9.70 Binary Counter with Decoder



1.Pendahuluan[Back]
8-bit Binary Asynchronous Counter adalah suatu rangkaian digital yang berfungsi untuk menghitung pulsa secara biner dari 0 hingga 255 (dalam 8 bit). Rangkaian ini terdiri dari dua buah pencacah biner 4-bit yang disusun secara berurutan atau dikaskadekan, di mana output overflow (RCO) dari pencacah pertama digunakan sebagai input clock untuk pencacah kedua. Disebut asynchronous karena tidak semua pencacah menerima sinyal clock secara bersamaan; pencacah kedua hanya menghitung saat pencacah pertama telah menyelesaikan satu siklus penuh (yaitu dari 0 hingga 15). Dengan cara ini, total kombinasi biner yang dihasilkan adalah 2⁸ = 256 kemungkinan nilai. Aplikasi dari pencacah jenis ini sangat luas, terutama dalam bidang sistem digital seperti pengukur frekuensi, sistem pewaktuan, dan perangkat elektronik yang membutuhkan proses penghitungan pulsa atau kejadian secara otomatis. 


2.Tujuan[Back]
  • Memahami prinsip kerja 8-bit Binary Asynchronous Counter
  •  Mampu merancang dan menganalisis rangkaian 8-bit Binary Asynchronous Counter
    • 3.Alat dan Bahan[Back]

    •  
    • 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[Back]

      • 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[Back]
     
  • prosedur

    Rangkaian ini merupakan implementasi penjumlah biner 4-bit menggunakan IC 74LS83 yang dirancang untuk menjumlahkan dua bilangan biner berukuran 4 bit, yaitu operand A dan operand B. Masing-masing bit dari operand A dan B dihubungkan ke input IC melalui saklar atau DIP switch sebagai sumber logika input. Selain itu, terdapat satu input tambahan berupa carry-in (C0) yang memungkinkan operasi penjumlahan berantai jika digunakan dalam sistem multi-word. Hasil penjumlahan akan ditampilkan melalui empat output sum (S0–S3) dan satu output carry-out (C4), yang dapat dihubungkan ke LED sebagai indikator. Rangkaian ini diberi catu daya +5V yang sesuai dengan kebutuhan IC TTL seperti 74LS83, serta ground sebagai referensi tegangan. Dengan mengatur kombinasi input A dan B, pengguna dapat mengamati hasil penjumlahan secara langsung dan memahami proses kerja dari penjumlahan biner secara
    digital.


  •  Rangkaian 4 bit binary adder


    • 6. Download File[Back]

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Komentar

    Posting Komentar

    Postingan populer dari blog ini

    Tugas Besar

    Gambar
      BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2023 OLEH: Nama: LUSI MURNIATI Nim:2310953015 Dosen Pengampu: Darwison, M.T Referensi:  1. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978- 602-9081-10-7, CFerila, Padang  2. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-   602-9081-10-7, CV Ferila, Padang 3 . Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013  4 . Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002.  5 . Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005  6 . Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007.  7. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2015.  
    Read more »