7.20

[menuju akhir]

1. Pendahuluan [kembali]

Rangkaian yang ditampilkan merupakan implementasi decoder kombinasi yang bekerja bersama sebuah counter biner untuk menghasilkan delapan garis keluaran yang saling eksklusif (one‑hot) sesuai dengan nilai biner 3‑bit pada inputnya, sehingga membentuk suatu MOD‑8 decoder. Decoder semacam ini banyak digunakan dalam sistem digital untuk memilih satu dari beberapa beban (multiplexing/seleksi), menyalakan indikator numerik, atau mengaktifkan langkah pada mesin berurutan. Desain pada gambar memanfaatkan gerbang AND untuk mendekode setiap kombinasi bit input (A, B, C) dan menggunakan bentuk negasi (A', B', C') untuk menangani kondisi logika 0, sehingga setiap keluaran AND hanya aktif untuk satu pola input spesifik.

2. Tujuan [kembali]

  • Mengetahui konsep dasar counter MOD 8 
  • Mengetahui prinsip kerja counter MOD 8 dalam sistem digital.
  • Mampu merancang dan menganalisis rangkaian counter MOD 8 menggunakan IC dan gerbang logika.

3. Alat dan Bahan [kembali]

A. Alat

1. logicprobe 


Probe logika adalah probe uji genggam berbiaya rendah yang digunakan untuk menganalisis dan memecahkan masalah keadaan logis ( boolean 0 atau 1) 

B. Bahan 

 1.  Logic state

Berfungsi untuk memberikan keterangan logika 1 atau 0





2. Logic Toogle
LogicToggle berfungsi sebagai untuk memutuskan alur energi yg menyambung ke IC, atau untuk menghubungkannya. Jadi logic toggle pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus alur.



3. Gerbang AND
Jenis pertama adalah gerbang AND. Gerbang AND ini memerlukan dua atau lebih input untuk menghasilkan satu output. Jika semua atau salah satu inputnya merupakan bilangan biner 0, maka outputnya akan menjadi 0. Sedangkan jika semua input adalah bilangan biner 1, maka outputnya akan menjadi 1.


4. Gerbang Not
Gerbang Not adalah gerbang logika dasar yang menghasilkan keluaran berupa kebalikan dari nilai masukannya. Jika inputnya 1, maka keluarannya ialah 0, dan sebaliknya. 


5. JK Flip Flop
JK Flip-Flop adalah salah satu jenis flip-flop yang banyak digunakan dalam rangkaian digital sebagai elemen penyimpan satu bit data biner. 


4. Dasar Teori [kembali]



FIG 7.20

Counter MOD-8 adalah rangkaian penghitung yang mampu menghitung dari 0 hingga 7 dalam sistem bilangan biner, sehingga total memiliki 8 keadaan (2³ = 8). Counter ini umumnya dibuat menggunakan tiga buah flip-flop jenis T atau JK yang dihubungkan secara berurutan, karena 3 bit sudah cukup untuk merepresentasikan angka 0 sampai 7. Flip-flop digunakan sebagai elemen penyimpan yang berubah keadaan (toggle) pada setiap denyut clock, di mana setiap flip-flop mewakili satu bit biner. Dalam counter MOD-8, flip-flop diatur dalam konfigurasi penghitung biner menaik (up counter), baik secara sinkron (semua flip-flop dikendalikan oleh clock yang sama) maupun asinkron (clock berasal dari output flip-flop sebelumnya). Untuk memastikan counter hanya berhitung hingga 8 keadaan, digunakan gerbang AND untuk mendeteksi kondisi tertentu. Misalnya, jika counter dirancang sebagai counter bebas (free-running) 3-bit biner yang bisa menghitung sampai 7 (111), maka ketika semua output flip-flop mencapai logika 1, output dari gerbang AND akan aktif. Sinyal dari gerbang AND ini kemudian digunakan untuk mereset semua flip-flop secara otomatis kembali ke 000, sehingga membentuk rangkaian counter MOD-8. Dengan kata lain, gerbang AND berperan sebagai detektor kondisi maksimum (terminal count), yang mengatur agar perhitungan berhenti di jumlah tertentu sesuai dengan mod yang diinginkan. Counter jenis ini banyak digunakan dalam sistem digital untuk aplikasi seperti pembagi frekuensi, sistem kendali logika, dan penghitung pulsa.

Flip Flop JK

JK Flip-Flop adalah salah satu jenis flip-flop yang banyak digunakan dalam rangkaian digital sebagai elemen penyimpan satu bit data biner. Flip-flop ini memiliki dua input utama, yaitu J dan K, serta dua output, yaitu Q dan Q̅ (komplemen Q). Selain itu, JK Flip-Flop juga dikendalikan oleh sinyal clock (CLK), yang menentukan kapan perubahan keadaan output akan terjadi. Fungsi dasar dari JK Flip-Flop adalah memperbaiki kelemahan pada SR Flip-Flop yang tidak mengizinkan kondisi J = K = 1, di mana pada SR Flip-Flop kondisi ini menyebabkan keadaan tak terdefinisi. Pada JK Flip-Flop, kondisi J = K = 1 justru menghasilkan aksi toggle, yaitu perubahan keadaan Q menjadi kebalikannya (jika Q = 1 maka akan menjadi 0, dan sebaliknya) setiap kali ada pulsa clock.

Tabel kebenaran JK Flip-Flop menunjukkan perilaku sebagai berikut:

JK Flip-Flop sering digunakan dalam aplikasi pencacah (counter), pembagi frekuensi, dan memori sementara. Dalam rangkaian pencacah, beberapa JK Flip-Flop dapat dikombinasikan secara berurutan untuk membentuk counter biner. Penggunaan gerbang logika tambahan seperti AND sangat umum dalam rangkaian tersebut untuk mendeteksi kondisi tertentu dari output flip-flop dan memberikan aksi seperti reset atau preset. Karena kemampuannya dalam melakukan toggle dan kestabilannya terhadap pulsa clock, JK Flip-Flop menjadi pilihan populer dalam desain rangkaian logika sekuensial.


5. Prinsip Kerja [kembali]

Rangkaian pada gambar bekerja sebagai decoder 3-bit ke 8 keluaran yang digunakan untuk mendekode keluaran counter MOD-8. Tiga masukan biner, yaitu A, B, dan C, akan berubah secara berurutan dari 000 sampai 111 sesuai pulsa clock dari counter. Setiap kombinasi input tersebut akan menghasilkan hanya satu keluaran aktif pada jalur 0 sampai 7.
Cara kerjanya dimulai dari sinyal keluaran counter yang kemudian masuk ke rangkaian gerbang NOT untuk menghasilkan sinyal komplemen seperti A’, B’, dan C’. Sinyal asli dan sinyal komplemen ini lalu digabungkan oleh gerbang AND untuk membentuk kombinasi logika tertentu. Misalnya, saat input bernilai 000 maka keluaran 0 aktif, saat 001 maka keluaran 1 aktif, dan seterusnya hingga 111 yang mengaktifkan keluaran 7.
Dengan demikian, rangkaian ini menerapkan konsep one-hot decoding, yaitu hanya satu jalur keluaran yang bernilai aktif pada satu waktu. Prinsip ini sangat berguna untuk pemilihan kanal, pengalamatan, dan pengendalian urutan kerja dalam sistem digital.


6. Problem [kembali]

Problem 1:
Pada kondisi CBA = 101, berapa output HIGH dari gerbang AND, dan labelnya berapa?
Jawaban:
CBA = 101 berarti desimal 5. Maka hanya gerbang AND dengan label “5” yang aktif.
Problem 2:
Jika output counter saat ini adalah CBA = 100, berapa jumlah detak clock yang sudah terjadi?
Jawaban:
100 dalam biner = 4 dalam desimal, artinya sudah terjadi 4 detak clock.

7. Soal Latihan [kembali]

1. Apa yang terjadi setelah counter mencapai keadaan CBA = 111?
A. Tetap pada 111
B. Kembali ke 000
C. Lompat ke 100
D. Berhenti menghitung

2. Fungsi utama dari gerbang AND dalam rangkaian decoder MOD-8 adalah...
A. Menyimpan nilai biner
B. Mentrigger flip-flop
C. Mengidentifikasi setiap kombinasi output counter
D. Menjumlahkan sinyal input

8. Percobaan [kembali]





9. Download File [kembali]

Link unduh: Download

[Menuju Awal]








Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
  Mata Kuliah Elektronika 2025 Disusun Oleh: Rania Dewi Zuha Dinanty NIM : 2410951009 Dosen Pengampu : Dr. Darwison ,MT Rizki Wahyu Pratama ST, MT Referensi : a. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang b. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2,  ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang c. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013 d. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. e. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 f. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. g. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016.    
Baca selengkapnya