FIG 7.100 4-bit synchronous up/down binary counter.
1. Pendahuluan[kembali]
4-bit synchronous up/down binary counter adalah sebuah rangkaian pencacah digital yang mampu menghitung secara naik (up) maupun turun (down) dalam sistem bilangan biner. Disebut 4-bit karena rangkaian ini memiliki empat output bit, yaitu Q0 hingga Q3, yang secara keseluruhan dapat merepresentasikan nilai biner dari 0 hingga 15 (atau 2⁴ = 16 kemungkinan nilai). Istilah "synchronous" menunjukkan bahwa seluruh flip-flop di dalam rangkaian bekerja secara serempak atau bersamaan, karena dikendalikan oleh sinyal clock yang sama. Hal ini memungkinkan perubahan nilai output terjadi secara simultan pada setiap pulsa clock, tidak bergiliran seperti pada counter asynchronous. Fungsi up/down memungkinkan counter ini menghitung ke atas atau ke bawah berdasarkan logika pada pin kontrol arah, yaitu D̅/U. Jika pin D̅/U bernilai logika tinggi (1), maka counter akan menghitung naik, sedangkan jika bernilai logika rendah (0), maka counter akan menghitung turun. Karena menggunakan sistem bilangan biner, setiap perubahan nilai output ditampilkan dalam bentuk kombinasi bit-bit biner, seperti 0000, 0001, 0010, dan seterusnya. Counter jenis ini banyak digunakan dalam aplikasi digital untuk keperluan penghitung mundur, penghitung waktu, pembagi frekuensi, dan sebagainya.
2. Tujuan[kembali]
3. Alat dan Bahan[kembali]
- 1. IC
IC adalah komponen elektronik yang terdiri dari rangkaian mikro di dalam satu chip kecil. Dalam konteks pencacah digital, IC seperti 74HC191 atau 74HC190 digunakan untuk menjalankan fungsi hitung naik/turun secara otomatis berdasarkan input clock dan kontrol lainnya.
- 2. Switch dan dipswitch
Switch adalah sakelar manual yang digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik. DIP switch (Dual Inline Package switch) adalah kumpulan switch kecil dalam satu baris, biasa digunakan untuk memberikan input logika 1 atau 0 ke IC secara mudah dan teratur.
- 3. Logicstate dan sakelar
LogicState adalah alat virtual pada simulator seperti Proteus untuk memberi logika HIGH (1) atau LOW (0) ke rangkaian digital. Sakelar fisik atau virtual digunakan untuk mengubah keadaan logika tersebut, sehingga dapat digunakan sebagai input manual pada rangkaian digital.
- 4. Ground
Ground adalah titik referensi tegangan dalam rangkaian elektronik. Semua tegangan dalam sistem diukur relatif terhadap ground, dan biasanya berfungsi sebagai jalur arus balik menuju sumber daya.
4. Dasar Teori[kembali]
Sebuah counter (pencacah) merupakan salah satu rangkaian logika sekuensial yang sangat penting dalam sistem digital. Counter digunakan untuk menghitung pulsa-pulsa clock yang masuk ke dalam sistem, dan hasilnya akan ditampilkan dalam bentuk keluaran digital. Berdasarkan jenisnya, counter dapat dibedakan menjadi beberapa kategori, salah satunya adalah synchronous counter, yang merupakan counter di mana semua flip-flop di dalamnya dipicu secara serempak (synchronously) oleh sinyal clock yang sama.
4-bit synchronous up/down binary counter adalah salah satu bentuk counter yang paling umum digunakan. Rangkaian ini terdiri dari empat flip-flop (biasanya JK atau D flip-flop) yang tersinkronisasi dengan sinyal clock bersama. Karena terdiri dari empat bit, maka counter ini dapat menghitung dari angka biner 0000 (desimal 0) sampai 1111 (desimal 15). Total jumlah hitungan yang dapat dihasilkan adalah 2⁴ = 16 buah kombinasi. Setiap bit merepresentasikan nilai biner sesuai dengan posisi bit-nya (bit terkecil adalah Q0, bit tertinggi adalah Q3).
Yang membuat counter ini lebih fleksibel adalah fitur up/down, di mana pengguna dapat mengatur arah pencacahan, baik naik (increment) maupun turun (decrement). Arah ini biasanya dikontrol oleh sebuah pin masukan yang bernama D̅/U (Down/Up). Apabila pin D̅/U diberi logika 1, maka counter akan menghitung naik (0, 1, 2, 3, ..., 15). Sebaliknya, jika diberi logika 0, maka counter akan menghitung turun (15, 14, 13, ..., 0). Perubahan nilai output terjadi pada setiap tepi sinyal clock, biasanya tepi naik (rising edge), tergantung karakteristik IC yang digunakan.
Dalam praktiknya, salah satu IC yang populer digunakan untuk membangun counter jenis ini adalah 74HC191, yang merupakan 4-bit synchronous up/down binary counter. IC ini memiliki beberapa pin penting seperti:
-
CLK (Clock): untuk menerima pulsa clock.
-
D̅/U (Down/Up): menentukan arah pencacahan.
-
E (Enable): mengaktifkan atau menonaktifkan fungsi pencacahan.
-
PL (Parallel Load): digunakan untuk memasukkan nilai tertentu langsung ke dalam counter.
-
TC (Terminal Count) dan RCO (Ripple Carry Out): memberikan sinyal keluar saat hitungan mencapai batas atas atau bawah.
Fungsi PL sangat penting apabila counter ingin memulai hitungan dari nilai tertentu selain nol. Ketika sinyal PL diaktifkan (LOW untuk IC 74HC191), nilai dari input D0–D3 akan dimuat ke dalam output Q0–Q3 secara langsung. Setelah itu, jika PL kembali nonaktif (HIGH), pencacahan dapat dilanjutkan sesuai arah dan sinyal clock.
Dalam simulasi menggunakan perangkat lunak seperti Proteus, counter ini dapat dikombinasikan dengan sakelar, tombol logika, atau DIP switch sebagai input untuk nilai awal atau arah pencacahan. Output dari counter dapat dihubungkan ke LED, 7-segment, atau display digital lainnya untuk memvisualisasikan hasil pencacahan.
Secara umum, counter ini banyak diaplikasikan dalam:
-
Sistem penghitung digital.
-
Timer.
-
Pengontrol urutan (sequence controller).
-
Pengatur waktu dalam sistem mikroprosesor.
-
Frekuensi divider dalam sistem komunikasi digital.
5. Percobaan[kembali]
a) Prosedur[kembali]
b) Rangkaian simulasi [kembali]
c) Video Simulasi [kembali]
6. Download File[kembali]
- File Rangkaian [Download]
- video simulasi
- data sheet ic
Komentar
Posting Komentar