7/23/2019 Flip Counter Register

http://slidepdf.com/reader/full/flip-counter-register 1/6

FLIP-FLOP, COUNTER, DAN REGISTER  

LATAR BELAKANG

Kemajuan teknologi sudah menyentuh disegala sisi kehidupan masyarakat. Orang akan selalu

 berusaha mendapatkan hal-hal yang bersifat lebih praktis, hemat, efisien, dan berdaya guna tinggi. Segala

macam permasalahan pada masa lalu yang rasanya tidak mungkin terjadi, untuk saat sekarang mungkinsaja terjadi

.

Flip-flop merupakan suatu rangkaian sekuensial yang dapat menyimpan data sementara (latch)

dimana bagian outputnya akan me-respons input dengan cara mengunci nilai input yang diberikan atau

mengingat input tersebut. Flip-flop mempunyai dua kondisi output yang stabil dan saling berlawanan.

Rangkaian flip-flop merupakan suatu rangkaian yang terdiri dari dua elemen aktif yang bekerja secara

 bergantian. Rangkaian ini berfungsi sebagai pencacah pulsa, menyimpan bilangan biner, dan

mensinkronisasikan suatu rangkaian aritmatika emahaman terhadap rangkaian Flip-Flop !FF" ini sangat

 penting karena FF merupakan satu sel memori. Keadaan keluaran FF dapat berada dalam keadaan tinggi

atau keadaan rendah, untuk selang waktu yang dikehendaki. #iasanya untuk mengubah keadaan tersebut

diperlukan suatu masukan pemicu. Sebuah flip-flop mempunyai input pengendali !triggering", yang

disebut dengan input waktu !clock", yang mampu melakukan sinkronisasi perubahan dua keadaan tersebut

dengan pulsa waktu. Flip-flop dapat mengubah keadaan pada sisi positif atau negatif dari pulsa waktu.

$eknik sinkronisasi ini disebut dengan edge-triggering.

erubahan dari setiap keadaan output dapat terjadi jika diberikan trigger pada flip-flop tersebut.

Triger %nya berupa sinyal logika &'( dan &)( yang kontinu. *da + tipe Flip-flop yang dikenal, yaitu SR,

K, dan $ Flip-flop. ua tipe pertama merupakan tipe dasar dari Flip-flop, sedangkan dan $

merupakan turunan dari SR dan K Flip-flop.

TINJAUAN PUSTAKA

Sebuah  flip-flop adalah suatu piranti digital yang mampu menyimpan sebuah bit. Flip-flop inimempunyai dua keadaan yang stabil dan dapat terus berada pada salah satu keadaan itu sampai menerima

sinyal input yang mengubahnya. #iasanya, flip-flop mempunyai dua output yang saling berkomplemen,

yang ditunjukan dengan dan / jika 0 ', maka flip-flop di-set dan jika 0 ), maka flip-flop akan di-

reset. adi dua kemungkinan keadaan operasi flip-flop ini adalah jika 0 ), 0 ' dan 0 ', 0 ).

Sebuah flip-flop mempunyai input pengendali !triggering", yang disebut dengan input waktu !clock",

yang mampu melakukan sinkronisasi perubahan dua keadaan tersebut dengan pulsa waktu. Flip-flop

dapat mengubah keadaan pada sisi positif atau negatif dari pulsa waktu. $eknik sinkronisasi ini disebut

dengan edge-triggering.

Prinsip Kerja Flip Flop

ada dasarnya, Flip-flop bekerja berdasarkan prinsip kerja transistor sebagai saklar.

ika Rangkaian tersebut diberi tegangan maka maka salah satu dari transistor akan berada dalam kondisi

on. Kondisi ini akan tegantung pada kapasitor mana yang memiliki muatan lebih tinggi dibanding dengan

kapasitor lain. Kapasitor yang memiliki muatan lebih tinggi akan melepaskan muatan listrik lebih dahulu

sehingga transistor yang kaki basisnya terhubung dengan kapasitor tersebut akan berada dalam kondisi on

sementara transistor tersebut on akan menyebabkan kapasitor yang terhubung dengan kaki kolektor akan

terisi muatan, jika salah satu transistor dalam kondisi on maka transistor yang lain akan berada dalam

7/23/2019 Flip Counter Register

http://slidepdf.com/reader/full/flip-counter-register 2/6

konsi o  hal ini akan berlaku terus menerus secara bergantian sehingga terjadilah pergiliran nyala lampu

yang disebut lampu flip-flop.

imulai dari $r', ika $r' dalam kondisi on !disebabkan 1' melepas muatan" maka kolektor dan

emitor akan terhubung sehingga 2ampu ' mendapat arus listrik sehingga ' menyala, pada saat yang

sama 13 mengisi muatan, setelah penuh maka 13 melepas muatan sehingga $r3 sekarang berada dalam

kondisi on  sementara $r' berubah ke kondisi o . ada saat $r3 dalam kondisi on  akan menyebabkankolektor dan emitor terhubung sehingga lampu 3 mendapat arus listrik dan menyala, pada saat yang

sama 1' mengisi muatan, demikian seterusnya selama rangkaian flip-flop ini mendapat arus listrik, maka

 peristiwa tersebut akan berulang. Sementara fungsi resistor dalam rangkaian ini adalah untuk memberi

 bias tegangan pada kaki basis dari masing-masing transistor.

Flip-Flop SR 

Flip-Flop SR merupakan rangkaian dasar untuk menyusun berbagai jenis FF yang lainnya. Flip-flop ini

mempunyai 3 masukan yaitu S !S4$" yang dipakai untuk menyetel !membuat keluaran flip-flop

 berkeadaan '" dan yang lainnya disebut R !R4S4$" yang dipakai untuk mereset !membuat keluaran

 berkeadaan )". FF-SR dapat disusun dari dua gerbang 5*5 atau dua gerbang 5OR.

FF SR ini juga ada yang menggunakan clock, dan ada juga yang tidak menggunakan clock.

erbedaan dasar dari kedua jenis SR tersebut adalah perubahan output berikutnya akan terjadi dengan

atau tanpa adanya clock / trigger .

ada jenis FF-SR yang disimbolkan pada gambar , setiap perubahan yang diberikan pada input S

dan R akan menyebabkan terjadinya perubahan output menuju keadaan berikutnya. ada jenis SR FF ini,

 jika clock bernilai &'(, maka kondisi output akan berubah sesuai dengan perubahan input SR-nya, jika

clock bernilai &)(, kondisi output tetap pada kondisi sebelumnya, meskipun nilai input S dan R-nya

diubah-ubah. Sedangkan FF-SR dengan simbol seperti pada gambar +, outputnya baru akan memberikan

respons menuju output berikutnya jika input $ diberi trigger.

6engeset FF berarti membuat keluaran 0 ' dan mereset FF berarti membuat keluaran 0 ) dari

kondisi stabil7 tak berubah. 6engeset FF dari gerbang 5*5 dapat dilakukan dengan membuat S 0 ) danmereset dilakukan dengan membuat R 0 ).

$abel Kebenaran RS-FF yang disusun dari gerbang 5*5

S R ! Ca"a"an

# ) ' ' 2arangan

# ' ' ) Set

$ ) ) ' Reset

$ ' 8ngat

Flip-Flop D %Da"a&Dela' Flip-Flop(

Sebuah -FF terdiri dari sebuah input dan dua buah output dan 9. -FF digunakan sebagai Flip-

flop pengunci data. rinsip kerja dari -FF adalah sebagai berikut : berapapun nilai yang diberikan pada

input akan dikeluarkan dengan nilai yang sama pada output . -FF diaplikasikan pada rangkaian-

rangkaian yang memerlukan penyimpanan data sementara sebelum diproses berikutnya.

7/23/2019 Flip Counter Register

http://slidepdf.com/reader/full/flip-counter-register 3/6

Cl) D !

# ;

$ ) ) '

$ '

$abel Kebenaran Flip-Flop

Flip-lop T

 5ama flip-flop $ diambil dari sifatnya yang selalu berubah keadaan setiap ada sinyal pemicu !trigger"

 pada masukannya. 8nput $ merupakan satu-satunya masukan yang ada pada flip-flop jenis ini sedangkan

keluarannya tetap dua, seperti semua flip-flop pada umumnya. Kalau keadaan keluaran flip-flop ), maka

setelah adanya sinyal pemicu keadaan-berikut menjadi ' dan bila keadaannya ', maka setelah adanya

 pemicuan keadaannya berubah menjadi ). Karena sifat ini sering juga flip-flop ini disebut sebagai flip-

flop toggle !berasal dari skalar 

toggle7pasak". Flip-flop $ dapat disusun dari satu flip-flop RS dan dua gerbang *5. <mumnya, flip-flop$ peka hanya terhadap satu jenis perubahan pulsa apakah perubahan dari ) ke ', disebut sebagai sisi

depan7naik !leading7rising edge" pulsa masukan, atau perubahan dari ' ke ), disebut sebagai sisi

ikutan7turun !trailing7falling edge" pulsa masukan. enis perubahan pulsa naik disebut juga sebagai pulsa

 positif dan perubahan pulsa turun disebut sebagai pulsa negatif.

Flip-lop JK 

Flip-flop K yang diberi nama berdasarkan nama masukannya, yaitu dan K. Flip-flop ini mengatasi

kelemahan flip-flop RS, yang tidak mengi=inkan pemberian masukan R0S0 ', dengan meng-*5-kan

masukan dari luar dengan keluaran seperti dilakukan pada flip-flop $.

$abel Kebenaran Flip-Flop K 

1ara kerja dari FF-K adalah sebagai berikut :

'. ada saat dan K keduanya rendah, gerbang *5 tidak memberikan tanggapan sehingga keluaran tetap bertahan pada keadaan terakhirnya.

3. ada saat rendah dan K tinggi, maka FF akan diseret hingga diperoleh keluaran 0 ) !kecuali jika FF

memang sudah dalam keadaan reset atau memang sudah pada keadaan rendah".

>. ada saat tinggi dan K rendah, maka masukan ini akan mengeset FF hingga diperoleh keluaran 0 '

!kecuali jika FF memang sudah dalam keadaan set atau sudah dalam keadaan tinggi".

+. ada saat dak K kedua-duanya tinggi, maka FF berada dalam keadaan ?toggle?, artinya keluaran

akan berpindah pada keadaan lawan jika pinggiran pulsa clocknya tiba.

Clk J K Q

0 x x 

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

Q

Q

1

  0

Q

7/23/2019 Flip Counter Register

http://slidepdf.com/reader/full/flip-counter-register 4/6

COUNTER %PENCACA*(

1ounters !pencacah" adalah alat7rangkaian digital yang berfungsi menghitung7mencacah banyaknya pulsa

c8ock atau juga berfungsi sebagai pembagi frekuensi, pembangkit kode biner, @ray.

*da 3 jenis pencacah yaitu:'. encacah sinkron !syncronuous counters" atau pencacah jajar.

3. encacah tak sinkron !asyncronuous counters" yang kadang-kadang disebut juga pencacah deret !series

counters" atau pencacah kerut !ripp8e counters".

Karakteristik penting daripada pencacah adalah:

'. Kerjanya sinkron atau tak sinkron.

3. mencacah maju atau mundur.

>. sampai beberapa banyak ia dapat mencacah !modulo pencacah".

+. apat berjalan terus !free running" ataukah dapat berhenti sendiri !se8f stopping"

2angkah-2angkah dalam merancang pencacah adalah menentukan:

'. Karakteristik pencacah !tersebut diatas".

3. enis flip-flop yang diperlukan7digunakan !-FF, K FF atau RS-FF".

>. rasyarat perubahan logikanya !dari flip-flop yang digunakan".

a" encacah $ak Sinkron

i namai pencacah tak sinkron !asynkronuous counters" atau ripple through counters, sebab flip-flop nya

 bergulingan secara tak serempak tetapi secara berurutan. Aal ini disebabkan karena hanya flip-flop yang

 paling ujung saja yang dikendalikan oleh sinyal clock untuk flip-flop lainnya diambilkan dari masing-

masing flip-flop sebelumnya. #anyaknya denyut yang dimasukkan diterjemahkan oleh flipflop kedalam

 bentuk biner. 8tulah sebabnya pencacah tak sinkron disebut juga pencacah biner. ada pencacah taksinkron penundaan adalah sama dengan penundaan-penundaan flip-flop dijumlahkan.

encacah tak sinkron terdiri dari + macam yaitu:

'" encacah maju tak sinkron yang berjalan terus !Free Running".

3" encacah maju tak sinkron yang dapat berhenti sendiri !Self Stopping".

>" encacah mundur tak sinkron.

+" encacah maju dan mundur tak sinkron !<p-down 1ounter".

Pen+a+a aj. Ta) Sin)ron

asar dari rangkaian pencacah maju tak sinkron adalah K flip-flop yang dioperasikan sebagai $ flip-flop

!K &$oggle(", yaitu dimana kedua input dan K diberi nilai logika &'(. an sebagaimana telah

diketahui, dalam keadaan demikian K flip-flop tersebut akan berfungsi sebagai pembagi dua. *tau

dengan kata lain, frekuensi output K flip-flop tersebut adalah setengah dari frekuensi sinyal clock yang

diberikan. 6isalnya sinyal 1lock berfrekuensi B) A=, maka frekuensi output K toggle adalah >) A=.

Pen+a+a .n/.r Ta) sin)ron

encacah mundur tak sinkron ini merupakan kebalikan dari pencacah maju tak sinkron, dimana pencacah

ini akan menghitung mulai dari bilangan yang ditentukan terus turun sampai ke-).

0(1 Pen+a+a Sin)ron

7/23/2019 Flip Counter Register

http://slidepdf.com/reader/full/flip-counter-register 5/6

ada pencacah sinkron, output flip-flop yang digunakan bergulingan secara serempak. Aal ini disebabkan

karena masing-masing flip-flop tersebut dikendalikan secara serempak oleh satu sinyal clock. Oleh karena

itu, pencacah sinkron dapat pula disebut sebagai pencacah jajar !arallel 1ounter". Ring counter maupun

$wisted Ring 1ounter ini termasuk jenis pencacah sinkron. 5amun bila dibandingkan dengan pencacah

yang biasa, Ring 1ounter maupun $wisted Ring 1ounter tersebut kurang efifien. Karena dalam fungsinya

sebagai pembagi Frekwensi hanya dapat dioperasikan sebagai pembagi 5 atau pembagi 35 !5 :#anyaknya flip-flop yang digunakan".

encacah sinkron terdiri dari + macam yaitu:

'" encacah maju sinkron yang berjalan terus !Free Running".

3" encacah maju sinkron yang dapat berhenti sendiri !Self Stopping".

>" encacah mundur sinkron.

+" encacah maju dan mundur sinkron !<p-down 1ounter".

6acam-macam penggunaan pencacah:

'" enggunaan pencacah dalam teknologi industri. alam hal ini pencacah dioperasikan untuk

menghitung obyek !barang produksi" dengan tujuan untuk mencapai kecepatan dan kecermatan

 penghitungan.

3" igunakan sebagai pembagi frekuensi.

>" <ntuk mengukur besarnya frekuensi.

+" <ntuk mengukur waktu interCal anta dua pulsa.

D" <ntuk mengukur jarak.

B" <ntuk mengukur kecepatan.

E" enggunaan dalam digital komputer.

" <ntuk mengubah sinyal analog menjadi digital !*nalog to igital 1onCerterrs7*1" maupun untuk

mengubah sinyal digital ke analog !igital to *nalog 1onCerter7*1".

Con"o apli)asi +o.n"er 2 alat penghitung jumlah barang dalam gudang, alat penghitung sisa parkiran di gedung, alat penghitung jumlah pengunjung bank.

enjelasan dari bebereapa flip flop :

•  Flip-flop merupakan salah satu jenis flip-flop yang dibangun dengan menggunakan flip-flop S-R.

erbedaannya dengan flip-flop S-R terletak pada inputan R, pada Flip-flop inputan R terlebi dahulu

diberi gerbang 5O$, maka setiap input yang diumpankan ke akan memberikan keadaan yang berbeda

 pada input S-R, dengan demikian hanya akan terdapat dua keadaan S dan R yairu S0) dan R0' atau S0'

dan R0), jadi dapat disi

•  6aster SaCe Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop yang memiliki 3 latch dan sebuah inCerter.

2atch yang satu bernama 6aster dan yang kedua bernama SlaCe. 6aster hanya akan mendeskripsikan

diktat yang outputnya hanya dapt diganti selama ujung negatif jam.

•  K Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop yang dibangun untuk megantisipasi keadaan terlarang pada

flip-flop S-R.

7/23/2019 Flip Counter Register

http://slidepdf.com/reader/full/flip-counter-register 6/6

•  $ Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop yang dibangun dengan menggunakan flip-flop -K yang

kedua inputnya dihubungkan menjadi satu maka akan diperoleh flip-flop yang memiliki watak membalik 

output sebelumnya jika inputannya tinggi dan outputnya akan tetap jika inputnya rendah

Re3is"er  Register merupkan alat untuk menyimpan data informasi. Register adalah suatu rangkaian logika

yang berfungsi untuk menyimpan data dan informasi. Register tidak lain adalah alat untuk menyimpan

data yang dapat berupa satu flip-flop atau beberapa flip- flop yang digabungkan menjadi satu.

  Register yang paling sederhana hanya terdiri dari satu bit bilangan biner saja yaitu 1 dan 0. Oleh

karena itu untuk menyimpan data yang terdiri dari empat bit bilangan biner diperlukan flip- flop sebanyak 

empat buah.

  Sebuah register terdiri sekelompok flip-flop. Setiap flip-flop mampu menyimpan satu bit

informasi. Sebuah n-bit register berisi sekelompok n flip-flop yang mampu menyimpan n bit informasi

 biner. Selain flip-flop, register dapat memiliki gate-gate kombinasional yang melakukan tugas

 pemrosesan data tertentu.

  alam definisi yang lebih luas, sebuah register terdiri dari sekelompok flip-flop dan gate yang

mempengaruhi transisinya. Flip-flop memegang informasi biner dan gate menentukan bagaimana

informasi ditransfer ke dalam register.