LAPORAN PRAKTIKUM "RANGKAIAN FLIP-FLOP" [Sistem Digital]

Praktikum Sistem Digital 2018 MODUL IV RANGKAIAN FLIP-FLOP 4.1 TUJUAN PRAKTIKUM 1. Memahami jenis-jenis dan karakteristik flip-flop. 2. Dapat membuat rangkaian flip-flop menggunakan gerbang dasar. 3. Memahami prinsip kerja berbagai jenis rangkaian flip-flop. 4. Dapat mengaplikasikan rangkaian flip-flop untuk rangkaian kombinasional yang lain. 4.2 PERCOBAAN YANG DILAKUKAN 1. Menyimulasikan rangkaian dibawah dan membuat tabel kebenarannya. Gambar 4.1 Rangkaian 1 percobaan nomor 1. Gambar 4.2 Rangkaian 2 percobaan nomor 1. Dari hasil yang didapatkan, apakah nama kedua rangkaian tersebut? 2. Menyimulasikan rangkaian logika dibawah ini: Gambar 4.3 Rangkaian permasalahan dua. a. Membuat tabel kebenarannya dari rangkaian pada nomor 2. b. Rangkaian apa Gambar 4.3 dan apa perbedaannya dengan rangkaian logika pada nomor 1. Program Studi Teknik Informatika Modul IV-1 Praktikum Sistem Digital 2018 3. Menyimulasikan rangkaian berikut menggunakan software simulator: Gambar 4.4 Rangkaian permasalahan nomor 3. a. Membuat tabel kebenarannya dari rangkaian pada nomor 3. b. Setelah melakukan percobaan, menentukan termasuk rangkaian apa rangkaian yang terdapat pada Gambar 4.4. 4. Membuat rangkaian pembagi frekuensi (1/16) dan membuat tabel kebenarannya. 4.3 HASIL PERCOBAAN 1. Hasil percobaan permasalahan pertama. a. Rangkaian dan tabel kebenarannya. Tabel 4.1 Tabel kebenaran SR Latch menggunakan gerbang NAND. S R Q Q’ Ket No 0 0 1 1 change 0 1 1 0 Reset 1 0 0 1 Set 1 1 Invalid Gambar 4.5 Rangkaian SR Latch menggunakan gerbang NAND. Tabel 4.2 Tabel kebenaran SR Latch menggunakan gerbang NOR. S R Q Q’ Ket 0 0 Invalid 0 1 1 0 Set 1 0 0 0 Reset No 1 1 1 0 change Gambar 4.6 Rangkaian SR Latch menggunakan gerbang NOR. b. Kedua rangkaian tersebut merupakan SR Latch. Program Studi Teknik Informatika Modul IV-2 Praktikum Sistem Digital 2018 2. Hasil percobaan permasalahan kedua. a. Rangkaian dan tabel kebenarannya. Tabel 4.3 Tabel kebenaran SR-FF menggunakan gerbang NOR. Q Q’ En S R 1 x x No change 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 Invalid 0 1 1 0 No change Gambar 4.7 Rangkaian SR-FF menggunakan gerbang NOR. b. Rangkaian pada Gambar 4.3 adalah rangkaian SR flip-flop. Perbedaannya dengan rangkaian nomor 1 terdapat pada penambahan clock dan dua gerbang NOR. 3. Hasil percobaan permasalahan ketiga. a. Rangkaian dan tabel kebenrannya. Tabel 4.4 Tabel kebenaran D flip-flop. D 1 1 0 0 CLK 1 0 1 0 Q 1 1 0 0 Q’ 0 0 1 1 Gambar 4.8 Rangkaian D flip-flop menggunakan gerbang NOR. b. Rangkaian pada Gambar 4.4 merupakan rangkaian D flip-flop. 4. Hasil percobaan permasalahan keempat. Rangkaian dan tabel kebenarannya. Gambar 4.9 Rangkaian T flip-flop pembagi frekuensi 1/16. Program Studi Teknik Informatika Modul IV-3 Praktikum Sistem Digital 2018 Tabel 4.5 Tabel kebenaran rangkaian pembagi frekuensi 1/16. Clock 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Q1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Q2 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 Q3 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 Q4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Pada gambar di atas terdapat 4 buah rangkaian T flip-flop, karena 1 rangkaiannya memiliki frekuensi ½ Hz, sehingga kelipatannya adalah ½ x ½ x ½ x ½ = 1/16. 4.4 PEMBAHASAN Pada percobaan pertama yaitu terdapat dua buah rangkaian yang masingmasing tersusun dari gerbang NOR dan gerbang NAND. Masing-masing rangkaian tersebut memiliki masukan berupa S (Set) dan R (Reset) sehingga dapat kita ketahui bahwa kedua rangkaian tersebut adalah menggunakan gerbang SR Latch. Dari rangakain tersebut maka dapat dibuat tabel kebenarannya pada rangkaian SR Latch dengan menggunakan gerbang NOR, jika input S dan R dalam kondisi 0 maka akan mengeluarkan command No Change, jika S dalam kondisi 0 dan R dalam kondisi 1, maka command-nya menjadi Reset, jika S dalam kondisi 1 dan R dalam kondisi 0, maka command-nya menjadi Set dan jika input S dan R bernilai 1, maka akan mengeluarkan command Invalid. Sedangkan untuk SR Latch yang menggunakan gerbang NAND akan mengeluarkan command yang berkebalikan dengan command dari SR Latch yang menggunakan gerbang NOR [1]. Program Studi Teknik Informatika Modul IV-4 Praktikum Sistem Digital 2018 Pada percobaan kedua, setelah dilakukan simulasi merangkai gerbang logika didapatkan hasil bahwa flip-flop tersebut mempunyai 2 masukan yaitu yang satu sebagai S (Set) yang dipakai untuk menyetel keluaran flip-flop dalam kondisi 1 dan masukan yang lain sebagai R (Reset) yang dipakai untuk me-reset sehingga membuat keluaran dalam kondisi 0. Rangkaian tersebut merupakan SR flip-flop karena dapat dibentuk dari dua gerbang NOR atau dua gerbang NAND. Perbedaan rangkaian pada percobaan pada Gambar 4.3 dengan rangkaian percobaan 1 yaitu terdapat pada signal pengontrol EN pada Gambar 4.3, sedangkan untuk percobaan 1 tidak ada signal pengontrol sehingga akan mengeluarkan command yang berbeda [2]. Pada percobaan ketiga, rangkaian tersebut merupakan rangkaian D flip–flop. Seperti yang telah kita ketahui bahwa pada rangkaian SR flip–flop sering muncul nilai output yang tidak diharapkan (Q=1 dan Q’=1). Untuk mengatasi hal ini maka pada salah satu gerbang NOR yang pertama diberikan input D, sedangkan pada gerbang NOR yang kedua diberikan input D yang sudah dilewatkan melalui gerbang NOR yang lain. Pada percobaan keempat, rangkaian pembagi frekuensi 1/16 dapat dibuat dengan memanfaatkan kondisi toggle pada suatu flip-flop digital. Satu unit toggle flip-flop pada dasarnya akan memberikan output dengan frekuensi setengah frekuensi input atau dengan kata lain 1 unit toggle flip-flop adalah pembagi 2 frekuensi input. Sehingga untuk membuat pembagi frekuensi 1/16 diperlukan 4 rangkaian toggle flipflop. 4.5 KESIMPULAN Berdasarkan percobaan yang dilakukan pada modul ini, dapat disimpulkan bahwa: 1. Ada 4 macam flip-flop yaitu, SR flip-flop, D flip-flop, JK flip-flop dan T flip-flop, masing-masing dari jenis tersebut memiliki karakteristik yang berbeda-beda. 2. Rangkaian flip-flop dapat dibentuk dengan menggunakan gerbang kombinasional NAND dan NOR. 3. Rangkaian flip-flop dapat dibentuk dengan menggunakan gerbang dasar yaitu dengan cara mengubahnya dari gerbang kombinasional yang telah ada. 4. Rangkaian flip-flop memiliki relasi antara jenis satu dengan jenis lainnya, seperti D flip-flop yang terdiri dari SR flip-flop yang mana input-an S dan R dijadikan Program Studi Teknik Informatika Modul IV-5 Praktikum Sistem Digital 2018 sebagai input tunggal D (Data), dan T flip-flop yang terdiri dari JK flip-flop yang mana input-an J dan K digabung menjadi input T (Toggle) 4.6 REFERENSI [1] Bimantoro, Fitri. 2018. Synchrounous Sequential Logic. Mataram: Universitas Mataram. [2] Zaenudin, Muhamad. 2011. Sistem Digital: BAB V: Rangkaian Flip-flop. Jakarta. Program Studi Teknik Informatika Modul IV-6