Modul 4

 MODUL 4

 "Shift Register & Seven Segment"

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

Percobaan

A. Tugas Pendahuluan 1
B. Tugas Pendahuluan 2
C. Laporan Akhir 1
D. Laporan Akhir 2

*Klik teks untuk menuju

1. Tujuan [Kembali]

1. Merangkai dan Menguji shift register.

2.  Merangkai dan Menguji aplikasi shift register pada seven segment.

2. Alat dan Bahan [Kembali]

1. Panel DL 2203D 
2. Panel DL 2203C 
3. Panel DL 2203S
4. Jumper.

3. Dasar Teori [Kembali]

4.3 Dasar Teori

    4.3.1 Shift Register

Register geser (shift register) merupakan salah satu piranti fungsional yang banyak digunakan dalam sistem digital. Tampilan pada layar kalkulator dimana angka bergeser ke kiri setiap kali ada angka baru yang diinputkan menggambarkan karakteristik register geser tersebut. Register geser ini terbangun dari flip-flop. Register geser dapat digunakan sebagai memori sementara, dan data yang tersimpan didalamnya dapat digeser ke kiri atau ke kanan. Register geser juga dapat digunakan untuk mengubah data seri ke paralel atau data paralel ke seri. Ada empat tipe register yang dapat dirancang dengan kombinasi masukan dan keluaran dan kombinasi serial atau paralel :

1.    Serial in serial out (SISO)

Pada register SISO, jalur masuk data berjumlah satu dan jalur keluaran juga berjumlah satu. Pada jenis register ini data mengalami pergeseran, flip flop pertama menerima masukan dari input, sedangkan flip flop kedua menerima masukan dari flip flop pertama dan seterusnya.

Gambar 4.1 Serial In Serial Out

               2.    Serial in paralel out (SIPO)

Register SIPO, mempunyai satu saluran masukan saluran keluaran sejumlah flip flop yang menyusunnya. Data masuk satu per satu (secara serial) dan dikeluarkan secara serentak (secara paralel). Pengeluaran data dikendalikan oleh sebuah sinyal kontrol. Selama sinyal kontrol tidak diberikan, data akan tetap tersimpan dalam register.

Gambar 4.2 Serial In Paralel Out

3.    Paralel In Serial Out (PISO)

Register PISO, mempunyai jalur masukan sejumlah flip flop yang menyusunnya, dan hanya mempunyai satu jalur keluaran. Data masuk ke dalam register secara serentak dengan di kendalikan sinyal kontrol, sedangkan data keluar satu per satu (secara serial).

Gambar 4.3 Paralel In Serial Out

4.    Paralel In Paralel Out (PIPO)
Register PIPO, mempunyai jalur masukan dan keluaran sesuai dengan jumlah flip flop yang menyusunnya. Pada jenis ini data masuk dan keluar secara serentak.

Gambar 4.4 Paralel In Paralel Out

                4.3.2    Seven Segment

Piranti tampilan modern disusun sebagai pola 7-segmen atau dot matriks. Jenis 7segmen, sebagaimana namanya, menggunakan pola tujuh batang yang disusun membentuk angka 8 seperti ditunjukkan pada gambar 3.1. Menurut kesepakatan, huruf-huruf yang diperlihatkan dalam Gambar 3.1 ditetapkan untuk menandai segmen-segmen tersebut. Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, juga bentuk huruf A sampai F (heksadesimal).

Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7segmen, sehingga harus menggunakan decoder BCD ke 7-segmen sebagai antar muka. Decoder ini terdiri dari gerbang-gerbang logika yang masukannya berupa digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7-segmen.

Gambar 4.5 Rangkaian Seven Segment Common Katoda

Gambar 4.6 Rangkaian Seven Segment Common Anoda

4. Percobaan[kembali]

4.1        Prosedur Percobaan   

4.1.1   Percobaan 1 Serial In /Serial Out , Paralel In/Serial Out dan Paralel In/Paralel Out Shift register dengan kapasitas 4 bit.

1.   Matikan power supply modul.

2.   Buatlah rangkaian seperti pada rangkaian percobaan dibawah ini.

Gambar 4.7 Rangkaian percobaan Serial In/Serial Out, Paralel In/Serial Out, dan Paralel In/Paralel Out Shift Register dengan kapasitas 4 bit

Gambar 4.8 Rangkaian Serial In/Serial Out, Paralel In/Serial Out, dan Paralel In/Paralel Out Shift Register dengan kapasitas 4 bit

3.   Variasikan input switch sesuai dengan jurnal

4.   Berikan keterangan pada jurnal sesuai output yang didapat.

 

4.1.2   Percobaan 2 Decoder BCD Seven Segment

1.    Rangkai rangkaian seperti gambar dibawah ini.

        2.   Variasikan switch B0 sampai B6 sesuai dengan jurnal cek output yang terjadi.

Gambar 4.9 Rangkaian decoder BCD seven segment

Gambar 4.10 Rangkaian percobaan decoder BCD seven segment

 

4.1.3   Percobaan 3 Aplikasi counter decimal dari rangkaian decoding dan display sevensegment.

1.  Buatlah rangkaian seperti pada gambar berikut

2.  Set B0 dan B1 berlogika 1 dan set rotaring conter pada decimal yang di inginkan. Selanjutnya B1 berlogika 1 cek output yang terjadi.

Gambar 4.11 Rangkaian percobaan Aplikasi counter decimal dari rangkaian decoding dan display seven segment

Tugas Pendahuluan 2

Tugas Pendahuluan 2 - Modul 4 - Percobaan 2 Kondisi 12

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

    1. Kondisi
    2. Gambar
    3. Video Simulasi
    4. Prinsip Kerja Rangkaian

    5. Link Unduhan

1. Kondisi [Kembali]

           Percobaan 2 kondisi 12

   Buatlah rangkaian seperti gambar percobaan 2 dengan menggunakan IC 4511 dan seven segment common katoda.

2. Gambar [Kembali] 

            Gambar Rangkaian Sebelum Disimulasikan

            Gambar Rangkaian setelah disimulasikan 

3. Video Simulasi [Kembali] 

4. Prinsip Kerja Rangkaian [Kembali]

     Pada percobaan terdapat rangkaian untuk menampilkan shift register. Pada rangkaian terdapat 7 buah switch, 1 buah decoder binary to decimal IC4511, dan satu buah seven segment katoda sesuai dengan kondisi percobaan.

    Pada rangkaian switch 1, 2, 3, 4 berfungsi sebagai inputan dari decoder IC4511. Decoder sendiri merupakan suatu perangkat yang mana suatu kombinasi input (disini binary) akan dikeluarkan berupa kombinasi output (disini decimal). Pada IC4511 dapat memberi outputan decimal dari 0 sampai 9. Seven segment disini berperan untuk menampilkan outputan dari IC4511 yaitu berupa kombinasi decimal yang berasal dari kombinasi input binary. Seven segment yang digunakan disini yaitu seven segment katoda yang mana akan aktif jika inputannya bernilai aktif high, hal ini dikarenakan rangkaian dioda dalam seven segment.

    Pada seven segment nilai yang ditampilkan sesuai dengan dari outputan IC4511, nilai yang ditampilkan pada output dapat ditentukan dengan input dari IC4511. Pada rangkaian tersebut switch 1 berperan sebagai LSB pada IC4511 sedangkan switch 4 berperan sebagai MSB pada inputan IC4511.

5. Link Download [Kembali] 

    1. Rangkaian disini

    2. 4511 Data sheet

    3. Video disini

    4. Html disini

Tugas Pendahuluan 1

Tugas Pendahuluan 1 - Modul 4 - Percobaan 1 Kondisi 11

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

    1. Kondisi
    2. Gambar
    3. Video Simulasi
    4. Prinsip Kerja Rangkaian

    5. Link Unduhan

1. Kondisi [Kembali]

           Percobaan 1 kondisi 11

   Buatlah rangkaian seperti gambar percobaan 1 dengan output di batasi sampai 1010

2. Gambar [Kembali] 

            Gambar Rangkaian Sebelum Disimulasikan

            Gambar Rangkaian setelah disimulasikan 

3. Video Simulasi [Kembali] 

4. Prinsip Kerja Rangkaian [Kembali]

   Pada rangkaian terdapat 7 buah switch, 4 buah JK flip-flop, 1 gerbang AND, 1 inverter dan 4 logic probe.

    Pada rangkaian 1, 2, 3, 4, 7 berfungsi sebagai pemberi nilai pada kaki RS masing-masing JK flip-flop disini ditujukan untuk non-aktif. Switch 5 berfungsi untuk mengaktifkan clock dan switch 6 berfungsi untuk memberi nilai inputan pada kaki J flip-flop pertama dan inverter berfungsi untuk memvariasikan nilai inputan pada kaki K flip-flop, Ouputan Q dan Q' pada flip-flop pertama berfungsi sebagai inputan pada flip-flop kedua, begitupun dengan outputan dari flip-flop kedua berfungsi sebagai inputan pada flip-flop ketiga dan begitu seterusnya.

    Nilai yang ditampilkan berasal dari output Q masing-masing flip-flop. Shift register, sesuai namanya berfungsi sebagai penggeser data yang masuk atau menyimpan data secara sementara. Proses penggeseran data akan sesuai dengan metoda masuk dan keluar data. Metoda masuk dan keluar dikatakan Serial jika data yang masuk atau keluar secara satu persatu dan masuk keluarnya data ini ditandai oleh clock. Metoda masuk dan keluar Paralel jika data yang masuk dan keluar secara bersamaan dan juga ditandai oleh clock. Pada shift register data yang pertama masuk dan keluar merupakan LSB sedangkan data yang terakhir masuk dan keluar adalah MSB.

    Pada rangkaian percobaan, shift register berjenis Serial In Serial Out (SISO), sesuai dari pengertian sebelumnya maka data yang masuk dan keluar secara satu persatu. Pada percobaan memiliki kondisi agar output di 1010. Maka untuk mengatur agar nilai pada shift register di 1010 switch 5 bernilai 1 agar clock aktif dan bisa menggeser nilai outputan dari flip-flop pertama hingga output flip-flop  keempat. Semua nilai output akan ditampilkan pada clock ke 4 dan data akan dikirim saat clock ke 8. Selanjutnya switch 6 diubah-ubah nilainya secara berurut dari masukan pertama 0, kedua 1, ketiga 0 dan keempat 1 hingga menghasilkan nilai 1010. Untuk nilainya tetap di 1010 maka Switch 5 harus berlogika 0 agar clock mati dan nilai pada shift register tetap berada pada 1010.

    

5. Link Download [Kembali] 

    1. Rangkaian disini

    2. 74111 Data sheet

    3. Video disini

    4. Html disini

Laporan Akhir 2

PERCOBAAN 2

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Alat dan Bahan

3. Rangkaian

4. Prinsip Kerja

5. Video Percobaan

6. Analisis

7. Download

1. Jurnal [Kembali]

2. Alat dan Bahan [Kembali]

Module D'Lorenzo

Jumper

    1. Panel DL 2203C. 

    2. Panel DL 2203D. 

    3. Panel DL 2203S. 

    4. Jumper.

3. Rangkaian [Kembali]

4. Prinsip Kerja [Kembali]

    Pada percobaan, rangkaian counter terdiri atas 6 switch spdt pada masing-masing percobaan, 8 logic probe dan dua buah IC counter yaitu IC74LS90 dan IC7493.  Counter merupakan rangkaian yang berfungsi sebagai penghitung, pada percobaan ini rangkaian merupakan model dari asynchronous counter dengan menggunakan IC74LS90 dan IC7493. Pada percobaan 2a inputan CKA dan CKB memiliki inputan yang sama dan masing-masing output dihubungkan ke logicprobe. Counter IC74LS90 akan melakukan perhitungan ketika switch B0, B1, B2 bernilai 0, B0, B2 bernilai 0, B1, B3 bernilai 0, B0, B3 bernilai 0 dan B2, B1 bernilai 0 sedangkan pada IC7493 akan melakukan perhitungan ketika B4 bernilai 0 dan B5 bernilai 1, B4 bernilai 1 dan B5 bernilai 0 serta B4 dan B5 bernilai 0. Namun counter akan menghasilkan perhitungan tidak berurutan tapi disertai dengan pola. Ini akibat pengaruh input CKA dan CKB yang sama. 

    Pada percobaan 2b inputan CKA dan CKB memiliki inputan yang berbeda, inputan CKB berasal dari Q0 sehingga CKA dan CKB memiliki clock yang berbeda dan masing-masing output dihubungkan ke logicprobe. Counter IC74LS90 akan melakukan perhitungan ketika switch B0, B1, B2 bernilai 0, B0, B2 bernilai 0, B1, B3 bernilai 0, B0, B3 bernilai 0 dan B2, B1 bernilai 0 sedangkan pada IC7493 akan melakukan perhitungan ketika B4 bernilai 0 dan B5 bernilai 1, B4 bernilai 1 dan B5 bernilai 0 serta B4 dan B5 bernilai 0. Counter akan menghasilkan perhitungan berurutan dan beraturan. Ini akibat pengaruh input CKA dan CKB yang berbeda. Outputan IC7493 akan menghasilkan counter secara berurutan dari 0-9 sedangkan Outputan IC7493 akan menghasilkan counter secara berurutan dari 0-15.

5. Video Percobaan [Kembali]

6. Analisis [Kembali]

1) Analisa kenapa percobaan 2a output mengcounter tidak beraturan

Jawab:

    Pada rangkaian percobaan 2a didapatkan output menghitung mundur tak beraturan, tapi hasil output dari counter memiliki pola, sesuai pada tabel jurnal percobaan. Hal ini terjadi karena inputan pada CKA dan CKB memiliki clock yang sama, tapi CKA hanya memberikan output pada Q0 sedangkan CKB memberikan output pada Q1, Q2, Q3. Jadi akibat dari hal tersebut counter menghitung secara acak hasil perhitungannya, tapi hasil acak ini memiliki pola berurutan.

2) Analisa kenapa percobaan 2b dapat mengcounter secara beraturan?

Jawab:

    Pada rangkaian 2b didapatkan output menghitung secara urut dan beraturan. Hal ini dapat terjadi karena CKA memiliki clock yang berbeda dengan CKB. Pada CKB inputan yang diambil adalah outputan dari CKA yaitu Q0. Karena hal ini maka outputan dari CKB akan berubah ketika Q0 berubah dari 1 ke 0 karena CKB bersifat falltime. Dari kondisi ini maka counter dapat menghitung secara urut dan beraturan.

3) Analisa kenapa percobaan 2b pada IC74LS90 hanya bisa mengcounter sampai 9?

Jawab:

    Pada IC74LS90 output dapat menghitung secara berurutan dan beraturan hingga 9. Hal ini dapat terjadi karena output Q1, Q2, Q3 akan berubah nilainya setelah Q0 berubah dari 1 ke 0. Perubahan ini disebabkan oleh inputan CKB yang aktif low berasal dari Q0 yang berasal dari CKA. Karena CKA hanya mempengaruhi Q0 maka Q0 menjadi inputan clock bagi CKB yang memberi nilai atau outputan pada Q1, Q2, Q3. Q1, Q2, Q3 akan berubah nilai setelah CKB aktif hingga Q3 bernilai 1 dan data akan direset keawal. Jadi karena hal ini IC74LS90 hanya bisa menghitung hingga 9.

4) Analisa kenapa percobaan 2b pada IC7493 hanya bisa mengcounter sampai 15?

Jawab:

    Pada IC7493 output dapat menghitung secara berurut dan beraturan hingga 15, hal ini memiliki analisa yang sama pada IC74LS90. Namun, pada IC7493 output Q1, Q2, Q3 dapat "menyimpan" hasil outputan. Jika pada IC74LS90 Q3 bernilai 1 maka nilai akan reset, pada IC7493 ketika Q3 bernilai 1 akan disimpan dan dilanjutkan hingga Q1, Q2, Q3 bernilai 1 dan akhirnya reset. Karena hal ini IC7493 hanya bisa menghitung sampai 15.

7. Download [Kembali]

Download HTML [Klik di sini]

Download rangkaian simulasi [Klik di sini]

Download video simulasi [Klik di sini]

Download Datasheet IC74LS90 [klik disini]

Download Datasheet IC7493 [klik disini]

Download Datasheet Logicprobe [klik disini]

Download Datasheet switch SPDT [klik di sini]