Pencacah (Counter)

Oleh Wayan Suparta, PhD

Prodi Informatika

Universitas Pembangunan Jaya

Pertemuan 11: INF203 (3 SKS)

Sub Pokok Bahasan: Rangkaian Logika Kombinasi

Counter (Pencacah)

Capaian Pembelajaran • Mampu memahami fungsi dan cara kerja rangkaian sekuensial

xserta penerapannya pada produk seperti Pencacah (Counter).

Rangkaian Logika Sekuensial

Rangkaian Logika

Sekuensial Asinkron Rangkaian Logika

Sekuensial Sinkron

• Berperilaku sesuai dengan masukan-masukan yang diterapkan.

• Elemen memori digunakan di dalam rangkaian asinkron

umumnya merupakan piranti time delay.

• Biasanya dipandang sebagai rangkaian kombinasi dengan

umpan balik (feedback).

Sebuah modul mandiri atau sebuah bagian dari perangkat

digital yang berfungsi mencacah (menghitung) pulsa atau

clock.

Contoh Penerapannya

- Stopwatch (alat penghitung mili detik, detik, menit, jam)

- Alat penghitung benda, misalnya untuk menghitung

kendaraan yang melewati sebuah ruas jalan, menghitung

orang yang berjal kaki melewati sebuah ruas jalan,

menghitung suara pada voting di parlemen, dll.

Counter (Pencacah)

• Counter (rangkaian logika sekuensial yang dibentuk dari

flip-flop)

• Komputer digit menerapkan pencacah guna

mengemudikan urutan dan pelaksanaan langkah –

langkah dalam program. Fungsi dasar pencacah adalah

untuk “mengingat” berapa banyak pulsa detak yang

telah dimasukkan kepada masukkan; sehingga pengertian

paling dasar pencacah adalah sistem memori.

1. Sampai berapa banyak ia dapat mencacah (modulo

pencacah);

2. Mencacah maju, ataukah mencacah mundur;

3. Kerjanya sinkron atau tak sinkron;

Karakteristik Penting Counter/Pencacah

1. Menghitung banyaknya detak pulsa dalam satu periode

waktu

2. Membagi frekuensi

3. Pengurutan alamat

4. Beberapa rangkaian aritmatika.

Kegunaan Counter/Pencacah

Jenis Counter/Pencacah

SJCPK

RQN

QS

JCPK

RQN

QS

JCPK

RQN

QS

JCPK

RQN

Q

SD

CPRQN

QS

D

CPRQN

QS

D

CPRQN

QS

D

CPRQN

Q

ASYNCHRONOUS

SYNCHRONOUS

Pencacah Asinkron Biner 2-bit (1)

• Dibangun dari dua buah flip-flop JK.

• Flip-flop pertama mendapatkan pulsa clock dari

sumber clock, sedangkan flip-flop kedua

mendapatkan pulsa clock dari output FF pertama.

fQ0= fCLK/2; fQ1 = fQ0/2.

• Diagram logika pencacah asinkron biner 2-bit.

Pencacah Asinkron Biner 2-bit (2)

Diagram

pewaktuan counter

asinkron biner 2-

bit

Tabel urutan keadaan

pencacah

Pencacah asinkron biner 3-bit (1)

1. Dibangun dari 3 buah flip-flop JK.

2. Flip-flop pertama mendapatkan pulsa clock

dari sumber clock, FF kedua mendapatkan

pulsa clock dari output FF pertama dan FF

ketiga mendapatkan pulsa clock dari

output FF kedua.

3. fQ0=fCLK/2; fQ1=fQ0/2; fQ2=fQ1/2

Diagram

logika dan

diagram

pewaktuan

pencacah

asinkron

biner 3-bit

Kembali ke nol

Pencacah asinkron biner 3-bit (2)

Tabel urutan biner dari pencacah

Pencacah asinkron biner 3-bit (3)

Pencacah sinkron biner 2-bit (1)

Pencacah sinkron biner 3-bit (1)

Tabel kondisi output pencacah

Pencacah sinkron biner 3-bit (2)

Struktur Internal IC 7493

BCD

counter

Tens

ABCD

Decoder/display

0-9

BCD

counter

Units

ABCD

Decoder/display

0-9

BCD

counter

Hundreds

ABCD

Decoder/display

0-9

Input

•Binary counter that counts from 0000 to 1001 before it recycles (MOD-10).

BCD Counter

clk

5V

0V

0V

SD

CPRQN

QS

D

CPRQN

QS

D

CPRQN

QS

D

CPRQN

Q

Shift register in which the inverted output of the last FF is fed

back to the input of the first FF.

Johnson Counter

Johnson Counter

Shift register counter with feedback from Q of last FF back to

first FF input

Ring Counter

Asynchronous Counter (a.k.a. Ripple or Serial Counter):

each FF is triggered one at a time with output of one FF serving as clock

input of next FF in the chain.

Synchronous Counter (a.k.a. Parallel Counter): all the FF’s in the

counter are clocked at the same time.

Up Counter: counter counts from zero to a maximum count.

Down Counter: counter counts from a maximum count down to zero.

BCD Counter: counter counts from 0000 to 1001 before it recycles.

Pre-settable Counter: counter that can be preset to any starting count either

synchronously or asynchronously

Ring Counter: shift register in which the output of the last FF is

connected back to the input of the first FF.

Johnson Counter: shift register in which the inverted output of the last FF is

connected to the input of the first FF.

Counter Types

1. Gambarkanlah diagram pewaktu (bentuk gelombang) pada

pencacah biner 5 bit naik untuk 15 detak masukan.

2. Rancanglah suatu rangkaian pencacah riak (tak sinkron) yang

dapat menyalakan LED selama 50 ms dan mematikannya

selama 25 ms. Frekuensi detak yang dikenakan pada pencacah

tersebut sebesar 100 Hz.

3. Rancanglah suatu rangkaian pencacah tak sinkron yang dapat

mencacah 0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10 kemudian berhenti untuk

menyalakan LED sebagai tanda bahwa proses pencacahan

berhenti. Proses pencacahan tersebut dimulai dengan cara

menekan suatu tombol.

4. Desain suatu jam dengan menggunakan D-FF

5. Desain suatu timer dengan T-FF (5 sekon)

6. Desain suatu rangkaian yang dapat memberikan output 1 bila

diberi serial input 1 0 1 0 0.

LATIHAN 11