FLIP - FLOP Kelompok : Angga Surahman Sudibya (10407113) Ma mun Fauzi (10407527) Mudesti Astuti (10407571) Randy Septiawan (10407687) Rahman Rohim (10407679) JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS GUNADARMA
2009 DAFTAR ISI DAFTAR ISI...1 DAFTAR GAMBAR...2 DAFTAR TABEL...7 BAB I FLIP FLOP...9 1.1 Pengertian Flip Flop...9 1.2 Jenis-jenis Flip Flop...9 1.2.1 Flip flop RS (dirangkai dengan gerbang NAND)...9 1.2.2 Flip flop RS yang berdetak...11 1.2.3 Flip flop D...12 1.2.4 Flip flop JK...14 1.2.5 Flip flop T...15 DAFTAR PUSTAKA...16 2
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Simbol logika untuk flip flop RS. Gambar 2. (a) simbol flip flop RS, (b) Rangkaian flip flop RS yang menggunakan gerbang NAND. 3
Gambar 3. Diagram bentuk gelombang flip flop RS Gambar 4. Simbol untuk flip flop RS yang berdetak. 4
Gambar 5. Diagram bentuk gelombang flip flop RS Gambar 6. Rangkaian flip- flop RS berdetak dengan gerbang NAND. Gambar 7. Flip flop D 5
Gambar 8. Rangkaian flip flop D. Gambar 9. Flip flop D komersial. Gambar 10. Flip flop JK. 6
Gambar 11. Flip flop T. DAFTAR TABEL 7
Tabel 1. Tabel kebenaran flip flop RS. Tabel 2. Tabel kebenaran flip flop RS yang berdetak. Tabel 3. Tabel kebenaran flip flop D. 8
Tabel 4. Tabel kebenaran flip flop D 7474. Tabel 5. Tabel kebenaran flip flop JK BAB I FLIP FLOP 1.1 Pengertian Flip Flop 9
Flip flop adalah perangkat bistabil, hanya dapat berada pada salah satu statusnya saja, jika input tidak ada, flip flop tetap mempertahankan statusnya. Maka flip flop dapat berfungsi sebagai memori 1-bit. Flip flop termasuk ke dalam rangkaian logika gabungan atau sekuensial. 1.2 Jenis Jenis Flip Flop 1.2.1 Flip - Flop RS (dirangkai dengan gerbang NAND) Simbol logika untuk flip flop RS diperlihatkan pada gambar 1. Perhatikan bahwa FF RS mempunyai dua masukan, yang diberi label S dan R. dua keluaran diberi label Q dan Q. Pada flip flop, keluaran selalu berlawanan, atau komplementer. Dengan kata lain, bila keluaran Q = 1, maka keluaran Q = 0, dan sebagainya. Huruf S dan R pada masukan flip - flop RS seringkali disebut masukan set dan reset. 10
Tabel kebenaran pada Tabel 1 memperjelas operasi flip flop RS. Bila masukan S dan R keduanya 0, maka semua keluaran menjadi logis 1. Ini disebut keadaan larangan untuk flip flop dan tidak digunakan. Baris kedua dari tabel kebenaran memperlihatkan bahwa bila masukan S adalah 0 dan R adalah 1, maka keluaran Q diset pada logis 1. Ini disebut kondisi set. Baris ketiga memperlihatkan bahwa bila masukan R adalah 0dan S adalah 1, maka keluaran direset menjadi 0. Ini disebut kondisi reset. Baris 4 pada tabel kebenaran memperlihatkan kedua masukan (R dan S) pada 1. Ini merupakan kondisi menganggur atau kondisi istirahat dan membuat Q dan Q dalam keadaan komplementer sebelumnya. Ini disebut kondisi tetap. Dari tabel 1 terlihat bahwa untuk mengaktifkan pengesetan Q ke 1 diperlukan suatu logis 0. Untuk mengaktifkan reset, atau menghapus Q ke 0, juga diperlukan suatu logis Q. Oleh karena itu, untuk membuka atau untuk mengaktifkan diperlukan logis 0. Flip Flop RS dapat dibeli dalam suatu paket IC, atau dapat dirangkaikan dari gerbang logika, seperti dirangkai dengan gerbang NAND. Flip- flop RS dengan gerbang NAND ini beroperasi menurut tabel kebenaran pada tabel 1. Diagram waktu, atau bentuk gelombang banyak diberikan untuk rangkaian logika sekuensial. Diagram ini memperlihatkan taraf tegangan dan pengaturan waktu antara masukan dan keluaran dan bentuknya sama dengan apa yang anda lihat pada osiloskop. Jarak horizontal adalah waktu dan jarak vertikal adalah tegangan. Flip flop RS juga disebut suatu latch R-S atau suatu flip flop setreset. 11
1.2.2 Flip - Flop RS berdetak Simbol logika untuk flip flop RS yang berdetak diperlihatkan pada gambar 4. Amatilah bahwa flip flop tersebut kelihatannya seperti flip flop RS, tetapi flip flop RS yang berdetak mempunyai satu masukan ekstra yang diberi label CLK (untuk detak). Gambar 5 menggambarkan operasi flip- flop RS yang berdetak. Masukan CLK ada pada sebelah atas diagram. Perhatikanlah bahwa pulsa detik (1) tidak mempunyai pengaruh terhadap keluaran Q bila masukan S dan R berada dalam posisi 0. Flip flop tersebut berada pada mode mengganggur atau tetap selama pulsa detik 1. Pada posisi S preset, masukan S (set) dipindakan ke 1, tetapi keluaran Q belum diset ke 1. Sisi yang naik dari pulsa detak 2 memungkinkan Q menjadi 1. Pulsa 3 dan pulsa 4 tidak berpengaruh terhadap keluaran Q. Selama pulsa 3, flip flop berada dalam mode set, sedangkan selama pulsa 4, berada dalam mode tetap. Selanjutnya, masukan R dipreset ke 1. Pada sisi yang naik dari pulsa detak 5, keluaran Q direset menjadi 0. Flip flop berada dalam mode reset baik selama pulsa detak 5 maupun 6. Flip flop berada dalam mode tetap selama pulsa detak 7; dengan demikian, keluaran normal Q masih tetap 0. Perhatikan bahwa keluaran flip flop RS yang berdetak hanya berubah pada satu pulsa detak. Kita katakan bahwa flip flop ini beroperasi secara sinkron flip flop beroperasi selangkah dengan detak. Operasi sinkron sangat penting 12
dalam kalkulator dan komputer, yang masing-masing langkahnya harus terjadi dalam tingkat yang sangat tepat. Karakteristik lain dari flip flop RS yang berdetak adalah bahwa sekali diset atau direset akan tetap pada keadaan tersebut kecuali bila kita mengubah beberapa masukan. Ini merupakan karakteristik memori, yang sangat berharga dalam banyak rangkaian digital. Karakteristik ini akan jelas selama mode-tetap dari operasi. Dalam diagram bentuk gelombang pada gambar 5, flip flop ini ada dalam mode-tetap selama pulsa detak 1, 4, dan 7. Tabel 2 memperlihatkan tabel kebenaran untuk flip flop RS yang berdetak. Perhatikanlah bahwa hanya tiga baris sebelah atas dari tabel kebenaran yang digunakan baris sebelah bawah merupakan larangan dan tidak digunakan. Gambar 6 memperlihatkan diagram rangkaian flip flop RS yang berdetak. Perhatikanlah bahwa dua gerbang NAND telah ditambahkan pada masukan flip flop RS untuk menambah sifat detakan. 1.2.3 Flip - Flop D 13
Simbol flip-flop D diperlihatkan pada gambar 7 hanya mempunyai satu masukan data (D) dan satu masukkan detak (CLK). Flip flop D sering disebut flip-flop tunda. Kata tunda menggambarkan apa yang terjadi pada data, atau informasi pada masukkan D. Data ( 0 atau 1 ) pada masukkan D di tunda 1 pulsa detak dari pemasukan sampai keluaran Q. Tabel kebenaran yang disederhanakan untuk flip flop D diperlihatkan pada Tabel 3. Perhatikan bahwa keluaran Q mengikuti masukan D sesudah satu pulsa detak. Flip flop D dapat dibentuk dari flip flop R-S yang berdetak dengan menambahkan satu pemblik, seperti diperlihatkan pada Gambar 8. Umumnya Anda akan menggunakan flip flop D yang dimasukan ke suatu IC. Gambar 9 memperlihatkan flip flop D komersial khusus. Dua masukkan ekstra [ PS ( preset ) dan CLR ( clear ) telah ditambahkan pada flip flop D pada Gambar 9. Masukan PS mengeset keluaran Q menjadi 1 bila dibuka oleh suatu logis 0. Masukan PS dan CLR mengklearkan keluaran Q menjadi 0 bila dibuka oleh suatu logis 0. Masukan PS dan CLR akan menolak masukan D dan CLK. Masukan D dan CLK beroperasi seperti pada flip flop D pada gambar 7. Tabel kebenaran yang lebih rinci untuk flip flop D TTL 7474 komersial diperlihatkan pada Tabel 4. Ingatlah bahwa masukkan asinkron ( bukan sinkron ) ( PS dan CLR ) menolak masukkan sinkron. Masukkan asinkron ada dalam kontrol flip flop D dalam tiga baris pertama dari tabel kebenaran pada Tabel 4. Masukan sinkron ( D dan CLR ) tidak relevan seperti yang diperlihatkan oleh X pada tabel kebenaran, akan dihindarkan. Dengan kedua masukan asinkron tidak dibuka ( PS = 1 dan CLR) =1 ).flip flop D dapat diset dan direset menggunakan masukkan D dan CLK. Dua baris terakhir dari tabel kebenaran menggunakan satu 14
pulsa detak untuk memindahkan data dari masukkan D kekeluaran Q dari flip flop. Ini terjadi selangkah dengan detak, dan disebut dengan operasi sinkron. Flip flop D dirangkai satu sama lain untuk membentuk register geser dan register penyimpan. Register ini digunakan secara luas dalam sistem digital. Flipflop D menunda data untuk mencapai keluaran Q satu pulsa detak dan disebut flip-flop tunda. Flip flop D tercakup di dalam TTL dan CMOS berupa 74HC74, 74H273, 4013 atau 40174 ICs. 1.2.4 Flip - Flop JK Flip flop J-K merupakan flip flop universal dan digunakan paling luas, memiliki sifat dari semua flip flop jenis lain. Simbol logika untuk flip flop J-K digambarkan pada gambar 10. Masukan yang diberi label J dan K merupakan masukan data. Masukan yang diberi label CLK merupakan masukan detak. Keluaran Q dan Q merupakan keluaran komplementer biasa pada satu flip flop. Tabel kebenaran untuk flip flop J-K diperlihatkan pada Tabel 5. Bila masukan J dan K kedua-duanya O, maka flip flop tidak dibuka dan keluaran tidak berubah keadaan. Flip flop tersebut ada dalam mode tetap. Baris 2 dan 3 dari tabel kebenaran memperlihatkan kondisi reset dan set untuk keluaran Q. Baris 4 melukiskan keluaran penggunaan posisi togel dari flip flop J-K. Bila kedua masukan data J dan K ada pada 1, pulsa detak yang berulang menyebabkan keluaran berubah mati-hidup-mati-hidup-mati-hidup, dan sebagainya. Aksi mati-hidup ini seperti saklar togel, dan oleh karena itu disebut pentogelan. 15
Flip flop J-K digunakan secara luas dalam banyak rangkaian digital. Anda akan menggunakan flip flop J-K, khususnya dalam pencacah ( counters ). Pencacah dijumpai dalam hampir setiap sistem digital. 1.2.5 Flip - Flop T Simbol untuk flip flop T diperlihatkan pada Gambar 11. Flip flop T merupakan rangkaian flip-flop yang dibangun dengan menggunakan flip-flop J-K yang kedua inputnya dihubungkan menjadi satu maka akan diperoleh flip-flop yang memiliki watak membalik output sebelumnya jika inputannya tinggi dan outputnya akan tetap jika inputnya rendah. 16
DAFTAR PUSTAKA Tokhem, Roger L., Elektronika Digital, Edisi Kedua, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1995. 17
18