinyal pengontrol yang disebut Input Kontrol. Bila input kontrol =, maka semua output FF = n tetapi bila input kontrol =, maka semua output FF = n +. Akan dimuati data secara serempak (output FF = n + ) Register terisi secara serentak setelah input control diberi perintah ata loaded Rangkaian input kontrol adalah sebagai berikut : P Pc (ata) 2 Input Kontrol Bila input kontrol =, maka = dan Pc = sehingga input ( ) tidak mempengaruhi output dan Pc maka x tak berubah. Rangkaian Logikanya sebagai berikut : x x- Pc Pc P x P x- Input Kontrol x x- Bila input kontrol = maka dan Pc = f (), jadi jika = = dan Pc = sehingga x = x = f (). = = dan Pc = sehingga x = x = f ()

5 TEKNIK IGITAL-REGISTER/HAL. 5 iagram rangkaian paralel In : lock Pc 3 Pc Pc 2 P 3 P 2 P I 3 = 2 = = Menyimpan ata Secara eret ( Serial In ) Prinsip dasar Serial In adalah sebagai berikut : Menyimpan data secara deret dilakukan dengan memasukan data bit demi bit mulai FF yang paling ujung, dan digeser satu per satu sampai FF berisi. Pergeseran data diatur oleh sinyal klok. Rangkaian logikanya : A B Serial Input A B lock Rangkaian dan Timing iagramnya (Serial In) B A B A Serial Input -FF berasal dari JK-FF lock

6 TEKNIK IGITAL-REGISTER/HAL LOK Pergeseran ke INPUT Kiri ATA B A REGISTER GESER KANAN/KIRI ( RIGHT / LEFT SHIFT REGISTER ) Register register sebelumnya, bit demi bitnya akan bergeser ke kanan bila ada pulsa clock yang masuk maka register demikian disebut Register Geser Kanan (Right Shift Register). Ada register yang bukan saja hanya bergeser ke kanan tetapi juga ke kiri. isebut juga dengan Reversible Shift Register. Untuk register geser kiri/kanan dibutuhkan suatu rangkaian pengatur tambahan yang dapat mengatur pergeseran bit demi bit baik ke kanan maupun ke kiri. Rangkaian pengatur ini dihubungkan dengan output FF di sebelah kirinya (l) kalau harus bergeser ke kanan; atau dengan output FF sebelah kanan (R) jika akan bergeser ke kiri. Shift ontrol (sc) Ki 3 3 Ka 2 2 Sebagai pengontrol pergeseran yang dikehendaki digunakan ontrol ircuit Shift Bila S = = # f (Ki) 3 = f (Ka) Bila S = 2 = 2 # f (Ka) 3 = f (Ki)

7 TEKNIK IGITAL-REGISTER/HAL. 7 Rangkaian dengan FF sebagai berikut : R L S K = S. R + S. L Kalau S=, maka = L, jadi bit demi bit akan menggeser ke kanan. Kalau S=, maka = R, jadi bit demi bit akan bergeser ke kiri. Rangkaian Logika Reversible Shift Register adalah sebagai berikut : S S Ka P 3 P 2 P Ki A A B B lock Register yang bekerja secara deret maupun secara jajar Membuka / menutup lock G 2 I Paralel Ouput (PI) G 3 3 Serial Input (SI) 2 2 Register/rangkaian ini merupakan pengontrol Register yang bekerja Parallel In atau Serial In. Bila I = G2 = G = = # f (PI) Pada saat G = 2 = f (SI) ; 3 = f (SI) ; dan G pun akan membuka sinyal clock. Bila I = G2 = G = 2 # f (SI) ; dan = f (PI), 3 = f (PI). Pada saat G2 =, berfungsi sebagai pembuka sinyal clock.

8 TEKNIK IGITAL-REGISTER/HAL. 8 Rangkaian Logika Register yang dapat bekerja paralel maupun serial adalah sbb : A B A B lock P P P 2 P 3 Serial Input (SI) G G 2 2A 2B 2 Input ontrol (I) Parelel Input (PI) Untuk Blok P4 berfungsi untuk mengatur jalannya sinyal clock, dan prinsip kerjanya sama. Bila I = G2 =, maka output 3 (PI) sampai dengan 3 (P3) adalah f (SI), dan data yang diteruskan dari Serial Input yang dikontrol oleh sinyal lock I. Bila I = G2 =, maka output 3 (PI) sampai dengan 3 (P3) adalah f (PI), dan data yang diteruskan dari Paralel Input yang dikontrol oleh sinyal clock 2. MENGELUARKAN ATA Serial Out : Mengeluarkan ata secara seri (serial out). Pelaksanaannya sama seperti mengisi data secara seri (serial in)

9 TEKNIK IGITAL-REGISTER/HAL. 9 Parallel Out : 3 = 2 = = Input lock Read Out 3 = 2 = = =, bila Read Out = KOMBINASI SERIAL AN PARALEL Serial In Paralel Out Untuk memasukkan atau menulis data 5 bit secara serial, langkah pertama register harus direset dahulu sehingga a b c d e =. Misalkan data yang akan dimasukan (dimulai bit yang paling kanan). Kemudian sinkron dengan pulsa klok pertama, kedua, dan sampai kelima, masukkan lewat input serial inisial A berturut-turut harga,,,, dan. engan demikian : Pulsa klok ke satu, a b c d e = Pulsa klok ke dua, a b c d e = Pulsa klok ke tiga, a b c d e = Pulsa klok ke empat, a b c d e = Pulsa klok ke lima, a b c d e = Jadi setelah pulsa klok kelima data 5 bit tersebut dapat dibaca dan dikeluarkan lewat 5 buah output dari masing-masing FF secara paralel. ata di atas dimasukkan secara serial dan dikeluarkan/dibaca secara paralel, maka register tersebut disebut Register Serial In Paralel Out atau Serial Paralel onverter. Serial In Serial Out ata yang dimasukkan secara serial seperti pada serial in paralel out, kemudian e dijadikan sebagai tempat keluarnya data, dan sesudah itu dimasukkan pulsa clock sebanyak 5 kali, maka setiap data akan bergeser ke kanan 5 kali.

10 TEKNIK IGITAL-REGISTER/HAL. engan demikian : Pada klok ke satu, e = Pada klok ke dua, e = Pada klok ke tiga, e = Pada klok ke empat, e = Pada klok ke lima, e = ata 5 bit akan keluar lewat e secara berurutan mulai dari bit LSB (Bit Paling kanan) sinkron dengan masuknya setiap pulsa clock. Paralel In Paralel Out ata 5 bit dapat dimasukkan secara bersamaan (serempak) lewat input A, B,,, dan E (E sebagai LSB / bit paling kanan). Andaikan harga ABE =, maka setelah register direset terlebih dahulu dan kemudian PE diubah sebentar ke maka data ditransfer ke a b c d e, sehingga harga a b c d e =. ata yang dimasukkan adalah secara paralel sedang pengeluarannya dilakukan secara paralel pula maka register ini disebut : Paralel in Paralel Out. Untuk mengeluarkan data secara paralel, masing-masing output dari FF dihubungkan ke input sebuah gerbang AN, sedang input yang lain dari gerbang AN dihubungkan ke input baca. Input Baca harus diatur sama dengan Gambarnya adalah sebagai berikut : A B E Input Baca A B E Paralel In Serial Out aranya sama dengan Paralel In Paralel Out Sebagai outputnya adalah e, jadi data outputnya dikeluarkan secara serial hanya dari output e. Untuk itu perlu dimasukkan pulsa clock sebanyak lima kali untuk mengeser data yang ada pada output-output sebelumnya. Keluarnya output untuk setiap clock sama dengan serial in paralel out, yaitu LSB akan keluar terlebih dahulu. Register ini dapat disebut sebgai register paralel in serial out atau paralel to serial konverter. FEEBAK SHIFT REGISTER ( FSR ) FSR sering juga disebut twisted ring counter, yaitu semacam ring counter yang dihubungkan bukan serial outputnya tetapi ke komplemen serial outputnya. FSR dengan N-FF akan menghasilkan 2N - Sequence atau merupakan pembagi 2N

11 TEKNIK IGITAL-REGISTER/HAL. Sinyal lock Kondisi FF A B Kondisi awal Kembali seperti 7 lock no., dstnya ari tabel di atas dapat dilihat bahwa digit selalu bergerak/berjalan setiap pergantian hitungan, sehingga FSR untuk ini akan menghasilkan Sandi Berjalan atau Walking oded iagram waktu dari FSR Tiga Bit tersebut di atas : lock A B LATIHAN. Rancanglah FSR 4 bit dan FSR 5 bit. Gambarkan diagram waktu dari masing-masing FSR tersebut.