DASAR-DASAR RANGKAIAN SEKUENSIAL 2

Transkripsi

1 PECOBAAN 2. DAA-DAA ANGKAIAN EKUENIAL TUJUAN : etelah melaksanakan percobaan ini mahasiswa diharapkan mampu : Membuat Flip-flop dari gerbang NO Membuat Flip-flop dari gerbang NAND Membuat Flip-flop dengan Clock Melakukan analisa rangkaian sekuensial dengan Flip-flop Mendisain rangkaian sekuensial dengan flip-flop 2.2. PEALATAN : Modul Trainer ITF 02 / DL TEOI : Flip-flop dari gerbang NO dan NAND angkaian ekuensial dapat dibuat dari gerbang kombinasional yang dimodifikasi sedemikian rupa sehingga menghasilkan kondisi Present tate dan Next tate. Ada dua jenis gerbang yang bisa digunakan : gerbang NO dan gerbang NAND. Flip-flop adalah jenis rangkaian sekuensial yang mempunyai dua input, yaitu input (e dan input (ese, serta mempunyai dua output yaitu output dan. Nilai dari selalu berlawanan dengan, sehingga rangkaian ini disebut sebagai Flip flop ( sebagai Flip dan sebagai Flop). 1) Flip-flop dari gerbang NO Untuk membuat sebuah Flip-flop dari gerbang NO, dibentuk rangkaian seperti gambar 2.1. Percobaan 2 5 Dasar ekuensial 2

2 Y Gambar 2.1. Flip-flop dari gerbang NO Jika output Y dianggap mempunyai nilai yang berlawanan dengan output, maka Y =. Dengan kombinasi nilai biner dari input dan maka didapatkan Tabel P/N untuk Flip-flop dari gerbang NO adalah seperti pada Tabel 2.1. Tabel 2.1. Tabel P / N untuk Flip-flop dari gerbang NO * Kondisi 0 0 n n Hold eset et Not used Untuk melakukan analisa rangkaian sekuensial, diperlukan nilai dari Next Outputnya. Cara mendapatkan Next Output dari rangkaian di atas adalah sebagai berikut : ( t + ) = ( + ( ( t + ) = ( + ( ( t + 2 ) = ( t + ) + ( t + ) atau ( t + 2 ) = ( + ( + ( t + ) Jika << 0 maka ( t + ) = (.[ ( + ( ] persamaan FF dengan NO Flip-flop bisa dirangkai dengan cara lain seperti ditunjukkan pada gambar (a) (b) Gambar 2.2. Bentuk lain Flip-flop dari gerbang NO (a) Gambar rangkaian (b) imbol logika Percobaan 2 6 Dasar ekuensial 2

3 2) Flip-flop dari gerbang NAND Untuk membuat sebuah Flip-flop dari gerbang NAND, dibentuk rangkaian seperti gambar 2.3. Gambar 2.3. Flip-flop dari gerbang NAND Tabel 2.2. Tabel P / N untuk Flip-flop dari gerbang NAND * Kondisi 0 0 n n Hold eset et Not used Nilai Next Otput dari gerbang NAND didapatkan dari persamaan sebagai berikut : ( t + ) = (. ( ( t + ) = (. ( ( t + 2 ) = ( t + ). ( t + ) atau ( t + 2 ) = (. (. ( t + ) Jika << 0 maka ( t + ) = ( + [ (. ( ] persamaan FF dengan NAND angkaian Flip-flop yang lain ditunjukkan pada gambar (a) (b) Gambar 2.4. Bentuk lain Flip-flop dari gerbang NAND (a) Gambar rangkaian (b) imbol logika 0 Percobaan 2 7 Dasar ekuensial 2

4 Flip-Flop dengan Clock ebuah rangkaian ekuensial dapat diatur sebagai elemen penyimpan jika diberi input kontrol. Input kontrol tersebut akan mengatur kapan Next Output boleh dieluarkan atau tidak. Pemberian input kontrol (untuk selanjutnya disebut Clock) ditunjukkan pada gambar 2.5. C * Gambar 2.5. Flip-flop dari gerbang NO dengan Clock Input C merupakan input kontrol yang akan mengatur nilai dan yang masuk ke Flip-flop. Jika C bernilai 1, output Flip-flop akan berubah ke kondisi Next-nya sesuai dengan kombinasi input dan nya, sehingga ( t + ) = (.[ ( + ( ]. Jika C bernilai 0, output Flip-flop tidak berubah, artinya kondisi Next sama dengan kondisi Present-nya, atau ( t + ) = (. Dengan kondisi ini maka flip-flop dapat dikatakan sebagai elemen penyimpan Analisa angkaian ekuensial Menganalisa rangkaian adalah mengamati cara kerja sebuah rangkaian untuk mendapatkan hasilnya. Untuk menganalisa sebuah rangkaian sekuensial diperlukan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Tentukan persamaan logika untuk input-input Flip-flopnya 2. Untuk jenis -FF, yakinkan bahwa persamaan logika input. = 0, jika tidak, hentikan analisa ini (tidak sesuai dengan sifat -FF, dimana nilai input dan keduanya tidak pernah = 1 ). Percobaan 2 8 Dasar ekuensial 2

5 3. Tentukan persamaan Next tate untuk output masing-masing flip-flop yang dianalisa : ( t + ) = ( + ( ( Untuk Flip-flop dengan gerbang NAND ( t + ) = (.[ ( + ( ] Untuk Flip-flop dengan gerbang NO A B CLK Gambar 2.6. Contoh angkaian ekuensial dari -FF intesa angkaian ekuensial Untuk mendisain sebuah rangkaian sekuensial yang dapat memberikan respons tertentu sesuai dengan yang kita kehendaki, maka dilakukan proses sintesa rangkaian. Pada proses sintesa rangkaian, yang diketahui adalah perubahan kondisi dari satu kondisi awal ke kondisi berikutnya. Proses sintesa berkebalikan dengan proses analisa, oleh karena itu diperlukan Tabel Eksitasi, yang merupakan tabel kebalikan dari Tabel tate. Pada Tabel Eksitasi, nilai output sekarang (Present Outpu dan output berikutnya (Next Outpu sudah diketahui. Nilai Present Input dicari dari hubungan kedua nilai output tadi. Tabel Eksitasi dari - flip-flop seperti ditunjukkan pada Tabel 2.3 Tabel 2.3. Tabel Eksitasi -FF berikut : P N Eksitasi ( (t+ ) ( ( d d 0 Untuk melakukan proses sintesa rangkaian, ikuti langkah langkah sebagai 1. Dapatkan bentuk Tabel P/N dari kasus yang diketahui (bisa dalam bentuk soal cerita, maupun persamaan next state) 2. Buat Tabel Eksitasi sesuai dengan jenis Flip-flop yang akan digunakan. Percobaan 2 9 Dasar ekuensial 2

6 3. Buat K-map untuk masing-masing input Flip-flop. 4. Cari Persamaan Logika dari input Flip-flop sesuai hasil dari K-Map. 5. Buat gambar rangkaian dan jalankan POEDU PECOBAAN Flip-flop dari gerbang NO dan NAND 1. Buat rangkaian Flip-flop dari gerbang NO seperti gambar Dapatkan Tabel Present tate / Next tatenya 3. Buat rangkaian Fip-flop dari gerbang NAND seperti gambar Dapatkan Tabel Prsent tate / Next tatenya Flip-flop dengan Clock 1. Buat rangkaian Flip-flop dengan Clock seperti gambar Input C berasal dari switch input. 3. Dapatkan Tabel Kebenarannya Analisa angkaian ekuensial 1. Pada Trainer, buatlah rangkaian seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.7. A A X Y Y CLK Gambar 2.7. Percobaan Analisa angkaian menggunakan -FF 2. ebelum menjalankan rangkaian, periksakan dulu ke dosen / asisten. 3. Buat Tabel P/N sebagai hasil pengamatan. 4. Bandingkan hasilnya apabila menggunakan persamaan Next-tate untuk -FF intesa angkaian ekuensial (dengan JK-FF) 1. Disain sebuah rangkaian sekuensial yang terdiri dari 1 buah -FF dimana flipflop tersebut mempunyai persamaan next-state sebagai berikut : Percobaan 2 10 Dasar ekuensial 2

7 X ( t + ) = A( + A( X ( 2. Carilah nilai eksitasinya sesuai langkah-langkah yang telah dijelaskan sebelumnya. 3. Gambarkan hasilnya dan rangkai di trainer. 4. Catat hasilnya pada Tabel P/N TUGA 1. Dapatkan tate Diagram dari rangkaian Flip-flop dengan gerbang NO maupun dengan gerbang NAND yang sudah diamati. 2. Disain sebuah rangkaian sekuensial dari Flip-flop yang memiliki persamaan next state sebagai berikut : W ( t + ) = B( + Y ( Y ( t + ) = W (. B( Percobaan 2 11 Dasar ekuensial 2