register geser

I.       PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Register geser adalah salah satu jenis rangkaian logika sekuensial dalam system digital, sebagian besar penyimpanan dari data digital menggunakan metode ini. Register geser adalah suatu kelompok flip-flop yang dihubungkan dalam satu rantai sehingga output flip-flop menjadi input flip-flop selanjutnya. Kebanyakan register tidak mempunyai sekuensi nternal karakteristik dari keadaan. Semua flip-flop dikendalikan dengan clock pada umumnya dan semuanya me-set atau reset dengan simultan. Register geser digunakan untuk mencatat data yang masuk secara berurutan.  Dalam percobaan ini, percobaan yang akan dilakukan seperti Serial In-Serial Out, serial In-Serial Out, parallel In-Serial Out, Parallel In-Parallel Out and bidirectional shift registers (register geser dua arah).

B.  Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini ialah praktikan dapat mengetahui fungsi rangkaian register geser dan berbagai kombinasinya.

II.         TINJAUAN PUSTAKA

A.  Register Geser

Serial In-Serial Out

Dasar register geser empat-bit dapat dirangakai dengan menggunakan empat D flip-flop, seperti yang diperlihatkan di bawah. Pengoprasian rangkaian terlihat seperti yang dijelaskan berikut. Pertama-tama register di-clear, memaksa keempat output bernilai nol. Input data kemudian diterapkan secara sekuensial dengan D input dari flip-flop yang pertama di kiri (FF0). Selama pulsa clock, satu bit ditransmisikan dari kiri ke kanan. Menerima suatu kata data menjadi 1001. Least significant bit (LSB) data telah digeser lewat register dari FF0 ke FF3.

Gambar 1. Register Geser SISO

Dalam penerimaan untuk mendapat data keluar dari register, mereka harus digeser keluar dengan serial. Ini dapat dilakukan dengan merusak atau tidak merusak. Jika merusak output susunan yang dapat dibaca (destructive readout), data asli hilang dan pada akhir putaran data, semua flip-flop di-reset pada nol.

Serial In -Parallel Out (SIPO)

Dari jenis register ini, bit-bit data dimasukan secara serial sama artinya seperti yang didiskusikan dalam seksi terakhir.Perbedaanya adalah cara dimana bit-bit data dipindahkan dari register. Sekali data disimpan, setiap bit muncul pada masing-masing baris keluarannya, dan semua bit-bitnya mampu secara simultan. Sebuah susunan empat-bit register SIPO diperlihatkan di bawah ini.

Gambar 2. Susunan empat-bit SIPO

Parallel In – Serial Out (PISO)

Suatu register geser  Parallel In – Serial Out diperlihatkan dibawah. Rangkaian ini menggunakan D flip-flop dan gerbang NAND utuk memasukan data (dengan kata lain menulis) pada register.

Gambar 3. Susunan Register PISO

D0, D1, D2 dan D3 adalah paralel input, dimana D0 adalah most significant bit (MSB) dan D3 adalah least significant bit (LSB). Untuk menulis data masuk, baris pengontrolan mode diambil pada rendah dan data di-clock masuk. Data dapat digeser saat baris kontrol mode tinggi bersamaan SHIFT aktif tinggi. Register menampilkan operasi geser kanan pada aplikasi satu pulsa clock.

Parallel In -Parallel Out (PIPO)

Untuk register Parallel In – Parallel Out, semua bit-bit data muncuk pada keluaran-keluaran paralel secara mendadak mengikuti masukan yang simultan dari bit-bit data. Rangkaian ini dibangun dengan D  flip-flop.

Gambar 4. Susunan Register PIPO

Masukan-masukan D dan keluaran Q adalah paralel. Sekali register di-clock, semua data di D input muncul pada keluaran Q yang berhubungan secara simultan (Anonim A, 2013).

B.  Aplikasi Register Geser

Register biner dasar merupakan sekelomok flip-flop (atau elemen biner lainnya) yang digunakan untuk menyimpan informasi biner. Informasi dapat digeser ke dalam register baik dengan cara seri maupun paralel. Metode pararel jauh lebih cepat namun membutuhkan lebih banyak perangkat keras. Informasi yang tersimpan dalam suatu register data digeser ke kiri atau kanan, dan hal ini berkaitan dengan perkalian atau pembagian biner dengan 2. Kapasitas register harus diperhitungkan selama operasi geser kanan dan geser kiri. Sangat mudah ula untuk memperbolehkan komplemen informasi yang tersimpan dalam register.

Catu-balik langsung ada register geser dasar mengarah keada pembentukan pencacah lingkar. Pencacah ini sangat berguna untuk mengembangkan bentuk-bentuk gelombang pengendali. Catu balik gandengan silang pada register dasar mengarah kepada pembentukan pencacah geser. Pencacah geser bermodulus berapapun dapat dibentuk dengan mengambil catu-balik dari flip-flop yang sesuai. Pencacah geser memiliki keuntungan besar yakni pendekodeannya yang sederhana. Namun demikian, jenis pencacah ini memiliki keadaaan-keadaan yang tidak diinginkan, dan keadaan-keadaan ini harus diperhitungkan dalam erancangan pencacah yang bersangkutan.  Salah satu jenis pencacah, yaitu pencacah maju/mundur sangat berguna dalam penerapan-penerapan seperti voltmeter digital serta pengubah analog. Jam digital merupakan suatu penerapan menaik yang menggambarkan sebagian diantara metode-metode penggunaan pencacah dan decoder (Anonim B, 2013).

Register geser (shift register) merupakan salah satu piranti fungsional yang banyak digunakan dalam sistem digital. Tampilan pada layar kalkulator dimana angka bergeser ke kiri setiap kali ada angka baru yang diinputkan menggambarkan karakteristik register geser tersebut. Register geser ini terbangun dari flip-flop. Register geser dapat digunakan sebagai memori sementara, dan data yang tersimpan didalamnya dapat digeser ke kiri atau ke kanan. Register geser juga dapat digunakan untuk mengubah data seri ke paralel atau data paralel ke seri (Anonim C, 2013).

III.        PROSEDUR PERCOBAAN

A.  Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai beikut:

1.      Sumber tegangan 5 volt DC

2.      Kabel kawat tunggal

3.      Protoboard

4.      Lampu led

5.      IC 74LS138 dan data sheet

B.  Prosedur Percobaan

a.       Serial In-Serial Out

1.      Menghubungkan jalur S1 dan S0 dengan masukan  saklar (beri logika 0 untuk S1 dan logika 1 untuk S0) menjadi mode shift register (geser kanan)

2.      Menghubungkan jalur QD dengan penampil LED sebagai keluarn serial

3.      Menghubungkan jalur Ser dengan saklar biner sebagai masukan serial

4.      Memberi data pada Ser diikuti dengn penekanan tombol clock (memcatat data tersebut)

5.      Mengulangi langkah 4 sebanyak delapan kali

6.      Mengamati tampilan LED biner diikuti denga penekanan tombol clock

b.      Paralel In-Paralel Out

1.      Menghubungkan jalur S1 dan S0 dengan masukan saklar (member logika 1 untuk S1 dan logika 1 untuk S0) menjadi mode parallel in

2.      Menghubungkan jalur QA sampai QD dengan penampil LED sebagai keluaran parallel

3.      Menghubungkan jalur A sampai H dengan saklar biner sebagai masukan parallel (mencatat data tersebut)

IV.             HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.  Hasil Pengamatan

Tabel 1. Hasil Pengamatan SISO

Input serial Ser                Output Serial (QD)

1 0 1 0                                  1 0 1 0 0 0 1 1                                   0 1 0 1 1 1 0 0                                   1 0 1 0 0 1 0 1                                   0 1 0 1

Tabel 2. Hasil Pengamatan PIPO

Input Paralel                Output Paralel  (QA..QD)

1 0 1 0                                  1 0 1 0 0 0 1 1                                   0 0 1 1 1 1 0 0                                   1 1 0 0 0 1 0 1                                   0 1 0 1

B.  Pembahasan

Pada percobaan ini untuk percobaan Serial In-Serial Out ialah menghubungkan jalur S1 dan S0 dengan logika 1 dan 0, dimana IC yang digunakan tipe 74194,  kaki S1 dan S0 di pin 10 dan 9 IC sedangkan Gnd di pin 8 dan Vcc di pin 16, untuk menghidupkan register ialah dengan diclock untuk memberikan sinyal pulsa pada IC dan Ser untuk memberikan data serial yang akan digeser ke kanan, untuk mengetahui rangkaian berhasil atau tidak diberi LED pada jalur QD di pin 12 sebagai indikator keluaran. Pada percobaan Paralel In-Paralel Out hal yang sama seperti percobaan sebelumnya yaitu meghubungkan jalur S1 dan S0 dengan logika 1, kemudian untuk penampil LED dihubungkan pada pin QA sampai QD sebagai keluaran paralel, menghubungkan jalur A sampai H dengan saklar biner sebagai masukan paralel .

Untuk percobaan yang dilakukan kali ini, tidak sesuai dengan teori yang telah ada sebelumnya. Pada saat percobaan SISO hasil yang didapatkan ialah LED hanya sebentar menyala dan ketika digeser—geser kekanan juga tidak menunjukkan hasil. Kemudian untuk percobaan PIPO LED berhasil menyala namun tidak sesuai yang diharapkan dan tidak sesuai dengan teori dimana hasil yang  didapatkan LED menyala 3 dan satu tidak menyala,, kalau sesuai dengan teori seharusnya LED yang menyala mengkuti tabel pengamatan yaitu 1 0 1 0, namun hasil yang didapatkan 1 1 1 0. Kesalahan ini biasanya dikarenakan protoboard yang rusak dan kabel penghubung yang tidak mencapai dasar protoboard sehingga menyebabkan hasil percobaan yang kurang maksimal dan tidak sesuai teori.

Untuk percobaan SISO hasil pengamatan dapat dilihat pada tabel 1. Dimana Output atau logika yang dihasilkan bersesuaian dengan input sebelumnya. Pada saat clock ditekan maka akan menghasilkan logika 1 dan ketika cock dihubungkan dengan ground menghasilkan logika 0. Untuk SISO logika digeser kekanan sesuai dengan logika sebelumnya dikarenakan serial ialah untuk memasukan data secara berurutan namun satu persatu. Pada saat input 1 0 1 0 outpunya 1 0 1 0 dan ketika input 1 1 0 0 maka outputnya 1 0 1 0 sesuai dengan pergeserannya. Kemudian untuk PIPO hasil pengamtan dapat dilihat pada tabel 2. Output atau logika yang dihasilkan bersesuian dengan input sebelumnya. Berbeda dengan SISO untuk S1 dan S0 pada PIPO diberi logika 1 semua karena bit-bit data muncul pada keluaran-keluaran paralel secara mendadak mengikuti masukan yang simultan dari bit-bit data. Logika satu terjadi jika clock dihubungkan dan logika 0 jika clock tidak dihubungkan. Untuk PIPO logika akan berpindah atau keluar sesuai dengan logika sebelumnya karena parallel tidak seperti serial yang satu persatu, untuk parallel data yang keluar langsung semuanya seperti pada tabel pengamatan ketika data 1 0 1 0 maka outputnya juga akan 1 0 1 0 .

IC register  geser yang digunakan dalam percobaan ini ialah jenis SN 74LS194 yang mempunyai input serial maupun paralel (4-bit), dengan output paralel (4-bit). Register geser dengan menggunakan IC ini dapat digunakan untuk operasi pergeseran ke kiri atau untuk operasi pergeseran ke kanan. IC ini  memiliki jalur-jalur utama yang sering digunakan. Jalur-jalur ini seperti jalur Clear digunakan untuk mereset keluaran atau output paralel. Kemudian jalur Mode S1 dan S0 digunanakan untuk mengendalikan operasi pergeseran, jalur clock digunakan untuk memberikan sinyal pulsa, jalur serial left (SEl) digunakan untuk memberikan data serial terhadap data yang akan digeser ke kiri, jalur serial right (SEr) digunakan untuk memberikan data serial terhadap data yang akan digseser ke kanan, jalur paralel input (A-D) digunakan untuk memberikan data masukan paralel terhadap register dan jalur paralel output (QA-QD) merupakan jalur keluaran dari register (8-bit paralel)

V.         KESIMPULAN

Dari pembahasan dan percobaan yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1.      Untuk percobaan yang dilakukan kali ini, tidak sesuai dengan teori yang telah ada sebelumnya

2.      Register geser dengan menggunakan IC ini dapat digunakan untuk operasi pergeseran ke kiri atau untuk operasi pergeseran ke kanan

3.      Logika 1 jika clock dihubungkan ke Vcc dan logika 0 jika clock dihubungkan dengan ground

4.      Register serial data dimasukan secara berurutan dan satu persatu, sedangkan register paralel data dimasukan secara bersamaan dan sekaligus.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, A.2013. http://ngebir.blogspot.com/2011/05/register-geser.html.register geser . Diunggah pada Tanggal 05 Mei 2013 pukul 20.00 WIB.

Anonim, B.2013. http://vryukbrook.wordpress.com/2010/05/17/341/. Register Geser | WebeDw. Diunggah pada Tanggal 05 Mei 2013 pukul 20.00 WIB.

Anonin, C.2013. http://www.itechgraph.com/blog/tag/register-geser/. Register Geser | ITechGraph.Com. Diunggah pada Tanggal 05 Mei 2013 pukul 20.00 WIB.