Rangkaian Counter
Apa itu Counter?
Counter merupakan salah satu rangkaian elektronika digital yang menggunakan urutan logika digital dan dipicu oleh pulsa atau clock (rangkaian sekuensial). Counter biasanya mencacah atau menghitung dalam biner dan dapat dibuat untuk berhenti atau berulang ke hitungan awal setiap saat.
Adapun beberapa karakteristik counter yang harus kita ketahui, yaitu :
1. Jumlah hitung maksimal (Modus Cacahan).
2. Menghitung ke atas atau ke bawah.
3. Operasi Asinkron atau Sinkron.
4. Bergerak bebas atau berhenti sendiri.
Adapun manfaat couinter dianatra lain adalah :
1. Pengukur frekuensi.
2. Pembagi frekuensi.
3. Penyimpan data.
4. Pengurutan alamat, dan lain-lain.
Nah dipembahasan diatas kita sudah mengetahui pengertian dan manfaat dari counter. Nah di pembahasan berikutnya kita akan mengenal lebih dalam pencacahan atau yang biasa disebut counter
Pencacah merupakan sebuah register yang dapat menghitung jumlah pulsa detak yang masuk melalui masukan detaknya, oleh karena itu pencacah membutuhkan karakteristik memori dan pewaktu.
Dalam pencacahan pun masih terbagi lagi , diantara lain adalah :
A. Pencacah Gelombang
Pencacah digital hanya akan menghitung dalam biner atau dalam kode biner. Tabel di bawah ini menunjukkan urutan hitungan dalam biner dari 0000 sampai 1111 (0 sampai 15 dalam desimal). Suatu pencacah digital yang menghitung biner dari 0000 sampai 1111, dapat disebut sebagai pencacah modulo-16. Modulus dari suatu pencacah adalah jumlah hitungan yang dilaluinya. Istilah “modulo” kadang-kadang disingkat dengan “mod”. Dengan demikian maka pencacah ini dapat disebut sebagai suatu pencacah mod-16. Berikut ini tabelcacahan biner dari 0000 sampai 1111
Diagram logika pencacah mod-16 dan diagram pewaktunya ditunjukan pada Gambar di bawah ini.
Gambar: (a) Pencacah Mod 16; (b) Diagram Pewaktu Pencacah Mod 16 Cara kerja rangkaian
Penjelasan :
– Flip-flop JK tersebut dipacu ujung negatif.
– Semula Clear (Clr) dibuat 0 untuk mereset semua keluaran, sehingga keadaan awal keluaran Q3 Q2 Q1 Q0 = 0 0 0 0
· Kemudian Clear (Clr) dibuat 1 untuk mengoperasikan semua flip-flop.
· Clk mentogel Q0 saat pulsa Clock dari 1 ke 0.
· Q0 mentogel Q1 saat pulsa Q0 dari 1 ke 0.
· Q1 mentogel Q2 saat pulsa Q1 dari 1 ke 0.
· Q2 mentogel Q3 saat pulsa Q2 dari 1 ke 0.
Perhatikan pulsa 16, semula keluaran cacahan adalah : Q3 Q2 Q1 Q0 = 1111
Saat pulsa 16 mencapai tepi negatif, nilai cacahan kembali pada : Q3 Q2 Q1 Q0 = 0 0 0 0
Pencacah ini tidak berhenti pada hitungan maksimumnya, melainkan melanjutkan penghitungan selama pulsa Clock dimasukan pada masukan clk pada FF0. Jenis Pencacah seperti ini disebut “Pencacah Gelombang” yang mempunyai karakteristik sebagai berikut :
· Jumlah Cacahan maksimal 16 (mod-16).
· Menghitung ke atas (mulai 0000 s/d 1111).
· Operasi Asinkron, karena tidak semua Flip-flop mentogel tepat serempak dengan detak (clock).
· Bergerak bebas,karena cacahan tidak berhenti pada hitungan maksimumnya.
· Pencacah ini juga disebut sebagai pembagi frekuensi.
· Frekuensi Q0 = 1/2 frekuensi Clock.
· Frekuensi Q1 = 1/4 frekuensi Clock.
· Frekuensi Q2 = 1/8 frekuensi Clock.
· Frekuensi Q3 = 1/16 frekuensi Clock.
· Flip-Flop ke 1 membagi 2 frekuensi Clock.
· Flip-Flop ke 2 membagi 4 frekuensi Clock.
· Flip-Flop ke 3 membagi 8 frekuensi Clock.
· Flip-Flop ke n membagi 2n frekuensi Clock
JENIS - JENIS COUNTER
Ripple Counter
Gambar di atas memperlihatkan sebuah ripple counter (pencacah riak) yang dibangun dengan flip-flop JK. Karena masukan J dan K terpasang pada tingkat tegangan tinggi, maka setiap flip-flop akan mengalami toggle ketika masukan detak menerima tepi negatif pulsa.
Jika CLR rendah, semua flip-flop akan direset dan
menghasilkan kata digital Q3Q2Q1Q0 = 0000. Jika CLR kembali pada logika tinggi, pencacah telah siap melaksanakan operasi. Karena flip-flop paling kanan menerima pulsa detak secara langsung, maka Q0 akan mengalami toggle sekali setiap tepi negatif pulsa detak.
Jika Q0 berubah dari 1 menjadi 0, maka flip-flop Q1 akan menerima sebuah tepi negatif pulsa dan menimbulkan toggle pada keluaran Q1. Demikian selanjutnya jika sebuah flip-flop mengalami reset menjadi nol, maka akan menimbulkan toggle pada flip-flop berikutnya.
Sebuah pencacah riak terkendali hanya akan
mencacah pulsa-pulsa detak. Sinyal COUNT
Cara Kerja Controlled Ripple Counter
• Jika COUNT rendah, masukan J dan K akan menjadi rendah. Ini menyebabkan semua flip-flop tertahan dalam keadaan sebelumnya meskipun pulsa-pulsa detak terus memasuki pencacah.
• Bila COUNT tinggi, masukan J dan K ikut menjadi tinggi. Dalam hal ini pencacah akan bekerja sebagaimana telah dibahas sebelumnya, yakni setiap tepi negatif dari pulsa detak akan menambah 1 hitungan pada pencacah.
Pada pencacah riak, waktu tunda propagasi total adalah ntp. Ini menyebabkan pencacah riak terlalu lambat untuk beberapa pemakaian tertentu. Guna mengatasi masalah tersebut, dapat menggunakan sebuah synchronous counter (pencacah sinkron).
Cara Kerja Synchronous Counter
• CLR yang rendah akan mereset pencacah menjadi Q = 0000.
• Ketika sinyal CLR kembali pada keadaan tinggi, pencacah siap beroperasi.
• Tepi positif dari pulsa detak yang pertama akan mengisi Q0 untuk menghasilkan Q = 0001.
• Pada saat tibanya tepi positif yang kedua, Q1 dan Q0 secara serempak mengalami toggle dan kata keluaran menjadi Q =0010.
• Tepi positif ketiga menaikkan cacahan menjadi Q = 0011, dst. Keuntungan dari pencacah sinkron terletak pada kecepatannya.
• Pencacah ini hanya membutuhkan satu kali waktu tunda propagasi dalam menghasilkan cacahan biner yang tepat.
Pada pencacah sinkron terkendali, sinyal COUNT yang rendah membuat semua flip-flop menjadi tidak aktif. Bila COUNT dijadikan tinggi, rangkaian akan berfungsi sebagai pencacah sinkron. Artinya, setiap tepi positif dari detak akan menaikkan satu angka cacahan.
Sebuah pencacah lingkar (putar) tidak mencacah dengan bilangan biner tapi bekerja dengan kata-kata yang hanya memiliki satu bit tinggi. Pencacah ini berguna untuk mengendalikan suatu deretan operasi, karena kita dapat mengaktifkan pada setiap saat hanya satu di antara beberapa
piranti yang ada.
Cara Kerja Ring Counter
• Jika CLR rendah dan kemudian menjadi tinggi lagi, maka kata keluaran pertama adalah Q = 0001.
• Tepi pulsa detak yang pertama menggeser bit paling kiri (MSB) ke dalam posisi paling kanan (LSB). Bit-bit yang lain bergeser ke kiri satu posisi sehingga keluaran menjadi Q =0010.
• Tepi positif yang kedua menyebabkan operasi pemutaran ke kiri berikutnya, sehingga keluaran menjadi Q = 0100.
• Demikian seterusnya hingga tepi positif ke empat memulai siklus yang sama, karena pemutaran ke kiri menghasilkan 0001.
Sebuah pencacah turun dapat mencacah dari 1111 sampai 0000. Setiap flip-flop mengalami toggle ketika bila masukan sinyal detak berubah dari 1 menjadi 0. Masukan ini ekivalen dengan perubahan dari 0 ke 1 pada keluaran yang tidak
dikomplemen kan. Misalnya, q1 mengalami toggle bila Q0 berubah dari dari 1 menjadi 0; dan ini ekivalen dengan Q0 yang berubah dari 0 menjadi 1.
Cara Kerja Down Counter
• Mula-mula preset PRE berupa sinyal rendah dan
menghasilkan kata keluaran Q = 1111.
• Pada waktu PRE menjadi tinggi, operasi akan dimulai.
Perhatikan bahwa Q0 mengalami satu kali toggle pada setiap pulsa detak.
• Pulsa detak yang pertama hanya menghasilkan satu toggle negatif (perubahan dari 1 ke 0) dalam Q0 sehingga kata keluaran menjadi Q = 1110.
• Pulsa detak yang kedua menghasilkan satu toggle positif dalam Q0, dan mengakibatkan toggle satu toggle negatif pada Q1. Hasilnya adalah Q = 1101.
Pada pulsa detak yang ketiga, Q0 mengalami
toggle negatif, dan Q = 1100. Pada pulsa detak
yang ke-empat, Q0 mengalami toggle positif, Q1
mengalami toggle positif dan Q2 mengalami toggle negatif. Hasilnya adalah Q = 1011. Demikian seterusnya hingga Q = 0000.
• Pada pulsa detak berikutnya, seluruh flip-flop
mengalami poggle positif dan menghasilkan angka cacahan Q = 1111. Selanjutnya siklus yang sama sama akan berulang kembali.
Keluaran-keluaran flip-flop dihubungkan dengan
jaringan pengarah pengemudi (steering network)
Sebuah sinyal kendali UP menghasilkan baik
pencacahan turun maupun pencacahan naik.
Cara Kerja Up-Down Counter
Jika sinyal UP merupakan tingkat logika rendah,
Q2, Q1 dan Q0 akan disalurkan ke masukan-
masukan detak, dan ini akan menghasilkan
pencacahan turun. Di pihak lain, apabila UP tinggi, Q2, Q1 dan Q0 akan menggerakkan masukan-masukan detak dan rangkaian menjadi sebuah pencacah naik.
Dalam sebuah presetable counter, pencacahan dapat dimulai dari bilangan yang lebih besar daripada nol. Pencacahan dimulai dari bilangan P3P2P1P0, sebuah bilangan antara 0000 dan 1111.
Cara Kerja Presetable Counter
• Bila LOAD rendah, semua gerbang NAND memiliki keluaran tinggi. Karena itu masukan preset dan clear dari semua flip-flop menjadi tak-aktif. Dalam hal ini rangkaian melakukan pencacahan naik. Masukan-masukan data dari P3 sampai P1 sama sekali tidak memberikan pengaruh karena gerbang-gerbang NAND tidak aktif.
• Pada waktu LOAD tinggi, masukan-masukan data dan komplemennya akan lolos melalui gerbang-gerbang NAND dan melakukan preset terhadap pencacah sehingga keluarannya menjadi P3P2P1P0.
• Ketika LOAD kembali rendah, rangkaian kembali berfungsi sebagai pencacah.
1.binery counter adalah rangkaian flip-flop yang mempunyai berapa kedudukan
A.1
B.2
C.3
D.4
E.5
2.up counter adalah counter yang menghitung berapa arah
A.1
B.2
C.3
D.4
E.5
3.counter ini disebut..... karena dalam menghitung pulsa di mulai dari atas kebawah atau dari yang besar ke terkecil
A.binerycounter
B.upcounter
C.downcounter
D.dualcounter
E.incounter
4.menghitung banyaknya pulsa yang masuk serangkaiancounter adalah fungsi
A.multivibrator
B.T flip-flop
C.binerycounter
D.upcounter
E.downcounter
1.Rangkaian counter yang berfungsi untuk menghitung sampai dengan bilangan tertentu lalu mereset kembali ke angka 0 setelah mencapai bilangan tertentu adalah…counter
A. answer choices
B. Synhronous
C. Asynchronous
D. Down
E. Modulo N Counter
2. Perancangan counter dapat dibagi menjadi Berikut yang bukan termasuk perancangan counter adalah….
A. Aljabar Bolean dan Gerbang Logika
B. Peta Karnaugh dan Diagram Waktu
C. Hukum Komutatif dan Hukum Asosiatif
D. Synhronous Counter dan Asynchronous Counter
E. Step Up dan Step Down
3. Rangkaian yang berfungsi sebagai penghitungan angka secara cepat baik itu perhitungan maju maupun mundur disebut…
A. Encoder
B. Flip-Flop
C. Multiplexer
D. Adder
E. Counter
4.
Gambar diatas termasuk salah satu contoh jenis perhitungan counter ...
A. Modulo N Counter
B. Up Counter
C. Down Counter
D. Synhronous Counter
E. Asynchronous Counter
5. Syncronous counter memiliki pemicuan dari sumber clock yang sama dan susunan flip-flopnya adalah...
A. Seri
B. Seri parallel
C. Asinkron
D. Paralel
E. Sinkron
6. Asynchronous counter tersusun atas flip-flop yang dihubungkan secara…
A. Karnough
B. Paralel
C. Up counter
D. Down counter
E. SeriA
Komentar
Posting Komentar