synchronous MOD-16 Counter

fig. 7.5




1. Pendahuluan[Kembali]

dalam perkembangan teknologi elektronika digital dan instrumentasi, rangkaian logika sekunensial memegang peranan krusial sebagai elemen pemrosesan data yang berbasis waktu. berbeda dengan rangkaian kombinasional yang outputnya hanya ditentukan oleh input saat itu, rangkaian sekuensial memiliki kemampuan memori yang menyimpan status sebelumnya menggunakan komponen dasar berupa flip-flop. dua bentuk implementasi utama dari sistem ini adalah register dan pencacah (counter). dalam aplikasinya, pecacah digunakan secara luas untuk menghitung jumlah pulsa detak (clock), membagi frekuensi, higga mengatur urutan eksekusi intruksi pada sistem mikroprosesor.

berdasarkan metode pemberian sinyal pemicunya, pencacah diklasifikasikan menjadi dua jenis utama, yaitu pencacah asinkron (asynchronous/ripple counter) dan pencacah sinkron (synchronous counter). pada pencacah asinkron, sinyal clock merambat secara berantai dari satu tahap ke tahpa berikutnya, yang menyebabkan terjadinya akumulasi tunda perambatan (propagation delay). kendala ini membatasi performa pencacah asinkron pada aplikasi kecepatan tinggi karena dapat memicu munculnya kondisi salah baca (glitch). untuk mengatasi keterbatasan tersebut, dirancanglah synchroous counter, di mana seluruh flip-flop di dalam rangkaian dipicu secara paralel oleh satu sumber sinyal clock yang sama secara serentak.

2. Tujuan[Kembali]

1. memahami prinsip kerja synchronous counter

2. merancang dan mengimplementasikan counter biner 4 bit (MOD 16)

3. mengetahui perbedaan antara synchronous dan asynchronous counter

4. mengamati urutan output biner dari 0000 hingga 1111                                   

3. Alat dan Bahan[Kembali]

ALAT:

1. logicprobe

BAHAN

1. IC 74148


2. Gerbang Logika NOT (7404)

spesifikasi:


3. Gerbang NAND 4011

spesifikasi:



4. gerbang logika AND 7408





4. Dasar Teori[Kembali]

   1. Logicprobe



Logic probe atau logic tester adalah alat yang biasa digunakan untuk menganalisa dan mengecek status logika (High atau Low) yang keluar dari rangkaian digital. Objek yang diukur oleh logic probe ini adalah tegangan oleh karena itu biasanya rangkaian logic probe harus menggunakan tegangan luar (bukan dari rangkaian logika yang ingin diukur) seperti baterai. Alat ini biasa digunakan pada IC TTL ataupun CMOS (Complementary metal-oxide semiconductor).
Logic probe menggunakan dua lampu indikator led yang berbeda warna untuk membedakan keluaran High atau Low. Yang umum dipakai yaitu LED warna merah untuk menandakan output berlogika HIGH (1) dan warna hijau untuk menandakan output berlogika LOW(0).
 
    2. IC 74148



Encoder IC 74148 merupakan priority encoder dengan karakter aktif LOW untuk jalur input maupun data outputnya sehingga untuk mengaktifkan jalur input encoder maka tombol S1 – S7 pada rangkaian keypad diatas terhubung ke ground pada saat tombol S1 – S7 ditekan.

Spesifikasi :

  • Tipe IC: Decoder-to-Binary Encoder
  • Jumlah Jalur Masukan: 8 jalur
  • Jumlah Jalur Keluaran: 3 jalur
  • Tegangan Operasional: IC 74148 biasanya beroperasi pada tegangan 5V DC.
  • Package: IC 74148 tersedia dalam berbagai paket, seperti DIP (Dual Inline Package) dengan 16 pin.
  • Tegangan Tingkat Logika: IC ini bekerja dengan logika TTL (Transistor-Transistor Logic).
  • Fungsi Utama: IC 74148 digunakan untuk mengonversi data input biner menjadi keluaran kode biner yang sesuai.

    3. Gerbang Logika Not (7404)


Spesifikasi: 

    4. Gerbang NAND 4011

spesifikasi:

    5. Gerbang Logika AND 7408


Spesifikasi :

  • Supply Voltage 7V
  • Input Voltage 5.5V
  • Operating Free Air Temperature Range 0°C to +70°C
  • Storage Temperature Range −65°C to +150°C


Prinsip Kerja 
Synchronous MOD-16 Counter adalah sebuah rangkaian pencacah serempak 4-bit yang memiliki total 16 status hitungan unik, mulai dari biner $0000_2$ (desimal 0) hingga $1111_2$ (desimal 15). Karena seluruh flip-flop menerima detak secara bersamaan, transisi status bit dari Least Significant Bit (LSB) hingga Most Significant Bit (MSB) terjadi secara simultan. Agar setiap tahap flip-flop dapat berubah status pada urutan biner yang benar, rangkaian ini mengintegrasikan logika pengendali tambahan berupa gerbang AND. Gerbang logika ini berfungsi untuk mengevaluasi status output dari tahapan-tahapan sebelumnya; suatu flip-flop hanya akan melakukan transisi (toggle) pada detak berikutnya jika seluruh bit berbobot lebih rendah di belakangnya telah bernilai logika High (1).

Gambar Rangkaian:
Video Penjelasan:



[Video Penjelasan]

Komentar

Posting Komentar