COUNTER UP

MATERI TEORI

COUNTER UP.

A.  Pengertian Counter

Counter adalah sebuah rangkaian digital yang mengeluarkan urutan state – state atau biner – biner tertentu, yang merupakan aplikasi dari pulsa – pulsa inputnya. Pulsa input tersebut dapat berupa pulsa clock atau pulsa yang dibangkitkan oleh sumber eksternal dan terjadi pada interval waktu tertentu.

PENGERTIAN COUNTER UP DAN COUNTER DOWN

Counter Up adalah serangkaian flip-flop yang di hubungkan secara seri dengan caraoutput flip-flop yang pertama menjadi input flip-flop berikutnya

.

Pulsa dari clockmenjadi iput untuk flip-flop yang pertama dan akan menyebabkan perubahan padakondisi output untuk saat yang di kehendaki (correct edge)

.

Counter Down berfungsiuntuk menghitung secara maju

.

Counter Down adalah serangkaian flip-flop yang di hubungkan secara seri dengancara output flip-flop yang pertama menjadi input flip-flop berikutnya

.

Pulsa dari clockmenjadi iput untuk flip-flop yang pertama dan akan menyebabkan perubahan padakondisi output untuk saat yang di kehendaki (correct edge)

.

Counter Down berfungsiuntuk menghitung secara mundur

Counter banyak diaplikasikan pada peralatan yang berhubungan dengan teknologi digital dan biasanya digunakan untuk aplikasi menghitung jumlah kemunculan sebuah kejadian/event atau untuk menghitung pembangkit pulsa. Aplikasi ini dapat dilihat seperti pada aplikasi sisa parkiran dalam gedung, aplikasi penghitung jumlah barang, aplikasi penghitung jumlah pengunjung perpustakaan dan lain sebagainya. Sebuah n binary counter dapat dibentuk dari n buah flip flop dan dapat menghitung dari 0 sampai 2n-1. Maksudnya adalah apabila kita mendesain counter yang mengeluarkan tiga inputan maka kita harus menggunakan tiga flip – flop.

B.  Jenis – Jenis Counter

Ada dua jenis counter yang sering digunakan dalam teknologi digital, yakni asynchronous counter (serial counter) dan synchronous counter (parallel counter). Kedua jenis counter tersebut akan dibahas pada pertemuan perbelajaran kali ini.

B.1   Asyncronous Counter (serial counter)

Asynchronous counter disebut juga dengan serial counter, karena output masing – masing flip flop yang digunakan akan bergulingan (berubah dari kondisi 0 ke 1 ataupun sebaliknya) secara berurutan. Hal ini karena flip flop yang paling ujung saja yang dikendalikan sinyal clock. Sedangkan sinyal untuk flip flop lainnya diambil dari masing – masing flip – flop sebelumnya. Perhatikan gambar rangkaian asynchronous counter dibawah ini.

Gambar Diagram Pewaktu Asyncronous Counter

Masukan Clock	Output			Angka Desimal
	C	B	A
0	0	0	0	0
1	0	0	1	1
2	0	1	0	2
3	0	1	1	3
4	1	0	0	4
5	1	0	1	5
6	1	1	0	6
7	1	1	1	7
8	0	0	0	0

Tabel Kebenaran Asyncronous Counter

Cara kerja asynchronous counter adalah sebelum sinyal clock dijalankan pertama kali, masing – masing flip – flop direset sehingga kondisi keluaran dari rangkaian menjadi 0000, kemudian ketika clock dijalankan pulsa pertama menyebabkan QA bergulir dari 0 ke 1 sehingga kondisi output menjadi 0001. Kemudian pulsa clock kedua menyebabkan QA bergulir dari 1 ke 0 sehingga QB akan bergulir dari 0 ke 1 dan hitungan menjadi 0010. Kondisi tersebut akan berlangsung terus menerus ketika pulsa clock diberikan.

B.1.1  Asincronous Up Counter

Rangkaian asynchronous counter up adalah sebuah rangkaian digital asynchronous counter yang berfungsi untuk menghitung mulai dari nilai terendah sampai pada nilai tertinggi yang ditentukan. Aplikasi rangkaian asynchronous counter ini banyak diterapkan dalam industry seperti penghitung jumlah produksi. Perhatikan rangkaian asynchronous  tiga binary counter up dibawah ini.

 

Gambar Diagram Pewaktu Asyncronous Counter

Masukan Clock	Output			Angka Desimal
	C	B	A
0	0	0	0	0
1	0	0	1	1
2	0	1	0	2
3	0	1	1	3
4	1	0	0	4
5	1	0	1	5
6	1	1	0	6
7	1	1	1	7
8	0	0	0	0

Tabel Kebenaran Asyncronous Up Counter

 

MATERI POKOK

1.    Rangkaian Dasar Counter

2.    Analisa Output Counter

3.    Bermacam Jenis Counter

4.    Pin diagram dan Fungsi

5.    Rangkaian Aplikasi

1. Rangkaian dasar Up-Counter

Rangkaian Counter dapat dibentuk dengan menggabungkan sejumlah Flip Flop. Misalkan menggunakan JK-FF yaitu dengan cara menghubungkan input J dan K ke VCC, sedangkan output Q dihubungkan dengan input Clock JK flip-Flop berikutnya  ( lihat gambar berikut )

1.1  Bentuk Gelombang Output Up-Counter

1.2 Penjelasan

Pada transisi clock 0, output Q0 togle, yaitu berubah dari kondisi awalnya nol menjadi satu. Pada transisi clock 1, output Q0 togle kembali yatu berubah dari kondisi output 1 menjadi nol, demikian seterusnya untuk transisi clock berikutnya.

FF kedua mendapat pulsa clock dari output Q0, sehingga output Q1 akan meresponse setiap transisi clock. Yaitu pada transisi clock ke1 output Q1 togle yaitu berubah dari kondisi output sebelumnya 0 menjadi 1, kemudian pada transisi clock ke 3 output Q1 mengalami perubahan dari 1 menjadi 0

FF ketiga mendapat pulsa clock dari ouput Q1, sehingga output Q2 akan merespon setiap transisi negative input dari FF ke dua. Yaitu pada transisi clock ke 3 output Q2 togle yaitu berubah dari 0 ke 1, demikian seterusnya pada transisi clock ke 7 output Q2 berubah kembali dari 1 menjadi 0

FF ke empat mendapat pulsa clock dari ouput Q2, sehingga output Q3 akan merespon setiap transisi negative input dari FF ke tiga. Yaitu pada transisi clock ke 7 output Q3 togle yaitu berubah dari 0 ke 1, demikian seterusnya pada transisi clock ke 14 output Q3 berubah kembali dari 1 menjadi 0.  Seterusnya dapat dibuat dalam bentuk truth table berikut

1.3 Truth Tabel

Q3	Q2	Q1	Q0
0	0	0	0
0	0	0	1
0	0	1	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	0	1
0	1	1	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	0	1
1	0	1	0
1	0	1	1
1	1	0	0
1	1	0	1
1	1	1	0
1	1	1	1

2. Rangkaian Aplikasi  ( Up - Counter Menggunakan IC JK Flip-Flop )

3 Empat bit Binary Counter

3.1 Pin  diagram IC 7493

3.2  Rangkaian Aplikasi ( counter 4 bit binary counter menggunakan IC 7493)

·         Hubungan sumber tegangan 5  Volt ke pin 5 ( VCC )

·         Hubungan tegangan GND ke pin 10 ( ground )

·         Hubungkan output QA ( pin 12), QB ( pin 9), QC (pin 8), QD ( pin )11 ke lampu / LED melalui resistor 1K Ohm

·         Hubungkan pin 1 ( clk B ) ke pin 12 ( output QA )

·         Sambungkan pulsa clock 1 KHzdari function generator , atau rangkaian oscilator gelombang pulsa ( menggunakan IC 555 )

·         Gambar rangkaian berikut dapat disimulasikan menggunakan software EWB.

4  Rangkaian Decade Counter

4.1 Rangkaian dasar menggunakan JK FF

            Rangkaian dasar Decade counter dibentuk dengan JK FF, Output Q1, Q3 dihubungan Keinput AND, kemudian output AND dihubungkan dengan Input Reset untuk setiap FF.  Dengan demikian pada saat output counter ke 1010 , akan tereset yang menyebabkan counter kembali lagi ke 0

4.2  Rangkaian Decade Counter menggunakan IC 7490

Pada Rangkaian berikut terlihat CLK B dihubungkan dengan output QA, Pin2,pin3,pin 6 dan pin 7 dapat dihubungkan dengan GND. Sedangkan untuk masing-masing output ( Qa,Qb,Qc,Qd dihubungkan dengan LED

4.3  Rangkaian dasar Down Counter Menggunakan JK - FF

Perbedaan antara rangkaian Down counter dengan Up Counter yaitu pada hubungan output Q dan Q´ ,  pada rangkaian down counter yang terhubung dengan input clock berikutnya adalah Q´, sedangkan pada rangkaian Up Counter adalah Q yang dihubungkan dengan input Clock Flip-Flop berikutnya.  Dengan menggunakan IC 7473 dapat dilihat hubungan antara pin untuk rangkaian 4 bit, karena satu IC 74 73 terdapat dua buah JK FF.

Rangkaian Down - Counter Menggunakan IC JK Flip-Flop

4.4 Analisa Output Rangkaian Down Counter 

Terlihat pada gambar pada transisi clock input ( T0 ) ouput Q0 = 1, Q1 = 1, Q2 =1 kemudian transisi clock (T1) output Q0 = 0, Q1 = 1, Q2 = 1, demikian seterusnya, pada periode (T2),  output Q0 = 1, Q1 = 0, Q2 = 1.    Jika  diperlihatkan dalam bentuk truth table , maka dapat dilihat sebagai berikut

Clock	Q2	Q1	Q0
T0	1	1	1
T1	1	1	0
T2	1	0	1
T3	1	0	0
T4	1	1	1

5.  Rangkaian Stop Counter setelah output Q0 – Q3  = 1111 atau pada saat

     0000 berikutnya

5.1  Rangkaian Stop Counter setelah output Q0 – Q3  = 0011

Rangkaian Stop – Counter dapat dibentuk dengan cara menghungkan J-K ke O.   Sekarang input nol tersebut tentu berasal dari kondisi ouput pada saat kapan harus dihentikan.  Kondisi tersebut dapat dilihat dari berbagai rangkaian stop Counter.

5.2  Rangkaian Stop Counter pada hitungan ke  1011

 

6.  Pin Diagram IC Counter 

Rangkaian Counter yang menghitung sampai  1010 , menampilkan data dari 0000 sampai 1001 menggunakan JK Flip-Flo

• Decade Counter ( 74 LS 90 )
• Devided by twelve Counter ( 74 LS 92 )
• 4 bit Binary Counter ( 74 LS 93 )

7.   Rangkaian Counter menggunakan IC Counter ( 74 LS 90 )

      Rangkaian ini akan menghitung dari 0000 sampai 1001, kemudian   

      kembali ke 0000

8.  Rangkaian Counter menggunakan IC 74LS 92 ( menghitung   

     sampai 11 ) disebut juga dengan mode 12 Rangkaian ini bekerja  dari    

     0000 sampai 1011 ( B ), setelah itu kembali ke 0000

 9.  Rangkaian Counter yang menghitung sampai 1011 ( mode 12 )

10.     Rangkaian  Decade Counter  output display 7 Segment , dilengkapi dengan decoder BCD to 7 Segment )

11`.  Rangkaian Counter menggunakan IC 74LS 93 atau IC 4 bit binary

       Counter   ( menghitung dari 0000 sampai 1111 )

 

12.   Rangkaian  Decade Counter  output display 7 Segment

        Rangkaian dilengkapi dengan oscillator dan decoder BCD to 7 Segment

12.     Up-Counter 2 bit menggunakan IC 74LS 93

         Pada rangkaian berikut dapat diperhatikan bagaimana cara merangkai counter menjadi 2 bit. Yaitu dengan menggabungkan dua buah IC 7493 secara paralel. Ouput QD IC pertama dihubungkan keinput Clock IC kedua

14.   Up/Down Counter  menggunakan IC 74192

 14.1  Operasi Up Counter

14.2   Operasi Down Counter

Untuk operasi UP Counter Pin- 4 ( Down ) dihubungkan ke VCC , sedangkan pin- 5 ( UP )  dihubungkan ke input Clock.  Sedangkan untuk operasi Down Counter Pin- 4 ( Down ) dihubungkan ke input Clock , sedangkan pin- 5 ( UP )  dihubungkan ke input VCC.

16.     Rangkaian Down Counter  2 bit dan Rangkaian Counter 2 bit lengkap

Dengan cara menguhubungkan IC 74192 secara parallel maka counter Down Counter dapat dibentuk untuk tampilan ke display 2 byte. Gambar rangkaian dapat dilihat pada gambar berikut 

Soal Dan Jawab

1.    Gambarkan rangkaian counter yang berhenti pada hitungan ke 12

a.    Mengggunakan  Simbol JK-FF

b.    Menggunakan IC JK FF

2.    Jelaskan pengertian counter

    3..   Sebutkan contoh aplikasi counter yang anda ketahui.

4.    Gambarkan rangkaian asynchronous up counter

5.    Gambarkan rangkaian synchronous counter

6.    Gambarkan rangkaian counter mod 12

Jawab 1-a

Rangkaian Counter yang berhenti pada hitungan ke C atau 1100

Jawab-1b

 

2.    Counter adalah sebuah rangkaian digital yang mengeluarkan urutan state – state atau biner – biner tertentu, yang merupakan aplikasi dari pulsa – pulsa inputnya. Pulsa input tersebut dapat berupa pulsa clock atau pulsa yang dibangkitkan oleh sumber eksternal dan terjadi pada interval waktu tertentu.

3.   Contoh aplikasi counter : alat penghitung jumlah barang dalam gudang, alat penghitung sisa parkiran di gedung, alat penghitung jumlah pengunjung bank.

4.    Gambar rangkaian asynchronous up counter

5.    Gambar rangkaian synchronous counter

6.    Gambar rangkaian counter mod 12