Rangkaian Sekuensial

  Hallo Informatik frens! Disini saya akan mengulas sedikit materi tentang rangkaian sekuensial. tanpa berlama lama mari kita bahas bareng bareng yaa cekidott!!

Rangkaian Sekuensial

Rangkaian sekuensial berbeda dengan rangkaian kombinasional. Pada rangkaian kombinasional, output bergantung pada inputnya, sedangkan pada rangkaian sekuensial outputnya tergantung pada input dan input sebelumnya atau dapat dikatakan rangkaian yang bekerja berdasarkan urutan waktu.

Ciri rangkaian logika sekuensial yang utama adalah adanya jalur umpan balik (feedback) di dalam rangkaiannya. Rangkaian kombinasional tidak memperhatikan input sebelumnya karena tidak ada memori dan variabel waktu tidak mempengaruhi suatu rangkaian kombinasional. Sedangkan pada rangkaian sekuensial, input sebelumnya disimpan sebagai informasi biner pada memori (informasi itu disebut dengan state)

Perbedaan sekuensial Sinkron dan Asinkron

·       Rangkaian logika sekuensi Sinkron merupakan rangkaian logika sekuensi yang bekerja memproses suatu sinyal input ketika suatu sinyal sinkronisasi mengaktifkan semua elemen penyimpanan nya secara bersama-sama

·       Rangkaian sekuensial Asinkron merupakan rangkaian logika sekuensi yang pengaktifan elemen-elemen penyimpanannya berdasarkan urutan sinyal yang masuk sehingga elemenelemen penyimpanannya tidak bekerja secara bersamaan

1. Flip-flop

Flip-flop adalah Elemen penyimpan rangkaian sekuensi dan sel biner yang mampu menyimpan data 1-bit, sehingga sel ini dinamakan pula memori 1-bit.

Jenis-jenis flip-flop:

- Flip-flop Set-Reset (RS)

- Flip-flop CRS

- Flip-flop J-K

- Flip-flop D

- Flip-flop T

 

a.       K Flip-Flop (Master Slave JK Flip-Flop)

Kelebihan JK Flip-flop adalah tidak adanya kondisi terlarang atau yang berarti di beri berapapun inputan asalkan terdapat clock maka akan terjadi perubahan pada keluarannya / outputnya. berikut adalah symbol dan tabel kebenaran dari JK Flip-Flop.

b.       RS Flip-Flop

RS FF ini adalah dasar dari semua Flip-flop yang memiliki 2 gerbang inputan / masukan yaitu R dan S.  R artinya “RESET” dan S artinya “SET”.  Flip-flop yang satu ini mempunyai 2 keluaran / outputyaitu Q dan Q`.

Bila S diberi logika 1 dan R diberi logika 0, maka output Q akan berada pada logika 0 dan Q not pada logika 1. Bila R diberi logika 1 dan S diberi logika 0 maka keadaan output akan berubah menjadi Q berada pada logik 1 dan Q not pada logika 0. Sifat paling penting dari Flip-Flop adalah bahwa sistem ini dapat menempati salah satu dari dua keadaan stabil yaitu stabil I diperoleh saat Q =1 dan Q not = 0, stabil ke II diperoleh saat Q=0 dan Q not .

Berikut adalah Symbol dan Tabel kebenaran dari RS Flip-Flop:

c.       D Flip-Flop

             D Flip-flop merupakan salah satu jenis Flip-flop yang dibangun dengan menggunakan Flip-flop RS. Perbedaan dengan Flip-flop RS terletak pada inputan R, pada D Flip-flop inputan R terlebih dahulu diberi gerbang NOT. maka setiap masukan ke D FF ini akan memberi keadaan yang berbeda pada input RS, dengan demikian hanya terdapat 2 keadaan “SET” dan “RESET”  S=0 dan R=1 atau S=1 dan R=0, jadi dapat disi. Berikut adalah gambar dari symbol dan data sheet D Flip – flop.

d.       CRS Flip-Flop

Adalah clocked RS-FF yang dilengkapi dengan sebuah terminal pulsa clock. Pulsa clock ini berfungsi mengatur keadaan Set dan Reset. Bila pulsa clock berlogik 0, maka perubahan logik pada input R dan S tidak akan mengakibatkan perubahan pada output Q dan Qnot. Akan tetapi apabila pulsa clock berlogik 1, maka perubahan pada input R dan S dapat mengakibatkan perubahan pada output Q dan Q not. Berikut adalah gambar dari Symbol dan Tabel kebenaran dari RS Flip – flop.

e.       T Flip-Flop

    T Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop yang telah di buat  dengan menggunakan flip-flop J-K yang kedua inputnya dihubungkan menjadi satu maka akan diperoleh flip-flop yang memiliki watak membalik output sebelumnya jika inputannya tinggi dan outputnya akan tetap jika inputnya rendah. Berikut adalah gambar tabel kebenaran gerbang logika dan symbol dari T Flip – flop.

 

2. Register

 

Register adalah memori berukuran sangat kecil dengan kecepatan akses sangat tinggi. Register digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses, sementara itu data dan instruksi lainnya yang menunggu giliran diproses akan disimpan dalam main memory.

Ada empat tipe register :

a.       Serial In – Serial Out

Pada Register Serial In – Serial Out, jalur masuk data berjumlah satu dan jalur keluarannya juga berjumlah satu. Pada jenis register ini data mengalami pergeseran, flip-flop pertama menerima masukan dari input, sedangkan flip-flop kedua menerima masukan dari flip-flop pertama, dan seterusnya.

b.       Paralel In – Paralel Out

Register Paralel In - Paralel Out mempunyai jalur masukan dan keluaran sesuai dengan jumlah flip-flop yang menyusunnya. Pada register jenis ini, data masuk dan keluar secara serentak. Dan hanya membutuhkan satu kali picu.

c.       Serial In – Paralel Out

Register serial In – Paralel Out mempunyai satu saluran masukan dan saluran keluaran sejumlah flip-flop yang menyusunnya. Data masuk satu-persatu (secara serial) dan dikeluarkan secara serentak. Pengeluaran data dikendalikan oleh sebuah sinyal kontrol. Selama sinyal kontrol tidak diberikan, data akan tetap tersimpan dalam register.

d.       Paralel In – Serial Out

Paralel In - Serial Out mempunyai jalur masukan sesuai dengan jumlah flip-flop yang menyusunnya, dan hanya mempunyai satu jalur keluaran. Data masuk ke dalam register secara serentak dengan dikendalikan sinyal kontrol, sedangkan data keluar satu-persatu (secara serial).

 

 

3. Counter

 

Rangkaian Counter (penghitung) adalah logika sekuensial yang dapat dipergunakan untuk menghitung jumlah pulsa masuk dan dinyatakan dengan bilangan biner. Sesuai dengan namanya 4 BIT Binary Counter adalah suatu rangkaian logika yang terdiri dari 4 buah Flip-Flop yang mampu melaksanakan perhitungan sampai bilangan 16.

 

4. Memori

 

Memori adalah pusat dari operasi pada sistem komputer modern, berfungsi sebagai tempat penyimpanan informasi yang harus diatur dan dijaga sebaik-baiknya. Memori adalah array besar dari word atau byte, yang disebut alamat.

 

Kesimpulan

Suatu rangkaian diklasifikasikan sebagai kombinasional jika memiliki sifat yaitu keluarannya ditentukan hanya oleh masukkan eksternal saja.

Suatu rangkaian diklasifikasikan sequential jika ia memiliki sifat keluarannya ditentukan oleh tidak hanya masukkan eksternal tetapi juga oleh kondisi sebelumnya.

 

Perbedaan rangkaian kombinasional dan rangkaian sekuensial :

 

- Rangkaian kombinasional terdiri dari gerbang logika yang memiliki output yang selalu tergantung pada kombinasi input yang ada. Rangkaian kombinasional melakukan operasi yang dapat ditentukan secara logika dengan memakai sebuah fungsi boolean.

 

- Rangkaian sekuensial merupakan rangkaian logika yang keadaan outputnya tergantung pada keadaan input-inputnya juga tergantung pada keadaan output sebelumnya. Rangkaian ini juga didefenisikan sebagai rangkaian logika yang outputnya tergantung waktu.

 

Referensi :

·       Elektur (Alih bahasa : Wasito). 1996. Data Sheet Book 1. Jakarta : PT Elex Media Komputindo

·       Wayan Suparta, PhD, Rangkaian Sekuensial. Prodi Informatika: Universitas Pembangunan Jaya

·       Jurnal Rangkaian Sekuensial. Bandung: UNIKOM