Pencacah Biner

Apa itu Pencacah Biner?

Pencacah biner atau Counter ( rangkaian logika sekuensial yang di bentuk dari flip-flop ) dapat diartikan menghitung, hampir semua sistem logika menerapkan pencacah. Komputer digit menerapkan pencacah guna mengemudikan urutan dan pelaksanaan langkah – langkah dalam program. Fungsi dasar pencacah adalah untuk “mengingat” berapa banyak pulsa detak yang telah dimasukkan kepada masukkan; sehingga pengertian paling dasar pencacah adalah system memori. 

Terdapat 2 jenis pencacah (counter), yaitu : 

1.  Pencacah sinkron (synchronous counters), ( yang beroperasi serentak dengan pulsa clock )yang kadang – kadang disebut juga pencacah deret (series counters), atau pencacah jajar.

2.   Pencacah tak sinkron (asynchronuous counters) ( yg beroperasi tidak serentak dengan pulsa clock )atau pencacah kerut (ripple counters).

Pencacah juga memiliki karakteristik yang penting, yaitu :

1.  Sampai berapa banyak ia dapat mencacah (modulo pencacah);

2.  Mencacah maju, ataukah mencacah mundur;

3.  Kerjanya sinkron atau tak sinkron;

Beberapa kegunaan pencacah :

1.  Menghitung banyaknya detak pulsa dalam satu periode waktu 

2.  Membagi frekuensi 

3.  Pengurutan alamat 

4.  Beberapa rangkaian aritmatika  

Pencacah Sinkron Biner

Pencacah sinkron dinamai juga pencacah jajar. Masukkan untuk denyut – denyut sulut (triager pulses) yang juga disebut denyut – denyut lonceng yang dikendalikan secara serempak. Gambar berikut merupakan suatu pencacah sinkron biner 

 

Gambar : Pencacah sinkron untuk bilangan – bilangan biner

Gambar : Pencacah sinkron 2 bit menggunakan flip – flop D

Pencacah Tak Sinkron 

Pencacah tak sinkron (ripple trough counter/special counter). Dinamakan jga serial counter karena output yang dihasilkan masing – masing flip flop yang digunakan akan berubah kondisi dari 0 ke 1, atau sebaliknya dengan secara berurutan . Hal ini disebabkan karena hanya flip – flop yang paling ujung saja yang dikendalikan oleh sinyal clock, sedangkan clock untuk flip – flop yang lainnya diambil dari masing – masing flip flop sebelumnya.  

 

Adapun jenis – jenis pencacah tak sinkron adalah :  

I. Pencacah maju tak sinkron ( up counter)

Dasar dari rangkaian pencacah ini adalah T-Flip flop

   QA                            QB                          QC                    QD

Gambar : Pencacah maju tak sinkron

Dari gambar dapat terlihat bahwa flip flop yang pertama adalah flip flop yang dikendalikan oleh sinyal clock. Umpamakan itu adalah rangkaian flip flop A, maka outpunya adalah QA yang akan menjadi sinyal clock untuk B, begitu seterusnya sehingga output C (Qc) yang akan menjadi sinyal clock D yang akan menghasilkan output Qd.

II . Pencacah decade 

Pencacah ini menghasilkan kode bilangan dalam bit biner, dan akan menghitung sampai dengan batas yang ditentukan. Salah satunya adalah pencacah 8421 BCD counter, pencacah ini akan menghasilkan bilangan kode 8421 BCD dari bilangan decimal 0 – 9. dengan demikian pencacah ini hanya akan menghitung maju dari 0000 – 1001, lalu kembali lagi. 

                   

               Qa                 Qb              Qc                  Qd

Gambar Pencacah sinkron 4 bit dengan muatan ripel 

Pencacah  biner adalah suatu jenis untai pencacah  yang  nilainya  dimulai  dari keadaan 0 pada semua  keluaran  sampai dengan  semua keluaran bernilai 1. Pada saat semua  keluaran bernilai  1  maka untuk keadaan selanjutnya  akan  mengambil keadaan awalnya, demikian seterusnya.

Tabel  5.1.a  menunjukkan  hasil dari  untai  pencacah  naik 3-bit dan tabel 5.1.b menunjukkan hasil dari untai  pencacah turun 3-bit.

Tabel 5.1. pencacah biner 3-bit 

a. pencacah naik 

Keadaan	X2	X1	X0	Nilai Biner
1	0	0	0	0
2	0	0	1	1
3	0	1	0	2
4	0	1	1	3
5	1	0	0	4
6	1	0	1	5
7	1	1	0	6
8	1	1	1	7
9	0	0	0	0
…	..	..	..	dan seterusnya

b. pencacah turun

Keadaan	X2	X1	X0	Nilai Biner
1	0	0	0	0
2	0	0	1	7
3	0	1	0	6
4	0	1	1	5
5	1	0	0	4
6	1	0	1	3
7	1	1	0	2
8	1	1	1	1
9	0	0	0	0
…	..	..	..	dan seterusnya

Untai pencacah dapat dibuat dengan berbagai macam cara,  ada yang menggunakan untai kombinasional antara  gerbang-gerbang dasar  atau  juga sudah ada keping (chip = IC)  khusus  yang memang  sudah  dirancang  untuk  keperluan  pembuatan  untai pencacah.  Beberapa untai pencacah akan dibahas dalam  teori ini.

Untai Pencacah dengan Flip-flop JK

IC SN 7476 merupakan suatu IC (Integrated  Circuit=rangkaian  terintegrasi) keluaraga IC TTL (transistor  transistor  logic) yang didalamnya terdapat dua  buah  Flip-flop JK. Untai flip-flop JK merupakan pengembangan  dari untai  flip-flop  RS. Lebih lanjut  dapat  dilihat  pada gambar 5.1.

Gambar  5.1.    Flip flop JK.   

(a). JK  Flip-flop  dibentuk dari flip flop RS.

(b). JK flip flop.

Tabel  kebenaran  dari  untai flip-flop  tipe  JK  dapat dilihat pada Tabel 5.1.

Tabel 5.1. Tabel kebenaran flip-flop JK

Masukan J        K		Keadaan Berikutnya
0	0	Q1
0	1	0
1	0	1
1	1	Q2

Untai  pencacah  naik  3-bit dan  pencacah  turun  3-bit dengan  Flip-flop JK adalah seperti telihat pada  gambar 5.2 berikut ini.

Gambar 5.2. Untai pencacah dengan Flip-flop JK

Jika diinginkan membuat untai pencacah naik maka keluaran  yang digunakan (dihubungkan dengan penampil)  adalah keluaran dari Q1, demikian juga jika diinginkan membuat untai pencacah turun maka keluaran yang digunakan (dihubungkan dengan penampil) adalah keluaran dari Q2.

DIAGRAM FOR IC 7476

Rangkaian ic 7476

LOGIC DIAGRAM FOR 4 BIT RIPPLE COUNTER

 TABEL KEBENARAN:

CLK	QA	QB	QC	QD
0	0	0	0	0
1	1	0	0	0
2	0	1	0	0
3	1	1	0	0
4	0	0	1	0
5	1	0	1	0
6	0	1	1	0
7	1	1	1	0
8	0	0	0	1
9	1	0	0	1
10	0	1	0	1
11	1	1	0	1
12	0	0	1	1
13	1	0	1	1
14	0	1	1	1
15	1	1	1	1

Semoga Bermanfaat!!!!