7.68 & 7.69
1. Pendahuluan [kembali]
IC 74ALS164 adalah shift register 8-bit bertipe serial-in parallel-out, yang berfungsi untuk memindahkan data secara berurutan dari input serial ke output paralel dengan bantuan sinyal clock. IC ini memiliki dua input data (A dan B) yang digabungkan melalui gerbang AND, serta satu input clock (CP) dan satu master reset (MR) aktif rendah. Data akan digeser ke kanan satu bit setiap kali terjadi pulsa clock, dan hasilnya muncul secara bersamaan di delapan output paralelnya (Q0–Q7).
Shift register sendiri adalah rangkaian digital yang menyimpan dan menggeser data biner berdasarkan pulsa clock. Konsep ini banyak digunakan dalam komunikasi data, pengendali tampilan LED, dan penyimpanan sementara dalam sistem digital. IC seperti 74ALS164 memungkinkan penggunaan jumlah pin yang lebih efisien untuk pengendalian banyak output, menjadikannya sangat penting dalam desain sistem elektronika digital.
2. Tujuan [kembali]
- Untuk memahami prinsip kerja shift register
- Mampu merancang dan menganalisis rangkaian digital menggunakan IC 74ALS164
- Meningkatkan pemahaman aplikasi shift register dalam sistem digital
3. Alat dan Bahan [kembali]
A. Alat
- IC 74ALS164
- Tegangan operasi: 4.5V – 5.5V (standar TTL level)
- Input: 2 serial (A, B), Clock (CP), Master Reset (MR)
- Output: Q0 hingga Q7 (paralel)
- Fitur: Positive-edge triggered, asynchronous master reset
- Gerbang Logika AND
- Gerbang Logika Not
- Clock Generator
- Logic State
- Logic Probe
4. Dasar Teori [kembali]
Shift register adalah rangkaian logika sekuensial yang digunakan untuk menyimpan dan menggeser data biner dalam sistem digital. Fungsinya sangat penting dalam pengolahan data karena mampu mengubah data serial menjadi paralel (serial-in parallel-out) atau sebaliknya. Shift register bekerja berdasarkan sinyal clock, di mana setiap pulsa clock akan menggeser bit data ke posisi berikutnya dalam register. Komponen ini sering digunakan dalam aplikasi seperti komunikasi data, pengendalian tampilan LED, dan sistem penyimpanan sementara.
Terdapat beberapa jenis shift register berdasarkan arah aliran datanya, antara lain: Serial-In Serial-Out (SISO), Serial-In Parallel-Out (SIPO), Parallel-In Serial-Out (PISO), dan Parallel-In Parallel-Out (PIPO). IC 74ALS164 termasuk dalam jenis SIPO, di mana data biner dimasukkan secara serial satu per satu, namun dapat diambil secara paralel melalui banyak output sekaligus. Hal ini membuatnya sangat efisien untuk mengendalikan banyak perangkat output dengan hanya satu jalur data.
IC 74ALS164 adalah salah satu implementasi hardware dari shift register SIPO 8-bit. IC ini memiliki dua input data serial (A dan B), satu input clock (CP), dan satu master reset (MR) yang bersifat aktif rendah. Output paralelnya terdiri dari delapan bit (Q0 hingga Q7), di mana Q0 merupakan bit pertama dan Q7 bit terakhir. Data yang dimasukkan akan berpindah ke kanan pada setiap sinyal clock, memungkinkan pembentukan data 8-bit dari input serial.
Operasi IC ini dikendalikan oleh sinyal clock. Pada saat sinyal clock mengalami transisi naik (positive-edge), data yang ada di input A dan B (setelah melalui gerbang AND) akan dimasukkan ke bit pertama (Q0), sementara data di Q0 akan berpindah ke Q1, Q1 ke Q2, dan seterusnya hingga Q6 ke Q7. Master reset (MR) digunakan untuk menghapus semua isi register (mengatur semua output menjadi LOW) secara asynchronous, artinya tidak tergantung pada sinyal clock.
Dalam implementasi rangkaian digital seperti pada simulasi Proteus, gerbang logika tambahan seperti AND dan NOT sering digunakan untuk memproses sinyal input. Gerbang AND pada input A dan B memastikan bahwa hanya ketika kedua input bernilai HIGH, data akan dianggap valid untuk masuk ke register. Sedangkan gerbang NOT sering digunakan untuk membalik logika tombol (misalnya, untuk mengaktifkan reset yang bersifat aktif rendah).
Sinyal clock adalah elemen penting dalam sistem digital sekuensial seperti shift register. Clock berfungsi sebagai "pemicu waktu" yang menentukan kapan data akan digeser. Dalam rangkaian simulasi, clock dapat diatur untuk memberikan pulsa secara terus-menerus atau manual, tergantung kebutuhan analisis. Transisi tepi naik dari sinyal clock menentukan saat register akan membaca data baru dari input.
Shift register seperti IC 74ALS164 banyak digunakan dalam berbagai aplikasi digital. Salah satu contohnya adalah dalam pengendalian tampilan LED 7-segment atau matrix, di mana setiap bit dari register mengontrol satu LED. Dengan memanfaatkan teknik penggeseran data, rangkaian dapat dikendalikan menggunakan sedikit pin mikrokontroler. Selain itu, shift register juga digunakan dalam sistem komunikasi serial untuk menyimpan dan mengatur data sebelum atau sesudah transmisi. Melalui simulasi seperti yang ditampilkan dalam Proteus, pengguna dapat mempelajari perilaku IC 74ALS164 secara visual dan interaktif. Dengan memberikan input data dan clock secara manual atau otomatis, perubahan nilai pada output Q0–Q7 dapat diamati langsung. Hal ini sangat membantu dalam pemahaman konsep shift register serta analisis kerja IC dalam kondisi sebenarnya sebelum diterapkan dalam perangkat keras nyata.
5. Percobaan [kembali]
a) Prosedur [kembali]
a. Tempatkan IC 74ALS164 dan sambungkan input A dan B ke gerbang AND lalu ke pin data, hubungkan clock ke CP, dan tombol reset ke MR melalui gerbang NOT.
b. Sambungkan output Q0–Q7 ke LogicState, serta hubungkan VCC dan GND ke sumber daya dan ground.
c. Jalankan simulasi, ubah input, amati output saat clock aktif, dan gunakan tombol reset untuk mengembalikan output ke kondisi awal.
b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]
Rangkaian 7.69a
.png)
6. Download File[kembali]
Rangkaian 7.69b klik disini
Komentar
Posting Komentar