new fig 7.69


1. Pendahuluan [Kembali]

IC 74164 adalah komponen digital jenis 8-bit Serial-In Parallel-Out (SIPO) Shift Register yang dirancang khusus untuk mengonversi data serial menjadi data paralel. Mekanisme kerja komponen ini bertumpu pada fungsi pergeseran (shifting). Setiap kali sinyal clock masuk, data yang diumpankan melalui input serial akan bergeser satu posisi ke dalam register internal dan langsung ditampilkan secara real-time melalui delapan baris output paralel, mulai dari Q0 hingga Q7.

2. Tujuan [Kembali]

1. Memahami prinsip kerja dan mekanisme internal IC 74164 sebagai komponen shift register SIPO 8-bit.

2. Menganalisis berbagai fungsi dan implementasi IC 74164 dalam arsitektur sistem digital.

3. Merancang dan menguji aplikasi sederhana berbasis IC 74164 untuk memahami konversi data secara praktis.

3. Alat dan Bahan [Kembali]

 - IC 74164        


        IC 74164 adalah sebuah 8-bit Serial-In Parallel-Out (SIPO) shift register yang digunakan untuk mengubah data serial menjadi paralel. IC ini bekerja secara sinkron terhadap sinyal clock, artinya data akan bergeser ke output pada setiap tepi naik (rising edge) dari sinyal clock. Input data masuk melalui dua pin serial (A dan B), dan hanya jika kedua input bernilai HIGH (1), maka bit 1 akan masuk ke register. Hasil dari input tersebut akan masuk ke output Q0, dan setiap bit sebelumnya akan bergeser satu posisi ke kanan (Q0 → Q1 → Q2 … hingga Q7).

IC 74164 memiliki pin CLR (clear) yang bersifat aktif rendah, berfungsi untuk mereset seluruh output menjadi nol (Q0–Q7 = 0). Dengan kemampuan mengubah data serial menjadi paralel, IC ini sangat berguna dalam sistem mikrokontroler dan rangkaian digital untuk menampilkan data ke LED, 7-segment, atau perangkat lain dengan output paralel, sembari menghemat jumlah pin yang digunakan.

        - Logic State


    Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.

    Pinout:


    - Logic Probe


    Logic probe adalah alat elektronik sederhana yang digunakan untuk mengukur dan memantau logika sinyal digital (HIGH/LOW) pada rangkaian elektronik, terutama dalam sistem digital seperti rangkaian TTL dan CMOS.

    - NOT Gate

        NOT gate adalah gerbang logika dasar yang berfungsi membalikkan logika inputnya. Gerbang ini hanya memiliki satu input dan satu output. Jika input bernilai logika 1 (HIGH), maka output-nya akan menjadi 0 (LOW), dan sebaliknya.

4. Dasar Teori [Kembali]

  IC 74ALS164 merupakan register geser (shift register) yang berfungsi untuk mengubah data dari bentuk serial menjadi bentuk paralel. IC ini memiliki dua input data serial (A dan B), satu input clock, satu input master reset (MR), serta delapan output paralel (Q0–Q7). Prinsip kerja utamanya adalah pada setiap tepi naik sinyal clock, data hasil operasi logika AND dari input A dan B akan dimasukkan ke dalam posisi output pertama (Q0), sedangkan data sebelumnya akan bergeser ke kanan menuju output berikutnya (Q1 hingga Q7). Dengan demikian, setelah beberapa pulsa clock, data serial yang masuk dapat dibaca secara paralel dari seluruh outputnya.

    Input master reset (MR) pada IC ini bersifat aktif rendah, artinya saat diberi logika LOW (0), semua output (Q0–Q7) akan langsung di-reset menjadi 0 tanpa menunggu clock. Hal ini digunakan untuk mengosongkan register atau memulai operasi dari keadaan nol. Sementara itu, input A dan B harus dikendalikan dengan hati-hati karena hanya jika keduanya bernilai logika HIGH (1), barulah logika 1 bisa digeser masuk ke dalam register. Untuk memberikan variasi logika ke input A dan B, dapat digunakan tombol (switch) dan gerbang logika seperti NOT (inverter), seperti yang ditunjukkan dalam rangkaian.

    Dalam sistem digital, register geser seperti IC 74164 digunakan untuk menghemat jumlah jalur data dengan mentransmisikan data secara serial dan kemudian menampilkannya secara paralel. Rangkaian ini sering dimanfaatkan dalam tampilan LED, sistem komunikasi data, atau kontrol tampilan 7-segment, di mana data serial dari mikrokontroler atau perangkat lain dikonversi menjadi data paralel agar dapat dikendalikan dengan lebih mudah. Dengan menambahkan input clock secara berkala, data yang masuk secara serial akan terus bergeser dan dapat dimonitor melalui delapan output paralel tersebut.

5. Example [Kembali]

EXAMPLE 1

Soal

Sebuah IC 74ALS164 memiliki kondisi awal register sebesar 00000000. Kedua input serial, A = 1 dan B = 1, sehingga data yang masuk selalu bernilai 1. Tentukan keadaan register setelah 4 pulsa clock.

Penyelesaian

Pulsa ClockIsi Register
000000000
100000001
200000011
300000111
400001111

Jawaban

Setelah 4 pulsa clock, isi register adalah 00001111.

EXAMPLE 2

Soal

Keadaan awal register adalah 11111110. Input serial tetap bernilai 1. Tentukan keadaan register setelah satu pulsa clock.

Penyelesaian

11111110 → 11111111

Karena Q7 menjadi HIGH, sinyal tersebut diteruskan ke MR melalui inverter sehingga register langsung di-reset.

11111111 → 00000000

Jawaban

Isi register setelah satu pulsa clock adalah 00000000.

6. Problem [Kembali]

PROBLEM 1

Soal

Sebuah register 74ALS164 memiliki kondisi awal 00000000. Input serial selalu bernilai 1. Tentukan isi register dari clock ke-0 sampai clock ke-8.

Jawaban

Pulsa ClockIsi Register
000000000
100000001
200000011
300000111
400001111
500011111
600111111
701111111
811111111 → Reset → 00000000

PROBLEM 2

Soal

Keadaan awal register adalah 00111111. Input serial selalu bernilai 1. Tentukan keadaan register setelah dua pulsa clock.

Penyelesaian

Clock pertama

00111111 → 01111111

Clock kedua

01111111 → 11111111

Karena Q7 = 1, register langsung di-reset.

11111111 → 00000000

Jawaban

Isi register menjadi 00000000.

7. Latihan [Kembali]

LATIHAN PILIHAN GANDA 1

Soal

Keadaan awal register adalah 00000000. Input serial selalu bernilai 1. Isi register setelah 5 pulsa clock adalah ....

A. 00001111

B. 00011111

C. 00111111

D. 11111111

Jawaban

B. 00011111

LATIHAN PILIHAN GANDA 2

Soal

Pada rangkaian 74ALS164 pada gambar, mengapa register kembali menjadi 00000000 setelah clock ke-8?

A. Clock berhenti bekerja.

B. Input serial berubah menjadi 0.

C. Keluaran Q7 mengaktifkan MR melalui inverter sehingga register di-reset.

D. Register hanya dapat menyimpan 7 bit.

Jawaban

C. Keluaran Q7 mengaktifkan MR melalui inverter sehingga register di-reset.

8. Percobaan [Kembali]

 a. Prosedur

  • Buka aplikasi Proteus
  • Cari dan siapkan komponen yang dibutuhkan
  • Rangkailah komponen menjadi rangkaian yang diinginkan
  • Jika sudah, simulasikan rangkaian.
  • Amati rangkaian yang telah dibuat
  • Jika terjadi error, ganti komponen yang salah atau nilai komponen yang salah tersebut.

    b. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

        Gambar Rangkaian : 


        Prinsip Kerja : Rangkaian pada gambar menggunakan IC 74ALS164 yang berfungsi sebagai 8-bit Serial-In Parallel-Out (SIPO) shift register. Prinsip kerjanya adalah menggeser data secara serial dari input A dan B menuju output paralel Q0 hingga Q7. Input A dan B akan diproses melalui logika AND di dalam IC, sehingga hanya jika keduanya bernilai HIGH, data 1 akan masuk ke register. Setiap kali diberikan pulsa clock (CLK) pada tepi naik, data baru akan masuk ke posisi Q0, dan data yang sudah ada akan bergeser ke kanan menuju Q1, Q2, dan seterusnya hingga Q7. Bila sinyal Master Reset (MR) bernilai LOW, maka seluruh output akan di-reset menjadi nol, mengosongkan semua bit.

Dalam rangkaian ini, tombol dan gerbang NOT digunakan untuk mengontrol nilai input A dan B, memungkinkan pengguna memilih kombinasi logika untuk dimasukkan. Ketika MR = HIGH dan clock diberikan secara terus-menerus, IC akan terus menggeser data bit demi bit setiap pulsa. Ini membuat IC 74164 sangat berguna untuk aplikasi seperti tampilan LED bar atau data buffering dari sinyal serial. Output paralel Q0–Q7 dapat diamati langsung, menunjukkan urutan bit yang masuk secara serial dari A dan B, sehingga pengguna bisa melihat bagaimana data berpindah dalam setiap siklus clock.


C. Video Simulasi 



9. Download File [Kembali]

Rangkaian [Klik]

Video Simulasi [Klik]

datasheet not gate [Klik]

datasheet IC 74164 [Klik]

Komentar

Posting Komentar