PENGERTIAN REGISTER

Register prosesor, dalam arsitektur komputer, adalah sejumlah kecil memori komputer yang bekerja dengan kecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk melakukan eksekusi terhadap program-program komputer dengan menyediakan akses yang cepat terhadap nilai-nilai yang umum digunakan. Dalam melakukan pekerjaannya mikroprosesor selalu menggunakan register-register sebagai perantaranya, jadi register dapat diibaratkan sebagai kaki dan tangannya mikroprosesor. Umumnya nilai-nilai yang umum digunakan adalah nilai yang sedang dieksekusi dalam waktu tertentu.

Register prosesor berdiri pada tingkat tertinggi dalam hierarki memori: ini berarti bahwa kecepatannya adalah yang paling cepat; kapasitasnya adalah paling kecil; dan harga tiap bitnya adalah paling tinggi. Register juga digunakan sebagai cara yang paling cepat dalam sistem komputer untuk melakukan manipulasi data. Register umumnya diukur dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya, seperti "register 8-bit", "register 16-bit", "register 32-bit", atau "register 64-bit" dan lain-lain.

Istilah register saat ini dapat merujuk kepada kumpulan register yang dapat diindeks secara langsung untuk melakukan input/output terhadap sebuah instruksi yang didefinisikan oleh set instruksi. untuk istilah ini, digunakanlah kata "Register Arsitektur". Sebagai contoh set instruksi Intel x86 mendefinisikan sekumpulan delapan buah register dengan ukuran 32-bit, tapi CPU yang mengimplementasikan set instruksi x86 dapat mengandung lebih dari delapan register 32-bit.

Register digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses oleh CPU, sedangkan instruksi-instruksi dan data lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih tersimpan di main memory.

Jadi ada 3 macam ingatan yang dipergunakan di dalam sistem komputer yaitu :
REGISTER, dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses.
MAIN MEMORY, dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang akan diproses dan hasil dari pengolahan.
EXTERNAL MEMORY (simpanan luar),
JENIS-JENIS REGISTER

Register yang digunakan oleh mikroprosesor dibagi menjadi 5 bagian dengan tugasnya yang berbeda-beda pula, yaitu :

F Segmen Register.

Register yang termasuk dalam kelompok ini terdiri atas register CS,DS,ES dan SS yang masing-masingnya merupakan register 16 bit. Register-register dalam kelompok ini secara umum digunakan untuk menunjukkan alamat dari suatu segmen.

Register CS(Code Segment) digunakan untuk menunjukkan tempat dari segmen yang sedang aktif, sedangkan register SS(Stack Segment) menunjukkan letak dari segmen yang digunakan oleh stack. Kedua register ini sebaiknya tidak sembarang diubah karena akan menyebabkan kekacauan pada program anda nantinya.

Register DS(Data Segment) biasanya digunakan untuk menunjukkan tempat segmen dimana data-data pada program disimpan. Umumnya isi dari register ini tidak perlu diubah kecuali pada program residen.

Register ES(Extra Segment), sesuai dengan namanya adalah suatu register bonus yang tidak mempunyai suatu tugas khusus. Register ES ini biasanya digunakan untuk menunjukkan suatu alamat di memory, misalkan alamat memory video.

Pada prosesor 80386 terdapat tambahan register segment 16 bit, yaitu FS dan GS.



F Pointer dan Index Register.

Register yang termasuk dalam kelompok ini adalah register SP,BP,SI dan DI yang masing-masing terdiri atas 16 bit. Register- register dalam kelompok ini secara umum digunakan sebagai penunjuk atau pointer terhadap suatu lokasi di memory.

Register SP(Stack Pointer) yang berpasangan dengan register segment SS(SS:SP) digunakan untuk mununjukkan alamat dari stack, sedangkan register BP(Base Pointer)yang berpasangan dengan register SS(SS:BP) mencatat suatu alamat di memory tempat data.

Register SI(Source Index) dan register DI(Destination Index) biasanya digunakan pada operasi string dengan mengakses secara langsung pada alamat di memory yang ditunjukkan oleh kedua register ini. Pada prosesor 80386 terdapat tambahan register 32 bit, yaitu ESP,EBP,ESI dan EDI.



F General Purpose Register.

Register yang termasuk dalam kelompok ini adalah register AX,BX,CX dan DX yang masing-masing terdiri atas 16 bit. Register- register 16 bit dari kelompok ini mempunyai suatu ciri khas, yaitu dapat dipisah menjadi 2 bagian dimana masing-masing bagian terdiri atas 8 bit, seperti pada gambar 4.1. Akhiran H menunjukkan High sedangkan akhiran L menunjukkan Low.





+ A X + + B X + + C X + + D X +

+-+--+--+-+ +-+--+--+-+ +-+--+--+-+ +-+--+--+-+

| AH | AL | | BH | BL | | CH | CL | | DH | DL |

+---- +---- + +---- +---- + +-----+----+ +-----+-----+

Gambar General purpose Register



Secara umum register-register dalam kelompok ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan, walaupun demikian ada pula penggunaan khusus dari masing-masing register ini yaitu :

Register AX, secara khusus digunakan pada operasi aritmatika terutama dalam operasi pembagian dan pengurangan.

Register BX, biasanya digunakan untuk menunjukkan suatu alamat offset dari suatu segmen.

Register CX, digunakan secara khusus pada operasi looping dimana register ini menentukan berapa banyaknya looping yang akan terjadi.

Register DX, digunakan untuk menampung sisa hasil pembagian 16 bit. Pada prosesor 80386 terdapat tambahan register 32 bit, yaitu EAX,EBX,ECX dan EDX.



F Index Pointer Register

Register IP berpasangan dengan CS(CS:IP) menunjukkan alamat dimemory tempat dari intruksi(perintah) selanjutnya yang akan dieksekusi. Register IP juga merupakan register 16 bit. Pada prosesor 80386 digunakan register EIP yang merupakan register 32 bit.



F Flags Register.

Sesuai dengan namanya Flags(Bendera) register ini menunjukkan kondisi dari suatu keadaan< ya atau tidak >. Karena setiap keadaan dapat digunakan 1 bit saja, maka sesuai dengan jumlah bitnya, Flags register ini mampu memcatat sampai 16 keadaan. Adapun flag yang terdapat pada mikroprosesor 8088 keatas adalah :

ð OF

Jika terjadi OverFlow pada operasi aritmatika, bit ini akan bernilai 1.

ð SF

Jika digunakan bilangan bertanda bit ini akan bernilai 1

ð ZF

Jika hasil operasi menghasilkan nol, bit ini akan bernilai 1.

ð CF

Jika terjadi borrow pada operasi pengurangan atau carry pada penjumlahan, bit ini akan bernilai 1.



0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00

+-----+-----+------+------+----+-----+-----+-----+----+----+----+----+----+----+----+----+

| | NT | IOPL |OF | DF | IF | TF | SF | ZF| | AF| | PF | |CF |

+-----+-----+------+------+----+-----+-----+-----+-----+---+----+----+----+----+----+----+


Gambar Susunan Flags Register 8088



ð PF .

Digunakan untuk menunjukkan paritas bilangan. Bit ini akan bernilai 1 bila bilangan yang dihasilkan merupakan bilangan genap.

ð DF

Digunakan pada operasi string untuk menunjukkan arah proses.

ð IF

CPU akan mengabaikan interupsi yang terjadi jika bit ini 0.

ð TF

Digunakan terutama untuk Debugging, dengan operasi step by step.

ð AF

Digunakan oleh operasi BCD, seperti pada perintah AAA.

ð NT

Digunakan pada prosesor 80286 dan 80386 untuk menjaga jalannya interupsi yang terjadi secara beruntun.

ð IOPL

Flag ini terdiri atas 2 bit dan digunakan pada prosesor 80286 dan 80386 untuk mode proteksi.



Adapun susunan dari masing-masing flag didalam flags register dapat anda lihat pada gambar diatas. Pada prosesor 80286 dan 80386 keatas terdapat beberapa tambahan pada flags register, yaitu :

ü PE

Digunakan untuk mengaktifkan mode proteksi. flag ini akan bernilai 1 pada mode proteksi dan 0 pada mode real.

ü MP

Digunakan bersama flag TS untuk menangani terjadinya intruksi WAIT.

ü EM

Flag ini digunakan untuk mensimulasikan coprosesor 80287 atau 80387.

ü TS

Flag ini tersedia pada 80286 keatas.

ü ET

Flag ini digunakan untuk menentukan jenis coprosesor 80287 atau 80387.

ü RF

Register ini hanya terdapat pada prosesor 80386 keatas.

ü VF

Bila flag ini bernilai 1 pada saat mode proteksi, mikroprosesor akan memungkinkan dijalankannya aplikasi mode real pada mode proteksi. Register ini hanya terdapat pada 80386 keatas.

APLIKASI REGISTER

Register adalah adalah sekelompok flip-flop yang dapat menyimpan informasi biner yang terdiri dari bit majemuk. Register dengan n flip-flop mampu menyimpan informasi sebesar n bit. Ada dua jenis utama register : register penyimpan (storage register), yang digunakan hanya untuk menyimpan data, dan register geser (shift register), suatu rangkaian untuk menyimpan dan menggeser (atau memanipulasikan) data. Dalam bagian ini akan diuraikan operasi suatu register geser.

REGISTER GESER

Register ini mempunyai banyak pemakaian dalam perencanaan sistem digital dan tersedia dalam bentuk IC sebagai fungsi MSI. Diagram logika suatu register geser empat bit ditunjukkan pada gambar, terdiri dari empat flip-flop menurut waktu dengan masukan D. Register ini digunakan untuk menyimpanan sementara suatu data sebesar empat bit. Data dapat dipindahkan ke dalam atau ke luar register dengan cara yang berlainan yang diatur oleh sinyal pengatur P, SR dan SL. Register geser dapat dibedakan atas 5 jenis yaitu :







1. Register Seri-masuk, Paralel-keluar (Series-in, Paralel-out = SIPO)

Flip-flop dapat dihapuskan dengan menggunakan "0" ke masukan hapus (clear) (ketika enable preset rendah) sehingga setiap keluaran Q0, Q1, ....., Q4 sama dengan 0. Kemudian Cr disamakan dengan 1 dan Pr ditahan tetap pada 1 (dengan mempertahankan enable preset pada 0). Rentetan data seri dan jam sinkron sekarang dimasukkan. Bit yang paling kurang signifikan (LSB) dimasukkan ke dalam selot master FF4 ketika CK berubah dari 0 ke 1 dengan bantuan FLIP-FLOP jenis-D. Sesudah pulsa jam, 1 dipindahkan ke selot slave FF4 dan Q4 = 1, sedang keluaran lain tetap pada 0.

Pada pulsa jam kedua, kedudukan Q4 dipindahkan ke selot master dari FF3 dengan pertolongan FLIP-FLOP S-R. Secara simultan, bit berikutnya (1 dalam kata 01011) masuk ke master dari FF4. Setelah pulsa jam kedua, bit dalam masing-masing master berpindah ke masing-masing slave-nya dan Q4 = 1, Q3 = 1, dan keluaran lainnya tetap 0. Pembacaan register setelah masing-masing pulsa diberikan dalam tabel 1. Misalnya, setelah pulsa ketiga, Q3 telah menggesert ke Q2, Q4 ke Q3, dan bit masukan ketiga (0) telah masuk FF4, sehingga Q4 = 0. Kita dengan mudah mengikuti prosedur ini dan kita lihat, bahwa dengan meregistrasikan tiap bit dalam MSB FLIP-FLOP dan kemudian menggeserkan ke kanan untuk memberikan peluang pada digit berikutnya, kita masukan telah terpasang dalam register setelah pulsa jam ke-n (untuk kode n-bit). Sudah tentu pulsa-pulsa jam harus berhenti sementara kata diregistrasikan. Tiap keluaran didapatkan pada baris yang terpisah, dan mereka dapat dibaca secara simultan. Karena data masuk ke dalam sistem secara seri dan keluar secara paralel, reggister ini merupakan konverter seri-ke-paralel. Juga dinamakan register seri-masuk (in) paralel-keluar (out) (SIPO). Suatu kode-temporal (susunan bit menurut waktu) telah berubah menjadi kode-spatial (informasi yang disimpan dalam memori statis).

FLIP-FLOP master-slave dipergunakan karena masalah perpacuan antara tingkat-tingkat (seksi 7-3). Kalau semua FLIP-FLOP berubah berubah keadaannya secara bersamaan, maka akan terjadi keadaan mendua, yakni data yang mana yang harus dipindahkan dari tingkat sebelumny. Misalnya, pada pulsa jam ketiga, Q4 berubah dari 1 ke 0, dan akan timbul pertanyaan apakah Q3 akan mewnjadi 1 atau 0. Sehinggga diperlukan agar Q4 tetap pada 1 sampai bit ini masuk ke FF3, dan baru kemudian boleh berubah menjadi 0. Konfigurasi master-slave-lah yang memungkinkan aksi tersebut. Kalau dalam gambar 7-8, masukan J(K) dinamakna S(R) dan kalau hubungan umpan-balik (tebal) dihapuskan makan akan dihasilkan suatu FLIP-FLOP master-slaveS-R. TI-164 merupakan register-register SIPO 8-bit dengan masukan yang digerbang (enable).

2. Register Seri-MAsuk, Seri-keluar (SISO = Series-in, Series-out)

Kita dapat mengambil keluaran pada Q0 dan dibaca register secara seri, kalau kita berikan n pulsa jam, untuk kata n-bit. Setelah pulsa ke-n tiap-tiap FLIP-FLOP membaca 0. Perhatikan, bahwa laju jam penggeseran-keluar dapat lebih besar atau lebih kecil dari pada frekuensi pulsa asli. Sehingga, di sini suatu metode untuk mengubah waktu pulsa dari kode biner, suatu proses yang dinamakan penyanggaan (buffering).

Paket MSI TI-91 merupakan register SISO 8-bit dengan masukan yang diberi gerbang dan keluaran komplementer. Karena serpih SISO hanya memerlukan satu masukan data dan satu keluaran data, tidak tergantung kepada jumlah bit yang disimpan, sehingga suatu register-register yang sangat panjang (misalnya, 1.024 bit) mungkin dilaksanakan dengan LSI (Seksi 9-1).



3. Register Paralel-masuk, Seri-keluar (PISO = Parallel-in, Series-out)

Anggalah suatu situasi di mana bit-bit kata diperoleh secara paralel, misalnya pada keluaran dari suatu ROM (Seksi 6-9). Diinginkan untuk memperagakan kode ini, misalnya 01011, dalam bentuk seri.

LSB deberikan kepada Pr0, bit 21 kepada Pr1, . . . , sehingga Pr0 = 1, Pr1 = 1, Pr = 0, Pr3 = 1, dan Pr4 = 0. Pertama register dihapuskan dengan Cr = 0, dan kemudian Cr = 1. Pada masukan preset enable keadaan 1 mengaktifkan semua gerbang NAND masukan ke-k, di mana Prk = 1. Preset dari FLIP-FLOP ke- k bersangkutan sama dengan Pr = 0, dan tingkat ini dengan demikian preset ke 1 (tabel 7-2). Dalam ilusstrasiini FF0, FF1, dan FF3 preset dan kata masukan 01011 dituliskan ke dalam register, semua bit dalam kedudukan paralel, oleh pulsa preset enable.

seri pada Q0 dengan menggunakan lima pulsa jam. Ini dinamakan konverter paralel-ke-seri, atau spatiaal-ke-temporal. Paket TI-165 merupakan register 8-bit paralel-masuk, seri-keluar (PISO).



4. Register Seperti diterangkan di atas, kata yang disimpan dapat dibaca secara Paralel-masuk, Paralel-keluaran (PIPO = Paralel-in, Paralel-out)

Seperti diterangkan di atas, data dimasukkan dengan memasukkan 1 pada preset enable, atau terminal tulis. Kemudian dapat diperoleh dalam bentuk paralel pada keluaran Q0, Q1, . . . . kalau diinginkan untuk membaca register pada suatu waktu yang tertentu, masing-masing keluaran Qk dimasukkan ke salah satu masukan dari gerbang AND dua-masukan Nk, dan masukan kedua dari masing-masing AND dirangsang oleh pulsa baca. Keluaran Nk sama dengan 0, kecuali untuk periode pulsa, dimana ia membaca 1 kalau Qk = 1. (Gerbang Nk tidak ditunjukkan dalam gambar 7-11)

Perhatian, bahwa dalm penggunaan ini sistem tidak bekerja sebagai reggister geser karena tidak ada jam yang diperlukan (dan tidak ada masukan seri). Masing-masing FLIP-FLOP-FLOP hanya digunakan sebagai pengingat baca/tulis 1-bit yang terisolir.



5. Register Geser-Kanan, Geser-Kiri (Dua-Arah)

Beberapa register-register komersial diperlengkapi dengan gerbang yang memungkinkan penggeseran data dari kanan ke kiri maupun pada arah sebaliknya. Salah satu penggunaan sistem demikian adalah untuk membentuk perkalian atau pembagian oleh pembilang 2, seperti sekarang akan diterangkan. Mula-mula anggaplah register geser-kanan seperti gambar 7-11 dan bahwa masukan serinya diberikan rendah.

Misalkan bahwa suatu angka biner disimpan dalam register geser, dengan bit yang paling kurang signifikan disimpan dalam FF0. Sekarang berikan satu pulsa jam. Tiap bit sekarang bergerak menuju tempat signifikan lebih rendah berikutnya, dan kemudian dibagi 2. Angka tersebut sekarang yang disimpan dalam register setengah dari angka asli, asalkan FF0 aslinya 0. Karena bit 20 hilang pada saat menggeser ke kanan, maka kalau FF0 aslinya berkeadaan 1, sesuai dengan angka desimal 1, sesudah penggeseran register berada dalam kesalahan sebesar angka desimal 0,5. Pulsa jam berikutnya mengakibatkan pembagian 2 berikutny, dan seterusnya.

Sekarang Anggalah bahwa sistem dikawatkan demikian sehingga tiap-tiap pulsa jam mengakibatkan penggeseran ke kiri. Masing-masing bit sekarang bergerak menuju digit dengan signifikan lebih besar, dan angkanya sekarang disimpan dengan perkalian oleh 2.

Diagram logika untuk TI-194 register-register dua-arah 4-bit ditunjukkan dalam Gambar 7-12. Ini merupakan register universal karena ia dapat berfungsi dalam semua mode yang dibahas dalam seksi ini; SIPO, SISO, PISO, PIPO, dan sebagai register dua-arah. Ia mempunyai dua masukan kendali, S0 dan S1, yang memungkinkan empat mode operasi yang didaftar dalam tabel 7-4, dapat dilaksanakan. Register geser universal 8-bit TI-198 mempunyai susunan yang sama seperti yang ditunjukkan dalam gambar 7-12. Ia mempunyai ekivalen 87 gerbang, dalam paket 24- kaki



Baris Penundaan Digital

Suatu register dapat digunakan untuk memasukkan waktu tunda D ke dalam sistem, di mana D merupakan perkalian bulat dari suatu periode jam T. Sehingga suatu rentetan pulsa masukan muncul pada keluaran dari register tingkat-n tertunda selama waktu (n - 1) T = D.

Generator Urutan2

Penggunaan yang penting dari register geser adalah untuk menghasilkan urutan biner. Sistem ini dinamakan generator kata, atau karakter. Register geser FLIP-FLOP dipreset untuk memberikan kode yang diinginkan. Sehingga jam menerapkan pulsa geser, dan keluaran dari register geser memberikan pola temporal sesuai dengan urutan yang ditentukan. Jelas, kita baru saja menjelaskan suatu register paralel-masuk, seri-keluar. Untuk maksud pengujian, sering diperlukan agar kode secara kontinyu diulang. Mode operasi ini mudah diperoleh dengan mengumpan keluaran Q0 dari register kembali masuk ke masukan seri untuk membentuk suatu “register geser masukan-kembali”. Konfigurasi demikian dinamakan pengingat dinamis, atau pengingat sirkulasi, atun pengingat hanya-baca register geser.

Generator urutan dapat juga diperoleh dari multiplexer (seksi 6-7) dan sejumlah urutan simultan dapat dihasilkan dengan menggunakan ROM (Seksi 6-9).

Aplikasi J-K flip-flop

Flip - flop meruapakan salah satu gerbang dasar yang mempunyai unsur memory. Berbeda dengan rangkaian kombinasional, output dari flip-flop tergantung pada : Masukan saat itu, Kondisi output sebelumnya, serta ada tidaknya sinyal clock. Sedangkan output dari rangkaian kombinasional hanya tergantung pada masukan saat itu saja.

Ada beberapa macam flip-flop, salah satu yang cukup terkenal adalah J-K flip-flop. Gambar dari jk flip flop dapat dilihat seperti pada gambar dibawah.






Sedangkan tabel kebenaran dari j-k flip flop dapat dilihat pada gambar dibawah:

Salah satu aplikasi JK flip flop yang paling terkenal adalah COUNTER. Sebagaimana namanya counter adalah suatu sistem yang dapat digunakan untuk menghitung banyak nya "cacahan", sehingga orang pun mengenalnya dengan istilah pencacah.

Rangkaian sederhana dari counter dapat dilihat pada gambar dibawah:








Maksimal hitungan dari counter akan sesuai dengan jumlah flip-flop yang digunakan. Hitungan maksimal dari sebuah counter dinamakna MODULO. Hubungan antara jumlah flip-flop yang digunakan dengan modulo:
Modulo = 2 ^n, dimana n adalah jumlah flip-flop yang digunakan.

Bagaimana jika modulu yang diinginkan tidak tepat dg 2 ^n? maka digunakan flip-flop sebanyak 2 ^n diatasnya yang paling dekat (misal jika modulo 10, dibutuhkan 4 jk flip flop, jika modulo 5 dibutuhkan 3, dst). Selanjutnya digunakan gerbang NAND untuk membantu meng-clear-kan flip-flop (merubah ke angka 0) saat hitungan sudah mencapai nilai maksimum yang diinginkan.

Dibawah ada sebuah IC counter 74931. Susunlah bagaimana agar counter tsb dapat menjadi counter modulo 10?

ARTIKEL REGISTER PARALEL

Penyimpanan data secara paralel (berjajar)

Penyimpanan data secara paralel dapat dipahami sebagai pemasukan data D3, D2, D1, dan D0 berturut-turut ke FF dengan keluaran berturut-turut Q3, Q2, Q1, dan Q0, secara serentak atau bersamaan (lihat gambar 6.3).

Misalkan FF data yang digunakan dalam rangkaian ini akan mengambil data ketika

sinyal clock berubah menjadi tinggi dan selama sinyal clock bernilai tinggi. Pada saat sinyal clock bernilai rendah, keluaran FF dalam keadaan stabil (menahan). Dalam hubungan ini baik masukan seri maupun clock dapat dipasang pada nilai rendah, sehingga data masukan seri tidak mengubah keluaran. Cara kerja dari rangkaian penyimpan data secara paralel dapat dijelaskan sebagai berikut:

* Ketika Kendali Masukan diberi nilai "0", maka keluaran dari gerbang G11, G12, sampai dengan G42, selalu bernilai "1". Ini berarti bahwa sinyal Preset dan sinyal Preclear bernilai "1". Karena Preset dan Preclear dinyatakan aktif rendah, maka FF berfungsi normal. Namun karena clock bernilai nol, maka keluaran FF akan stabil (mempertahankan nilai semula). Dalam keadaan ini data lama ditahan, dan data baru

tidak boleh masuk.

Gambar 6.3. Rangkaian Penyimpanan Data Secara Paralel

* Ketika Kendali Masukan diberi nilai "1", maka keluaran seluruh gerbang G11, G12,
sampai G42 bergantung kepada data yang dimasukkan. Bila datanya "0", maka Ps = 1 dan Pc = 0 maka keluaran FF yang bersangkutan akan sama dengan "0" pula.


Selanjutnya jika data yang masuk = 1, maka Ps = 0 dan Pc = 1 sehingga keluaran pada FF yang bersangkutan = 1. Ini berarti ketika Kendali Masukan bernilai "1", keluaran pada masing-masing FF akan sama dengan nilai data yang akan disimpan  dan dapat dikatakan register dalam proses menyimpan data.



Pengeluaran data secara paralel (berjajar)

Mekanisme pengeluaran data secara paralel (serentak) dapat dijelaskan dengan memperhatikan gambar 6.4. Dalam gambar tersebut Gerbang AND memiliki masukan dari keluaran FF dan sinyal Kendali Keluaran. Keluaran dari gerbang AND adalah data

yang dikeluarkan dari register.



Gambar 6.4. Rangkaian Pengeluaran Data Secara Paralel



Ketika Kendali Keluaran bernilai "0", maka semua gerbang AND akan memiliki

keluaran "0". Tetapi ketika Kendali keluaran bernilai "1", maka isi register akan dikeluarkan secara bersamaan, dan dapat dibaca dari D3, D2, D1 dan D0. Dengan demikian penambahan gerbang AND pada rangkaian tersebut berguna untuk mengatur kapan saatnya data yang tersimpan dalam register tersebut akan dikeluarkan. Data akan

dikeluarkan jika Kendali keluaran diberi nilai "1".

sumber:
muhyi.hostei.com/media/blogs/teaching/digital-circuit/DIG06.pdf‎

CLOCK

Pengertian

            Clock (pemicu atau pendetak) adalah salah satu masukan yang ada dalam beberapa rangkaian Flip-flop yang berfungsi sebagai pengatur proses output. Rangkaian komputer menggunanakan ribuan flip-flop. Untuk mengkoordinasi kegiatan keseluruhan, sinyal umum yang bernama kunci-waktu (clock) dikirimkan ke setiap flip-flop. Sinyal ini mencegah flip-flop berubah keadaan sebelum waktunya.

Gambar dibawah merupakan contoh yang menunjukkan kunci waktu positif. Ia membuat flip-flop menunggu masukannya sampai pada saat kunci-waktu berubah dari rendah ke tinggi. Karena sinyal kunci-waktu (ditulis CLK) menggerakkan kedua gerbang AND, maka CLKrendah mencegah S dan R untuk mencapai masukan flip-flop. Karena itu, dengan S tinggi dan R rendah pada masukan gerbang, flip-flop harus menunggu kunci-waktu menjadi tinggi, sebelum Q dapat di-Set menjadi 1. Sebaliknya, dengan S rendah dan R tinngi pada gerbang, flip-flop harus menunggu CLK tinggi, sebelum Q dapat di-Reset ke 0.

Gambar kunci waktu positif

Beberapa jenis flip-flop yang menggunakan clock antara lain :

1.      SR FLIP-FLOP dengan CLOCK

2.      D FLIP-FLOP

3.      JK FLIP-FLOP

4.      T FLIP-FLOP

Fungsi Clock pada FLIP-FLOP

Clock dalam flip-flop berfungsi sebagai pengatur input yang bertujuan untuk merespon apakah keluaran pada rangkaian flip-flop tersebut akan berubah atau tidak.

Flip-flop akan merespon inputan apabila sinyal pendetak (clock) telah tiba / aktif (nilai clock berlogika 1), dengan kata lain jika pulsa pendetak belum tiba / tidak aktif (nilai clock berlogika 0) maka flip-flop tidak akan merespon inputan yang masuk.

Pada SR flip-flop dengan clock, agar flip-flop bekerja secara serempak, maka perlu ditambahkan gerbang untuk memungkinkan pemberian sinyal clock yang akan mernyerempakkan flip-flop ini, artinya keadaan flip-flop hanya akan berubah bila diberi sinyal clock. Begitupun pada flip-flop lain yang menggunakan Clock sebagai sinyal perespon masukannya, harus menunngu datangnya sinyal pendetak baru setelah itu aka berubah keadaan.

Fungsi clock pada D flip-flop adalah untuk mengatur output data yang telah dimasukkan. Jadi sebelum clock ditekan maka outpu data tidak akan tampil.

Pada Syncronous counter memiliki pemicuan dari sumber clock yang sama dan susunan flip-flopnya adalah paralel. Dalam Syncronous counter ini sendiri terdapat perbedaan penempatan atau manipulasi gerbang dasarnya yang menyebabkan perbadaan waktu tunda yang di sebut carry propagation delay.

Sebuah Counter Asinkron (Ripple) terdiri atas sederetan Flip-flop yang dikonfigurasikan dengan menyambung outputnya dari yan satu ke yang lain. Yang berikutnya sebuah sinyal yang terpasang pada input Clock FF pertama akan mengubah kedudukan outpunyanya apabila tebing (Edge) yang benar yang diperlukan terdeteksi.

APLIKASI ALU

ARITHMETIC DALAM PENDIDIKAN

Pendidikan dasar dalam matematika sering tempat fokus yang kuat pada algoritma untuk aritmetika bilangan asli, bilangan bulat, bilangan rasional (pecahan vulgar), dan bilangan real (menggunakan desimal tempat-sistem nilai). Studi ini kadang-kadang dikenal sebagai algoritm.

Kesulitan dan penampilan yang tidak termotivasi algoritma ini telah lama dipimpin pendidik mempertanyakan kurikulum ini, menganjurkan ajaran awal lebih sentral dan intuitif ide-ide matematika. Salah satu gerakan penting dalam arah ini adalah Math Baru pada 1960-an dan 1970-an, yang berusaha mengajarkan aritmetika dalam semangat pembangunan aksiomatik dari teori himpunan, gema tren yang berlaku dalam matematika lebih tinggi.

Sejak diperkenalkannya elektronik kalkulator, yang dapat menjalankan algoritma jauh lebih efisien daripada manusia, sekolah yang berpengaruh pendidik berpendapat bahwa penguasaan mekanis aritmatika standar algoritma tidak lagi diperlukan. Dalam pandangan mereka, tahun-tahun pertama sekolah matematika bisa lebih menguntungkan yang digunakan untuk memahami tingkat yang lebih tinggi-ide tentang apa yang digunakan untuk angka-angka dan hubungan di antara angka, kuantitas, pengukuran, dan seterusnya. Namun,

Artikel Aplikasi IC555

Menurut saya, komponen analog yang paling popular saat ini adalah IC 555, kenapa?. Sebelum masuk ke bagian alasan mengapa IC 555 merupakan komponen analog yang paling popular saat ini, terlebih dahulu kita harus mengetahui tentang IC 555 itu sendiri. IC timer 555 atau sering disebut IC 555 pertama kali dibuat oleh Signetics Corporation pada tahun 1971. Seperti yang telah kita ketahui, untuk IC biasanya terdapat berbagai komponen-komponen elektronika yang terintegrasi didalam 1 chip, demikian pula pada IC 555 ini, IC 555 terdiri dari komparator dan flip-flop yang direalisasikan oleh banyak transistor, untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut :



Dimana terdapat 2 buah komparator, sebuah flip-flop, 2 buah transistor, dan 3 buah resistor yang besarnya sama dan tersusun secara seri, dan terdapat 8 buah pin, yaitu : GND, Trigger, Output, Reset, control voltage, threshold, discharge, dan Vcc.

Fungsi dari IC555 bisa bermacam-macam, karena dapat menghasilkan sinyal pendetak/sinyal kotak. Tergantung kreativitas saja untuk merangkainya, beberapa diantaranya adalah sebagai clock untuk jam digital, hiasan menggunakan lampu LED, menyalakan 7-segment dengan rangkaian astable, metronome dalam industry music, timer counter, atau dengan lebih dalam mengutak-atik lagi dapat memberikan PWM (pulse width modulation) yang mengatur frekuensi sinyal logika high untuk mengatur duty cycle yang diinginkan.

Selanjutnya ialah mengapa IC 555 merupakan komponen analog yang terpopuler saat ini, untuk membuktikan pernyataan saya ini, kita tinjau dari beberapa aspek, pertama dari kemudahan penggunaannya, dalam hal kegunaan IC 555 saya anggap sangat praktis, mengapa? Sebab, sebagai contoh untuk menghasilkan sinyal PWM (pulse width modulation) kita cukup dengan mengatur rangkaian luar yang akan dihubungkan dengan IC ini saja, jika kita bandingkan dengan penggunaan mikrokontroler untuk menghasilkan sinyal PWM, kita harus memprogramnya terlebih dahulu, atau singkatnya menurut saya, IC 555 ini merupakan IC analog tapi berkemampuan IC digital. Selanjutnya ditinjau dari segi fasilitas yang dimilikinya, menurut saya, IC 555 ini memiliki fasilitas yang cukup lengkap didalamnya, karna didalamnya terdiri dari 2 buah komparator yang outputnya terhubung pada flip-flop sehingga kita dapat menghemat biaya yang digunakan, sebab untuk merealisasikan komparator terlebih dahulu kita harus membeli IC opamp, untuk 2 buah komparator, kita dapat menggunakan IC LM 358, serta membeli sebuah flip-flop, saya rasa hal ini tidak ekonomis. Dan yang terakhir dari segi kegunaannya, untuk level komponen analog, IC 555 ini menurut saya memiliki kegunaan yang lebih banyak bila dibandingkan dengan komponen analog lainnya, (tetapi dalam konteks terapan dalam kehidupan sehari-hari), Sehingga dari penguraian diatas dapat saya simpulkan bahwa IC 555 merupakan IC yang paling popular saat ini.

IC ini dapat diaplikasikan sebagai:



· Pewaktu yang presisi

· Generator pulsa

· Pewaktu sequensial

· Generator time delay

· Generator PWM

· Pulse Position Modulation

· Linear ramp generator

Sumber: http://fatchul-uny.blogspot.com/2010/04/counter-pencacah.html