new fig 7.68


1. Pendahuluan [Kembali]

Implementasi konversi data serial menjadi paralel memegang peranan penting dalam efisiensi jalur komunikasi sistem digital. Salah satu komponen yang merepresentasikan fungsi tersebut adalah IC 74ALS164. Di dalam komponen ini, terdapat struktur rangkaian internal berupa delapan flip-flop D yang terhubung secara sekuensial. Operasi dimulai ketika dua input serial, A dan B, dilewatkan melalui gerbang AND untuk menentukan logika masuk pada flip-flop awal. Dengan memanfaatkan prinsip kerja clock sepadan, data akan bergeser satu bit ke kanan menuju pin output berikutnya setiap kali terjadi rising edge. Melalui mekanisme ini, bersama dengan adanya kendali Clear (CLR) untuk pengosongan data instan, IC 74ALS164 mendemonstrasikan bagaimana data serial dikelola dan disajikan dalam bentuk paralel secara sinkron.

2. Tujuan [Kembali]

1. Menjelaskan prinsip kerja operasional dari IC shift register 74LS164.

2. Mengidentifikasi perilaku logika input dan output pada IC 74LS164 berdasarkan tabel kebenaran.

3. Menerangkan fungsi dan cara kerja rangkaian flip-flop internal yang menyusun IC 74LS164.

3. Alat dan Bahan [Kembali]

  - 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.

    - AND Gate

    AND gate adalah gerbang logika dasar yang menghasilkan output logika tinggi (1) hanya jika semua input-nya juga logika tinggi (1). Jika salah satu atau semua input bernilai logika rendah (0), maka output akan menjadi 0.

    - Flip Flop 74LS74



    Flip-Flop 74LS74 adalah IC logika TTL yang berisi dua buah flip-flop jenis D (Data atau Delay) yang bekerja secara edge-triggered (dipicu oleh sisi naik/rising edge dari sinyal clock). Flip-flop ini memiliki fungsi dasar untuk menyimpan satu bit data dan mempertahankan nilainya sampai terjadi pemicu clock berikutnya.

    - 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).


4. Dasar Teori [Kembali]

IC 74ALS164 adalah sebuah shift register jenis serial-in/parallel-out (SIPO) berukuran 8-bit yang bekerja berdasarkan sinyal clock. Shift register merupakan rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan dan menggeser data dalam bentuk bit-bit biner. Pada 74ALS164, data dimasukkan secara serial melalui dua input data (A dan B) yang digabungkan dengan gerbang AND, dan kemudian disimpan ke dalam flip-flop D yang tersusun berurutan. Setiap flip-flop merepresentasikan satu bit dan akan meneruskan datanya ke flip-flop berikutnya setiap kali ada perubahan dari low ke high (rising edge) pada sinyal clock.

    Output dari setiap flip-flop dapat diakses secara paralel melalui pin Q0 hingga Q7, sehingga data yang dimasukkan secara serial dapat dibaca secara bersamaan di delapan jalur keluaran. IC ini juga dilengkapi dengan pin Clear (CLR) aktif-rendah yang berfungsi untuk mereset seluruh isi register menjadi nol, tanpa menunggu clock. Karena bekerja secara sinkron terhadap clock dan mampu menyimpan serta menggeser data secara efisien, IC 74ALS164 sering digunakan dalam sistem digital untuk fungsi buffering, serial-to-parallel data conversion, serta dalam rangkaian kontrol atau tampilan (display shifting) dalam perangkat elektronik.

5. Example [Kembali]

EXAMPLE 1

Diketahui:
• IC 74ALS164 dalam kondisi awal setelah MR diaktifkan, sehingga seluruh output bernilai 0.
• Input A = 1 dan B = 1.
• Data dimasukkan selama 4 pulsa clock.

Pertanyaan:
Bagaimana kondisi output Q0 sampai Q7 setelah 4 pulsa clock?

Jawaban:

Karena A AND B = 1, maka data serial yang masuk selalu 1.

Keadaan register:

Pulsa ke-1
Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0
0 0 0 0 0 0 0 1

Pulsa ke-2
0 0 0 0 0 0 1 1

Pulsa ke-3
0 0 0 0 0 1 1 1

Pulsa ke-4
0 0 0 0 1 1 1 1

Output akhir:
Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0 = 00001111

EXAMPLE 2

Diketahui:
Keadaan awal seluruh output = 00000000.

Input diberikan sebagai berikut:

Clock 1 : A=1 B=1
Clock 2 : A=1 B=0
Clock 3 : A=1 B=1
Clock 4 : A=0 B=1

Pertanyaan:
Tentukan isi register setelah 4 clock.

Jawaban:

Hasil gerbang AND:

Clock 1 = 1

Clock 2 = 0

Clock 3 = 1

Clock 4 = 0

Data serial yang masuk:
1 → 0 → 1 → 0

Perubahan register

Clock 1
00000001

Clock 2
00000010

Clock 3
00000101

Clock 4
00001010

Output akhir:
Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0 = 00001010

6. Problem [Kembali]

PROBLEM 1

Soal

Kondisi awal register

00000000

Input A = 1
Input B = 1

Clock diberikan sebanyak 6 kali.

Berapakah keadaan output akhir?

Jawaban

Setelah enam clock

Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0

0 0 1 1 1 1 1 1


PROBLEM 2

Soal

Kondisi awal register

11111111

Kemudian pin MR diaktifkan (aktif LOW).

Apa yang terjadi pada seluruh output?

Jawaban

Seluruh flip-flop di-reset sehingga

Q7 sampai Q0 = 00000000

7. Latihan [Kembali]

LATIHAN PILIHAN GANDA 1

IC 74ALS164 merupakan jenis shift register...

A. Parallel In Parallel Out

B. Serial In Parallel Out

C. Parallel In Serial Out

D. Universal Counter

Jawaban

B. Serial In Parallel Out


LATIHAN PILIHAN GANDA 2

Pada IC 74ALS164, jika input A = 1 dan input B = 0, maka data serial yang masuk ke flip-flop pertama adalah...

A. 1

B. 0

C. Toggle

D. Tidak dapat ditentukan

Jawaban

B. 0

Karena data serial dibentuk oleh gerbang AND.

1 AND 0 = 0

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

        1. Gambar rangkaian 7.68 a


    Prinsip Kerja : IC 74ALS164 adalah 8-bit serial-in/parallel-out shift register. Logic diagram-nya menunjukkan bagaimana data berpindah melalui delapan flip-flop D secara berurutan, dikendalikan oleh sinyal clock dan dipengaruhi oleh input data serta clear. Dua input data (A dan B) dihubungkan ke sebuah gerbang AND, dan output dari gerbang AND tersebut menjadi masukan untuk flip-flop pertama (Q0). Data hanya akan masuk ke register jika kedua input A dan B bernilai logika tinggi (1).

Setiap kali terjadi rising edge (transisi naik) pada sinyal clock, data dari output flip-flop sebelumnya (misalnya Q0) akan dipindahkan ke flip-flop berikutnya (Q1), dan seterusnya hingga Q7. Proses ini disebut shifting, karena data "bergeser" dari satu flip-flop ke yang lain. Output paralel (Q0–Q7) dapat dibaca secara langsung pada masing-masing pin. Terdapat juga input Clear (CLR) aktif-rendah yang berfungsi untuk mereset semua flip-flop sekaligus, membuat semua output Q menjadi 0 tanpa menunggu clock. Dengan demikian, prinsip kerja logic diagram ini adalah menerima data secara serial, menyimpan dan menggesernya sesuai clock, serta mengeluarkan data secara paralel melalui delapan output.

        2. Gambar Rangkaian 7.68 b


    Prinsip Kerja : IC 74164 adalah sebuah 8-bit Serial-In Parallel-Out (SIPO) shift register yang bekerja dengan prinsip menggeser data serial yang masuk ke dalam register dan mengeluarkannya secara paralel. Data dikirimkan melalui dua input serial (A dan B), yang akan diproses dengan operasi logika AND sebelum masuk ke register. Pada setiap tepi naik sinyal clock (CLK), hasil dari A AND B akan masuk ke bit paling kanan (Q0), sementara data yang sudah ada di register akan bergeser satu bit ke kiri (menuju Q1 hingga Q7). Jika sinyal CLR (clear) diberikan logika LOW, maka semua output akan langsung direset menjadi 0.

Fungsi utama IC ini adalah untuk mengubah data serial menjadi paralel, sehingga sangat berguna dalam sistem digital yang ingin menampilkan atau memproses data dalam bentuk paralel, seperti LED display atau 7-segment. Karena hanya membutuhkan beberapa pin input untuk menghasilkan 8-bit output, IC ini juga membantu menghemat jumlah pin pada mikrokontroler. Operasinya yang sinkron terhadap clock menjadikan 74164 dapat digunakan

c) Video Simulasi 

Rangkaian A



Rangkaian B




9. Download File [Kembali]

Rangkaian 7.68 (A) [Klik]

Rangkaian 7.68 (B) [Klik]

Video Rangkaian A [Klik]

Video Rangkaian B [Klik]

Datasheet And Gate [Klik]

Datasheet Flip Flop 74ls74 [Klik]

Datasheet IC 74LS164 [Klik]

Komentar

Posting Komentar