BAB I
TUJUAN
1.
Untuk merancang register geser PIPO (Parallel In - Parallel Out).
2.
Untuk mempelajari perpindahan data dari satu
register ke register yang lain.
3.
Untuk memahami cara kerja dari register geser.
BAB II
LANDASAN TEORI
Sebuah
register geser adalah perangkat digital yang digunakan untuk penyimpanan dan
transfer data. Data yang disimpan dapat muncul pada output encoding matriks sebelum
diumpankan ke sistem digital utama untuk pemrosesan atau mereka mungkin data
hadir pada output dari mikroprosesor data sebelum mereka dimasukkan ke sirkuit
pengemudi perangkat output. Register
geser sehingga membentuk link penting antara sistem digital utama dan saluran
input / output. Shift register juga dapat dikonfigurasi untuk membangun
beberapa jenis khusus counter yang dapat digunakan untuk melakukan sejumlah
operasi aritmatika seperti pengurangan, perkalian,
pembagian, komplementasi, dll blok bangunan dasar dalam semua register geser
adalah flipflop, terutama D-jenis flip-flop.
Meskipun dalam banyak register geser IC komersial
diagram sirkuit internal mereka mungkin menunjukkan penggunaan RS register
geser, pemeriksaan yang cermat akan mengungkapkan bahwa RS tersebut register
geser telah kabel sebagai D register geser saja.
Kapasitas penyimpanan sebuah register geser sama
dengan jumlah bit data digital dapat menyimpan, yang pada gilirannya tergantung
pada jumlah flip-flop yang digunakan untuk membangun register geser. Karena
setiap flip-flop dapat menyimpan satu bit data, kapasitas penyimpanan register
geser sama dengan jumlah register geser yang digunakan. Sebagai contoh,
arsitektur internal delapan bit shift register akan memiliki pengaturan riam
delapan register geser.
Berdasarkan
metode yang digunakan untuk memuat data ke dan membaca data dari register
geser, mereka diklasifikasikan sebagai register geser serial-serial-out (SISO),
(SIPO) register geser serial-in paralel-out, paralel-in serial-out (piso)
register geser dan paralel-paralel-out (PIPO) register geser. (Anil K. Maini, 2007)
Dalam elektronika
digital seringkali diperlukan penyimpanan
data sementara sebelum data diolah lebih
lanjut. Elemen penyimpan dasar adalah flip-flop. Setiap flip-flop menyimpan sebuah bit data. Sehingga, untuk menyimpan kata n-bit, diperlukan n-buah
flip-flop yang disusun sedemikian rupa dalam
bentuk register geser. Data biner dapat
dipindahkan secara seri atau paralel. Dalam mode seri, bit-bit dipindahkan
secara berurutan satu per satu: b0,
b1, b2, dan seterusnya.
Dalam
berbagai aplikasi, seringkali diperlukan proses penggeseran isi register satu
atau lebih bit ke arah kiri atau kanan untuk memanipulasi data atau untuk
melakukan operasi matematis. Andaikan sebuah
register geser berisi data dengan bit signifikan
terkecil tersimpan di dalam
FFO. Pada saat satu pulsa detak diterapkan, penggeseran
ke kanan akan terjadi.
Sebuah register geser adalah perangkat digital yang digunakan untuk
penyimpanan dan transfer data. Data yang akan disimpan dapat muncul pada output
encoding matriks sebelum diumpankan ke sistem digital utama untuk pemrosesan
atau mungkin data hadir pada output dari sebuah mikroprosesor sebelum mereka
diumpankan ke sirkuit driver dari data perangkat output. Sehingga, register
geser membentuk link penting antara sistem digital utama dan saluran
input/output.
Kapasitas penyimpanan sebuah register geser sama dengan jumlah bit data
digital dapat menyimpan, yang pada gilirannya tergantung pada jumlah flip-flop yang
digunakan untuk menyusun register geser. Karena setiap flip-flop dapat
menyimpan satu bit data, kapasitas penyimpanan register geser sama dengan
jumlah flip-flop yang digunakan. Sebagai contoh, arsitektur internal dari
delapan bit shift register akan memiliki pengaturan riam delapan flip-flop.
Berdasarkan metode yang digunakan untuk memuat data ke dan membaca data
dari register geser, mereka diklasifikasikan sebagai register geser masukan
seri-keluaran seri (SISO), register geser masukan seri-keluaran paralel (SIPO),
register geser masukan paralel-keluaran seri (PISO) dan register geser masukan
paralel-keluaran paralel (PIPO).
Register geser dua arah. Sebuah register geser dua arah memungkinkan
pergeseran data baik ke kiri atau ke kanan. Hal ini dimungkinkan dengan
masuknya beberapa gerbang logika memiliki kontrol input. Kontrol input
memungkinkan pergeseran data baik ke kiri atau ke kanan, tergantung pada
statusnya logikanya.
Register geser universal. Sebuah register geser universal dapat dibuat
berfungsi sebagai salah satu dari empat jenis register yang dibahas diatas.
Artinya, memiliki serial/paralel kemampuan masukan data dan keluaran, yang
berarti bahwa hal itu dapat berfungsi sebagai masukan seri-keluaran seri, masukan
seri-keluaran paralel, masukan paralel-keluaran seri dan masukan paralel-keluaran
paralel register geser.
Kita
telah mengetahui bahwa semua operasi logika dapat dibentuk dengan menggunakan
pengulangan satu gerbang tunggal, seperti gerbang NAND and NOR. Selain
melakasanakan operasi logika, sistem logika harus dapat pula menyimpan bilangan
biner. Suatu rangkaian flip-flop seperti dijelaskan dibawah ini, dapat
digunakan sebagai elemen pengingat (memori) dalam sistem digital. Kenyataannya,
secara teoritis setiap sistem digital dapat dibangun seluruhnya dengan gerbang NAND dan flip-flop.
Keluaran flip-flop dapat merupakan tegangan renda
atau tinggi, yakni dala salah satu keadaan 0 dan 1. Keluarannya tetap rendah
atau tinggi sampai waktu tertentu kalau tidak diubah dengan memberikan sumber
luar ke masukan, yang dinamakan penyulut (trigger), dalam rangkaian. Karena flip-flop
mempunyai dua keadaan stabil, maka dinamakan pula mutivibrator biner atau
multivibrator bistabil. Selanjutnya, karena flip-flop dapat mengingat atau
mengunkapkan kembali suatu kondisi tertentu pada saat tertentu setelah trigger
dihilangkan, maka flip-flop dikatakan memiliki memori( ingatan ) 1-bit.
Dalam rangkaian flip-flop RL1 dan RL2 merupakan dua
tahanan identik dan berperan sebagai beban kolektor untuk dua transistor ientik
Q1 dan Q2. Catu basis untuk transistor Q1 diberikan oleh aksi pembagi potensial
dari tahanan RL2, RB2 dan R1 terhadap Vcc. Demikian pula catu basis utuk
transistor Q2 diberikan oleh pembagi potensial tahanan terdiri darii RL1, RB1
dan R2. Tahanan RB1 dan R1 merupakan tahanan identik dengan tahanan
berturut-turut RB2 dan R2. Tahanan RE adalah tahanan emiter umum untuk dua
transistor yang menetukan tegangan emiter; CE kapasitor pintas (by pass umum). (Chattopaday : 1984)
Cara
lain untuk menggunakan register geser adalah untuk bergabung dengan mereka
bersama-sama untuk membentuk pergeseran mendaftar,
seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 8.41. Dalam hal ini, semua register geser
memiliki jam yang sama masukan
yang biasanya gelombang persegi seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 8.42.
Serangkaian tinggi dan tingkat
rendah diterapkan untuk S1 disinkronkan dengan jam.
Sejak operasi
MSFF berikut Persamaan. (8.8), hadir di
tingkat S1 pada transisi tinggi ke rendah jam akan
ditransfer ke Q1. Pada transisi berikutnya, ini akan ditransfer ke Q2, dan
sebagainya di atasnya. Efek
bersih adalah bahwa urutan gelombang diterapkan pada S1 ditransfer ke bawah garis register geser, satu langkah untuk
setiap sisi transisi negatif dari jam. Jika kita ingin
mengulang pola, output dari flip-flop terakhir dapat dikembalikan ke input yang pertama.
8.12.1
aplikasi shift mendaftar
Register
geser memiliki sejumlah aplikasi dan kami menyebutkan dua dari mereka di sini. Yang pertama adalah produksi tanda pesan
bergulir dari jenis yang sering terlihat di tempat
umum. Jika kita menghubungkan masing-masing output A, B, C ..., ke LED dalam deretan panjang LED, kita akan
melihat pola masukan kami bergerak ke bawah baris pada tingkat ditetapkan oleh jam.
Jika kita melakukan hal yang sama dengan sejumlah
register geser / baris LED dan
mengatur baris satu di bawah yang lain, kita mendapatkan array persegi LED dikendalikan
oleh berbagai register geser di shift register. Kita sekarang bisa load pola yang kita pilih ke dalam array dan
menyebarkannya ke depan.
Seringkali pola ini dipilih untuk membentuk
huruf-huruf pesan seperti pada Gambar. 8.43. Kata "HELLO" akan memindahkan satu kolom di sebelah
kanan dengan setiap pulsa clock.
Kita juga dapat menggunakan beberapa register geser
untuk sintesis gelombang digital. Untuk ini aplikasi kita bayangkan kita memiliki
register geser m, yang masing-masing telah n register geser dan dengan demikian dapat terus n
menggunakan logika jenjang, hanya output dari flip-flop terakhir dari
masing-masing pergeseran
mendaftar.
Pada waktu tertentu tingkat logika output ini m
membentuk m-bit bilangan
biner B. Setiap kali jam pulsa, nomor yang berbeda B muncul pada output, dan, karena masing-masing
register geser telah n register geser, kita dapat menghasilkan n berbeda nomor m-bit.
Output dari flip-flop terakhir dari masing-masing
register geser terhubung untuk
input dari flip-flop pertama sehingga pola berulang. Pengaturan ini ditunjukkan
pada, sekarang
misalkan kita ingin membuat gelombang periodik. Kami membagi periode gelombang ke divisi n sama seperti yang
ditunjukkan sebuah
m-bit bilangan biner sebanding dengan amplitudo gelombang pada setiap waktu
kemudian dimasukkan ke array
register geser.
Setelah semua informasi ini dimuat, kami menjalankan
jam di tingkat normal. Rangkaian sekarang
memberikan serangkaian angka biner B pada output yang
mewakili amplitudo gelombang pada langkah waktu berikutnya. Jika kita bias menerjemahkan angka-angka ini menjadi
tegangan analog, kita dapat menghasilkan melangkah
versi gelombang asli. Hal ini kemudian dapat diteruskan melalui filter low-pass yang akan halus
menjadi gelombang sinus.
Meskipun metode ini menghasilkan bentuk gelombang
tampaknya lebih rumit daripada menggunakan
sirkuit analog, ia memiliki kelebihan tertentu. Yang paling mencolok adalah
kita yang dapat
mereproduksi setiap gelombang periodik dengan metode ini. Sirkuit analog kami bias menghasilkan bentuk gelombang tertentu
(sinus, gigi gergaji, gelombang persegi), tapi akan sulit ditekan untuk membuat
pola yang lebih teratur.
Kedua, frekuensi kita disintesis gelombang mudah diubah dengan mengubah
clock rate. Terakhir, desain sirkuit mudah
diperpanjang; kita dapat meningkatkan ketepatan (dalam waktu atau amplitudo)
dari kami disintesis
gelombang dengan meningkatkan jumlah register geser atau jumlah register geser di setiap shift
register. (Eggleston, D: 2011)
Register adalah sekelompok flip-flop
yang dapat menyimpan informasi biner yang terdiri dari bit yang banyaknya lebih
dari satu. Register dengan n flip-flop mampu menyimpan informasi sebesar n bit.
Ada dua jenis utama register tersebut : register penyimpan (storange register),
yang digunakan hanya untuk menyimpan data, dan register geser (shift register),
suatu rangkaian untuk menyimpan dan menggeser atau memanipulasi data.
Register itu terdiri
dari empat filp-flop menurut waktu dan dengan masukan D. Register tersebut
digunakan untuk penyimpan sementara suatu data sebesar empat bit. Data itu
dapat dipindahkan ke dalam atau keluar register dengan tiga cara yang berlainan
yang diatur oleh sinyal pengatur P, SR, dan SL. Ketiga
cara itu berturut-turut adalah pemindahan paralel, pemindahan geser
kanan secara seri dan pemindahan geser kiri.
Gambar 2.1 Register dengan empat
filp-flop menurut waktu dan dengan masukan D.
dengan P : pemindahan paralel, SR : pemindahan geser kanan, SL : pemindahan geser kiri, IR : masukan seri untuk SR, IL
: masukan seri untuk SL, X1 : masukan paralel, dan CP : pulsa hitung. Pemindahan
paralel dengan P = 1, SB = 0, SL = 0,data yang tersedia
pada masukan x0 sampai x3 dipindahkan menjadi A0
sampai A3 pemindahan paralel karena flip-flop menerima data baru
sekaligus dalam satu pulsa waktu.
Geser kanan Dengan SR
= 1 P = 0, SL = 0, data dalam
register itu digeser ke kanan dengan datangnya setiap pulsa waktu.
Masing-masing flip-flopnya menerima data baru dari tetangganya di sebelah kiri
dan flip-flop A3 menerima data dari masukan luar IR. Data
dipindahkan ke luar dengan mencacah keluar flip-flopnya A0..
Geser
kiri Dengan SL =1, P = 0, dan SR = 0, data dalam register
itu digeser ke kiri. Masing-masing flip-flponya menerima data baru dari
tetangganya di sebelah kanan dan A0 menerima data dari masukan dari
masukan luar IL. Data itu dipindahkan ke luar dengan mencacah
keluaran A3. Proses itu juga merupakan pemindahan seri tetapi
arahnya ke kiri.
BAB III
METODOLOGI
PERCOBAAN
3.1 Peralatan
dan Komponen
3.1.1
Peralatan
1.
PSA
5 volt DC.
Berfungsi sebagai sumber tegangan DC untuk mengaktifkan
rangkaian sebesar 5 volt.
2.
Jumper
Berfungsi
sebagai penghubung antar komponen pada
protoboard.
3.
Saklar
Berfungsi sebagai penentu masukan berupa 1 atau 0.
4.
Jepit
buaya
Berfungsi
sebagai penghubung antar komponen dengan alat atau alat dengan alat.
5.
Protoboard
Berfungsi sebagai tempat untuk merangkai
rangkaian sementara.
3.1.2
Komponen
1.
IC 74194
Berfungsi sebagai register
geser PIPO
2.
LED (4 buah)
Berfungsi sebagai indikator high dan low
3.
Resistor 330 Ω (4 buah)
Berfungsi sebagai penghambat
arus yang masuk ke LED.
4.
Timer 555
Berfungsi sebagai pewaktu (clock).
3.2 Prosedur
Percobaan
1.
Disediakan semua peralatan dan komponen
yang akan dipakai dalam percobaan.
2.
Dibuat rangkaian seperti pada gambar
dibawah ini.
3.
Dihubungkan kaki 3 ke A.
4.
Dihubungkan kaki 4 ke B.
5.
Dihubungkan kaki 5 ke C.
6.
Dihubungkan kaki 6 ke D.
7.
Dihubungkan kaki 11 ke clock (timer 555).
8.
Dihubungkan kaki 7 ke SL.
9.
Dihubungkan kaki 2 ke SR.
10. Dihubungkan
kaki 9 ke S0 dan kaki 10 ke S1.
11. Dihubungkan
kaki 1 ke clear.
12. Dihubungkan
kaki 12 ke QD.
13. Dihubungkan
kaki 13 ke QC.
14. Dihubungkan
kaki 14 ke QB.
15. Dihubungkan
kaki 15 ke QA.
16. Dihubungkan
kaki 8 ke PSA 5V DC ke kutub negatif.
17. Dihubungkan
kaki 16 ke PSA 5V DC ke kutub positif.
18. Dinyalakan
PSA 5V DC.
19. Dilakukan
percobaan sesuai dengan datasheet.
20. Dituliskan
hasil percobaan pada kertas data sesuai petunjuk asisten.
21. Dikembalikan
semua alat dan komponen yang dipakai ke tempat semula.
DAFTAR PUSTAKA
Chattopaday,
D. 1984. “Dasar Elektronika”. Jakarta : Penerbit UI Press
Halaman : 326 – 329
Eggleston,
D. 2011. “Basic Electronics for
Scientists and Engineers”. University Press,
Cambridge : United Kingdom
Pages : 224-227
Maini, Anil K. 2007. “Digital Electronics, Principles,
Devices And Applications”. John Wiley & Sons Ltd: West Sussex.
Pages : 447 – 449 ; 455 –
458.
Diakses pada tanggal: 07 April 2015
Pada pukul: 09.49 WIB
Untuk lebih lengkapnya, kamu bisa klik Register Geser.pdf
Tidak ada komentar:
Posting Komentar