BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Dunia teknik mesin sangat erat hubunganya dengan dunia

pengukuran, karena hampir sebagian besar semua aplikasi dalam ilmu teknik mesin memerlukan sistem pengukuran. Seiring dengan perkembangan zaman, bidang elektronika juga ikut berkembang pesat. Pada suatu lingkungan industri besar yang berhubungan erat dengan dunia elektronika, dibutuhkan tenaga-tenaga ahli yang bisa menerapkan dan mengembangkan suatu peralatan –peralatan elektronika.Tanpa kita sadari, kita sebagai orang yang awam akan bidang elektronika hanya bisa menjadi pemakai dari barang-barang elektronika yang ada di lingkungan sekitar kita tanpa mempunyai rasa keingintahuan yang tinggi akan bidang ini. Sehingga bidang elektronika ini kebanyakan dikuasai oleh orang-orang dari negara lain yang mau belajar dan mempunyai keingintahuan yang tinggi. Sehingga apabila Indonesia ingin menjadi bangsa yang besar dan maju, harusnya orang – orang Indonesia mau bekerja keras untuk belajar dan mencari ilmu – ilmu baru yang mungkin dapat bermanfaat untuk dunia perindustrian di Indonesia. Mereka sangat dibutuhkan dan diharapkan mampu untuk membangun Indonesia ke arah yang lebih baik khusunya dalam bidang keelektonikaan.

Oleh karena itu percobaan ini penting dan perlu untuk dilakukan Untuk memperkenalkan dan mengajarkan kepada para praktikan tentang bidang elektronika khususnya untuk Counter, Register dan Mux Demux. Diantaranya untuk memahami prinsip kerja counter, register, multiplexer dan demultiplexer, mengetahui proses multiplexer dan demultiplexer pada proses transfer data, dan mengetahui pengaplikasian counter, register, multiplexer dan demultiplexer. Counter, Register dan Mux Demux ini penting untuk dunia industri – industri besar yang bergerak baik dalam dunia elektronika maupun tidak. Karena semua bidang tersebut saling berkaitan untuk menghasilkan suatu system elektronika yang canggih dan handal.

1

2

1.2 Rumusan MasalahAdapun permasalahan yang ada dalam percobaan ini adalah

a. Bagaimana prinsip kerja counter, register, multiplexer, dan demultiplexer

b. Bagaimana proses multiplexer dan demultiplexer pada proses transfer data

c. Bagaimana pengaplikasian counter, register, multiplexer, dan demultiplexer

1.3 Tujuan PercobaanAdapun tujuan percobaan dalam laporan ini adalah

a. Memahami prinsip kerja counter, register, multiplexer, dan demultiplexer

b. Mengetahui proses multiplexer dan demultiplexer pada proses transfer data

c. Mengetahui pengaplikasian counter, register, multiplexer, dan demultiplexer

1.4 Sistematika LaporanLaporan percobaan mata kuliah Elektronika Industri

mengenai Counter, Register dan Mux Demux ini terdiri atas 5 Bab. Bab pertama adalah pendahuluan yang berisi tentang latar belakang, permasalahan, tujuan dan sistematika laporan. Bab kedua berisi tentang dasar-dasar teori yang menjadi landasan tersusunnya laporan ini dan menjadi acuan untuk melakukan percobaan. Bab ketiga adalah metodologi percobaan yang berisi tentang peralatan yang digunakan dalam percobaan dan prosedur yang dilakukan saat melakukan percobaan. Bab keempat adalah analisis data dan pembahasan yang berisi tentang analisis data yang dicatat selama percobaan dan pembahasan dari percobaan yang dilakukan. Bab kelima adalah penutup yang berisi kesimpulan dan saran yang diberikan saat percobaan berlangsung.

BAB IIDASAR TEORI

2.1 CounterCounter tersusun atas sederetan flip-flop yang dimanipulasi

sedemikian rupa dengan menggunakan peta Karnough sehingga pulsa yang masuk dapat dihitung sesuai rancangan. Menurut jumlah pulsa yang dapat dicacah, terdapat jenis pencacah modulo 2n, contohnya pencacah modulo 4, modulo 8, dan modulo 16. Sedangkan hal ini elemen pengaktifan elemen penyimpan pencach adalah flip flop, terdapat pencacah jenis tak serempak atau pencacah tak singkron (synchronous counter) dan pencacah tak sesrempak, elemen – elemen penyusunnya yakni flip flop bekerja secara tidak serempak ketika pencacah tersebut diberi input pulsa dan pada pencacah serempak elemen-elemennya bekerja secraa bersama – sama ketika ada pulsa masuk ke inputnya bersama –sama ketika ada pulsa masuk ke inputnya. Prosedur perancangan kedua jenis pencacah tersebut agak berbeda. Untuk pencacah serempak prosedur perancangan rangkaian sekuensial. Sedangkan rangkaian pencacah tak serempak prosedur perancangannya lebih sederhana.

Alat penghitung ini (baik yang biner maupun desimal BCD) merupakan bagian penting dalam sistem peralatan digital dan penggunaannya dalam bidang industri. Selain untuk menghitung pulsa putaran, penghitung/pencacah juga dipakai untuk menghitung pulsa waktu, alat yang penting dalam bidang telekomunikasi yaitu untuk mencatat lama pembicaraan. Bagi masyarakat awam, penghitung bisa diartikan sebagai kalkulator yang dipakai untuk menghitung untuk keperluan sehari-hari. Ada dua macam kalkulator: penghitung sederhana, dan penghitung ilmiah (scientific calculator). Dalam penghitung sederhana, kita hanya bisa menghitung: + – * / % kwadrat, 1/x, dan operasi memori saja (cukup untuk keperluan penghitung rumah tangga sehari-hari). Sedangkan pada scientific calculator, kita bisa

3

4

menghitung rumus matematika yang lebih rumit, seperti: pangkat, exp, ln, sin, cosin, tg, dll. Kebanyakan dari kita sekarang tidak perlu membeli kalkulator ini, karena dalam komputer PC kita (MS Windows dan MS Office) di dalamnya sudah disediakan kalkulator.Penerapan counter dalam aplikasinya adalah berupa chip IC baik IC TTL, maupun CMOS, antara lain adalah: (TTL) 7490, 7493, 74190, 74191, 74192, 74193, (CMOS) 4017,4029,4042,dan lain-lain.

Gambar 2.1 Simbol flip-flop J-K.[1]

Tabel 2.1 Tabel kebenaran dari flip flop J-K.Input Output

Preset Clear Clock J K Q Q’L H X X X H LH L X X X L HL L X X X Race RaceH H ↓ L L Tetap TetapH H ↓ H L H LH H ↓ L H L HH H ↓ H H ToggleH H H X X Q0 Q0

Dalam perancangannya counter dapat tersusun atas semua jenis flip-flop, tergantung karakteristik masing-masing flip-flop tersebut. Secara global counter terbagi atas 2 jenis, yaitu: Syncronus Counter dan Asyncronous counter. Perbedaan kedua

jenis counter ini adalah pada pemicuannya. Pada Syncronous counter pemicuan flip-flop dilakukan serentak (dipicu oleh satu

5

5

sumber clock) susunan flip-flopnya paralel. Sedangkan pada Asyncronous counter, minimal ada salah satu flip-flop yang clock-nya dipicu oleh keluaran flip-flop lain atau dari sumber clock lain, dan susunan flip-flopnya seri. Dengan memanipulasi koneksi flip-flop berdasarkan peta karnough atau timing diagram dapat dihasilkan counter acak, shift counter (counter) sebagai fungsi register) atau juga up-down counter.

2.1.1 Syncronous CounterSyncronous counter memiliki pemicuan dari sumber

clock yang sama dan susunan flip-flopnya adalah paralel. Dalam Syncronous counter ini sendiri terdapat perbedaan penempatan atau manipulasi gerbang dasarnya yang menyebabkan perbadaan waktu tunda yang di sebut carry propagation delay.

a. Up CounterPada counter sinkron, sumber clock diberikan

pada masing-masing input clock dari flip-flop penyusunnya, sehingga apabila ada perubahan pulsa dari sumber, maka perubahan tersebut akan men-trigger seluruh flip-flop secara bersama-sama.

Gambar 2.2 Contoh Rangkaian Up Counter 3 Bit.[1]

Sebuah counter disebut sebagai up counter jika dapat menghitung secara berurutan mulai bilangan terkecil sampai bilangan terbesar. Contoh : 0-1-2-3-4-5-6-7-0-1-2-.... Sedangkan down counter adalah counter yang dapat menghitung secara berurutan dari bilangan terbesar ke bilangan terkecil.

6

Tabel 4.2 PS/NS untuk up dan down counter 3 bit.UP Counting DOWN Counting

CLK A B C Dec Ā Dec↑ 0 0 0 0 1 1 1 7↑ 0 0 1 1 1 1 0 6↑ 0 1 0 2 1 0 1 5↑ 0 1 1 3 1 0 0 4↑ 1 0 0 4 0 1 1 3↑ 1 0 1 5 0 1 0 2↑ 1 1 0 6 0 0 1 1↑ 1 1 1 7 0 0 0 0

b. Down CounterBerdasarkan tabel PS/NS, dapat dilihat bahwa

down counting merupakan kebalikan dari up counting, sehingga rangkaiannya masih tetap menggunakan rangkaian up counter, hanya outputnya diambilkan dari Q masing-masing flip-flop. Bentuk rangkaian down counter yaitu:

Gambar 2.3 Rangkaian Down Counter Sinkron 3 Bit.[1]

c. Up-Down CounterRangkaian up/down ccounter merupakan gabungan

dari up counter dan down counter. Rangkaian ini dapat menghitung bergantian antara up dan down karena

7

adanya input eksternal sebagai control yang menentukan saat menghitung up atau down. Pada gambar dibawah ini ditunjukkan rangkaian up/down counter sinkron 3 bit. Jika input CNTRL bernilai ‘1’ maka counter akan menghitung naik (up), sedangkan jika input CNTRL bernilai ‘0’, counter akan menghitung turun (down).

Gambar 2.4 Rangkaian Up/Down Counter Sinkron 3 Bit.[3]

2.1.2 Asyncronous counterAsyncronous counter tersusun atas flip-flop yang

dihubungkan seri dan pemicuannya tergantung dari flip-flop sebelumnya, kemudian menjalar sampai flip-flop MSB-nya. Karena itulah Asyncronous counter sering disebut juga sebagai ripple-through counter.

Tabel 2.2 Kebenaran Up Counter Asinkron 3 Bit.

CLK A B C Decimal1 0 0 0 02 0 0 1 13 0 1 0 24 0 1 1 35 1 0 0 46 1 0 1 57 1 1 0 68 1 1 1 7

8

Gambar 2.5 Up Counter Asinkron 3 Bit.[3]

2.2 RegisterRegister adalah sekelompok flip -flop yang dapat dipakai

untuk menyimpan dan untuk mengolah informasi dalam bentuk linier. Ada 2 jenis utama Register yaitu:

2.2.1 Storage Register (register penyimpan) Register penyimpan (Storage Register) digunakan

apabila kita hendak menyimpan informasi untuk sementara, sebelum informasi itu dibawa ke tempat lain. Banyaknya kata/bit yang dapat disimpan, tergantung dari banyaknya flip-flop dalam register. Satu flip-flop dapat menyimpan satu bit. Bila kita hendak menyimpan informasi 4 bit maka kita butuhkan 4 flip-flop.2.2.2 Shift Register (register geser)

Shift Register adalah suatu register dimana informasi dapat bergeser (digeserkan). Dalam register geser flip-flop saling dikoneksi, sehingga isinya dapat digeserkan dari satu flip flop ke flip-flop yang lain, kekiri atau kekanan atas perintah denyut lonceng (Clock). Dalam alat ukur digit, register dipakai untuk mengingat data yang sedang ditampilkan. Ada 4 Shift Register yaitu:

A. Register SISO (Serial In Serial Out) Register SISO menerima data secara serial, bit-per-

bit. Selanjutnya mengeluarkan data tersebut secara serial pula, bit-per-bit setiap satu pulsa clock. Register geser SISO 4-bit yang dibangun dari 4 buah flip-flop D. Dapat

7

menyimpan data sampai 4-bit, yang sekaligus menunjukkan

9

kapasitas simpan, yaitu 4-bit. Gambar 2.6 Rangkaian Register SISO.[2]

B. Register SIPO (Serial Iin Parale Out) Prinsip kerja register geser SIPO (Serial-In-Paralel-

Out) adalah semua bit-bit data dimasukkan secara serial, data dikeluarkan secara paralel setelah semua data yang akan dikirim tersimpan dalam masing-masing flip-flop. Pada register jenis ini, masing-masing tingkat flip-flop disediakan jalur keluaran.

Gambar 2.7 Rangkaian Register SIPO.[2]

C. Register PISO (Paralel In Serial Out) Pada register geser jenis PISO (Paralel-In-Serial-

Out), bit-bit data dimasukkan secara pararel kedalam masing-masing flip-flop yang bersesuaian, selanjutnya data dikeluarkan secara serial bit-per-bit setiap satu pulsa clock.

10

Gambar 2.8 Rangkaian Register PISO.[2]

Gambar register geser PISO 4bit dengan 4 jalur masukan data, 1 jalur clock dan 1 jalur masukan untuk shift atau load.

D. Register PIPO (Paralel in Paralel Out) Proses transfer data jenis ini adalah data dimasukkan

secara paralel, kemudian dikeluarkan secara paralel juga.

Gambar 2.9 Rangkaian Register PIPO.[2]

2.3 MultiplexerMultiplexer adalah suatu rangkaian yang berfungsi sebagai

pemilih sinyal. Sejumlah sinyal masukan diberikan ke multiplexer dan multiplexer ini dengan bantuan sinyal pengendali memilih beberapa sinyal yang jumlah masukannya lebuh kecil dari masukannya untuk kemudian disalurkan. Pada dasarnya multiplexer ini berfungsi sebagai pemilih. Suatu multiplexer digital adalah suatu rangkaian yang memilih data dari 2n masukan dan mengarahkannya menuju sebuah keluaran tunggal. Pemilihan jalur pemindahan masukan ke keluaran itu diatur oleh suatu himpunan pemilih masukan. Multiplexer adalah suatu piranti elektronik yang berfungsi seperti sakelar putar yang sangat

9

cepat. Dalam arti lain mengandung arti suatu rangkaian logika yang dapat menerima beberapa saluran data input yang terdiri dari satu bit atau lebih secara paralel dan pada outputnya hanya dilewatkan salah satu data saja yang terpilih. Saluran data input ini dikontrol oleh beberapa saluran kontrol yang sering disebut sebagai ssaluran pemilih. Jumlah saluran kontol berkaitan erat dengan jumlah saluran data input yangakan dikontrol. Multiplexer banyak sekali jenisnya. Pada penelitian multiplekser yang akan dibahas adalah multiplexer 74LS147. miltiplekser ini merupakan multiplexer 9 line ke 4 line. Mempunyai 16 pin, terdiri dari 9 buah pin input dan 4 buah pin output, 2 buah pin catu daya dan satu buah pin NC. Multiplexer dapat digunakan pada:

a. Seleksi data b. Data routing (perjalanan data) c. Multiplekser biasanya menentukan perjalanan data dari satu

sumber data diantara beberapa sumber ke satu tujuan. d. Operation sequencing (pengurutan operasi) e. Konversi parallel ke seri f. Kebanyakan system digital memproses data biner secara

parallel (seluruh bit secara serentak), karena teknik ini lebih cepat. Tetapi apabila data ini harus disalurkan ke tempat-tempat yang relative jauh, susunan parallel ini menjadi tidak efektif, karena memerlukan banyak saluran transmisi.Oleh karena itu, data biner berbentuk parallel sering diubah menjadi bentuk seri sebelum disalurkan ke tujuan yang jauh.

g. Menghasilkan bentuk gelombang h. Menghasilkan fungsi logika

Gambar 2.10 Blok Diagram Multiplexer[1]

10

2.4 DemuktiplexerDemultiplexer adalah kebalikan dari multiplexer, rangkaian

ini menerima informasi dari beberapa saluran dan membagikannya ke tujuan yang lebih banyak. Peralatan demultiplexer dan multiplexer bila digunakan bersama-sama dalam suatu sistam yang ingin melipat gandakan saluran data, mengirimkannya melalui suatu saluran, dan mengubahnya kembali menjadi bentuk data aslinya pada ujung penerima untuk kembali diproses. Demultiplexer adalah suatu transmisi yang dapat mentransmisikan daya masukan yang datang pada sebuah kawat tunggal pada salah satu dari beberapa jalur keluaran. Demultipexer merupakan suatu proses kebalikan dari multiplexer. Demultiplexer berfungsi mangambil satu dari saluran input atau lebih dan mendistribusikannya ke beberapa saluran output. Salah satu IC demiultiplexer adalah 74LS138. IC ini mempunyai 16 pin yang terdiri dari 8 pi input, 3 pin output, 2 pin catu daya, dan 3pi enable. IC 74LS138 berfungsi untuk menyalurkan 3 masukan data ke masukan ke 8 jalur keluaran. Setiap jalur data input yang ingin digunakan diubah kedalam bentuk biner. Jika dalam jalur data input Ao (ILL), yang digunakan, maka pada outputnya akan menghasilkan Qo (L). Rangkaian yang terdapat pada demultiplexer ini yaitu rangkaian Scmitt Trigger, JK flip-flop, amplifier, trnsistor sebagai sakelar, relay dan mikropon.

Gambar 2.11 Diagram Umum Demultiplexer[1]

14

Halaman Ini Sengaja Dikosongkan

BAB IIIMETODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Peralatan PercobaanAdapun peralatan percobaan yang digunakan dalam

percobaan mata kuliah Elektronika Industri mengenai Counter, Register dan Mux Demux adalah :

a. Multitester b. Power Supply c. Breadboardd. IC 7476 e. IC 555 f. Resistor g. Kapasitor h. LED

3.2 Prosedur PercobaanAdapun prosedur percobaan yang dilakukan dalam

percobaan mata kuliah Elektronika Industri mengenai Counter, Register dan Mux Demux adalah :

a. Rangkaian dibuat seperti gambar dibawah ini

10

b. Rangkaian clock dihubungkan dengan rangkaian pada gambar diatas

c. Rangkaian tersebut diaktifkan dan data dicatat dengan membuat tabel hubungan antara masukan dan keluaran pada rangkaian

Tabel 3.1 Rangkaian ClockNo. Clock A B

1. 2. 3. 4.

BAB IVANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

15

BAB VPENUTUP

5.1 KesimpulanBerdasarkan pembahasan pada bab 4 maka dapat

disimpulkan bahwasanya:

5.2 SaranDemi kebaikan dan kemajuan praktikum kedepannya maka

saran yang dapat saya berikan antara lain :

17

14

DAFTAR PUSTAKA

[1] modul 4 praktikum elektronika (dioda dan transistor ) 2015 program studi d3 metrologi dan instrumentasi jurusan teknik fisika fakultas teknologi industry institut teknologi sepuluh nopember surabaya

[2] Herbams. 2012. Laporan Digital Counter.http://herbamsbams.wordpress.com/2012/03/laporan-digital-counter.html Diakses pada tanggal10 November 2015

[3] Tuli.Roudho.2014.Modul IV laporan praktikum.http://roudhotuli.blogspot.co.id/2014/05/modul-iv-laporan-awal-praktikum.html Diakses pada tanggal 10 November 2015

[4] 2013, Modul Elektronika Digital http://insel.undip.ac.id Diakses tanggal 10 November 2015

10

LAMPIRAN

1. Buatlah Rangkaian Counter UP 4 Bit di Proteus Menggunakan Metode K-Map !

JAWAB

Langkah pertama menuliskan tabel kebenaran JK Flip-Flop Tabel Kebenaran JK Flip-Flop

P N J K0 0 0 X0 1 1 X1 0 X 11 1 X 0

Langkah kedua memasukkan logika counter up ke tabel K-MAPTabel Kebenaran Counter UP

clk A B C D Ja Ka Jb Kb Jc Kc Jd Kd0 0 0 0 0 0 X 0 X 0 X 1 X1 0 0 0 1 0 X 0 X 1 X X 12 0 0 1 0 0 X 0 X X 0 1 X3 0 0 1 1 0 X 1 X X 1 X 14 0 1 0 0 0 X X 0 0 X 1 X5 0 1 0 1 0 X X 0 1 X X 16 0 1 1 0 0 X X 0 X 0 1 X7 0 1 1 1 1 X X 1 X 1 X 18 1 0 0 0 X 0 0 X 0 X 1 X9 1 0 0 1 X 0 0 X 1 X X 110 1 0 1 0 X 0 0 X X 0 1 X11 1 0 1 1 X 0 1 X X 1 X 112 1 1 0 0 X 0 X 0 0 X 1 X13 1 1 0 1 X 0 X 0 1 X X 114 1 1 1 0 X 0 X 0 X 0 1 X15 1 1 1 1 X 1 X 1 X 1 X 1

14

10

Langkah ketiga mengelompokkan tabel kebenaran setiap IC dan menyederhanakannya dengan mengeblok tabel

Tabel Kebenaran IC AJa A’B’ A’B AB AB’

C’D’ 0 0 X XC’D 0 0 X XCD 0 1 X XCD’ 0 0 X X

Ka A’B’ A’B AB AB’C’D’ X X 0 0C’D X X 0 0CD X X 1 0CD’ X X 0 0

Tabel Kebenaran IC BJb A’B’ A’B AB AB’

C’D’ 0 X X 0C’D 0 X X 0CD 1 X X 1CD’ 0 X X 0

Kb A’B’ A’B AB AB’C’D’ X 0 0 XC’D X 0 0 XCD X 1 1 XCD’ X 0 0 X

Tabel Kebenaran IC CJc A’B’ A’B AB AB’

C’D’ 0 0 0 0C’D 1 1 1 1CD X X X XCD’ X X X X

14

10

Kc A’B’ A’B AB AB’C’D’ X X X XC’D X X X XCD 1 1 1 1CD’ 0 0 0 0

Tabel Kebenaran IC DJd A’B’ A’B AB AB’

C’D’ 1 1 1 1C’D X X X XCD X X X XCD’ 1 1 1 1

Kd A’B’ A’B AB AB’C’D’ X X X XC’D 1 1 1 1CD 1 1 1 1CD’ X X X X

Langkah keempat menyederhanakan setiap IC dengan menulis rumus K-MAP

Ja : BCD Jb : CD Jc : D Jd : VccKa : BCD Kb : CD Kc : D Kd : Vcc

14

10

Langkah kelima menyusun rangkaian sesuai rumus K-Map di proteus

q