Rangkaian Multiplexer, Decoder, Flip-flop dan Counter

LancangKuning - Di dalam teknik ini komputer digital memiliki beberapa macam rangkaian logik yang harus dimengerti sebelumnya karena merupakan rangkaian utama yang membangun fungsi dari mikrokomputer itu sendiri. Hal ini, akan dibahas nantinya karena sangat erat hubungannya dengan teknik mikrokomputer. Rangkaian atau yang dimaksud juga adalah : Multiplexer, Decoder, Flip-Flop, Shift Register, dan Counter.

• Multiplexer

Multiplexer merupakan salah satu komponen elektronika yang berfungsi menghasilkan output dari beberapa pilihan data yang dimasukkan. Multiplexer bisa disebut juga sebagai alat selector. Data yang akan di input oleh multiplexer (D) juga bergantung pada jumlah data selector(S) yang digunakan untuk menghasilkan output.

• Demultiplexer

Berlawanan dengan multiplexer Demultiplexer ialah salah satu komponen elektronika yang hanya menerima 1 input saja. Jumlah output yang dihasilkan tergantung dari banyaknya saluran data pengendali (S) atau selector linenya.

• Decorder

Decorder merupakan suatu rangkaian yang berfungsi untuk mengembalikan input menjadi bentuk data dalam format awalnya. Decoder juga akan menerima banyak input untuk bisa mengubahnya menjadi 1 output dan sebaliknya  Encoder akan menerima 1 input lalu mengubahnya menjadi banyak output.

Hasil dari penyandian decorder juga akan melewati peranti outputnya seperti monitor, printer, dan alat peraga seven segment display. Agar mudah dibaca oleh manusia nilai BCD harus diubah dengan proses decodingnya. Terdapat berbagai banyak metode yang bisa digunakan dalam melakukan decoding, beberapa di antaranya yang sering digunakan untuk decoding adalah biner-to-BCD, BCD-to-desimal, dan BCD-to-seven segment display.

• Seven Segmen Display

Display digital yang sering di jumpai adalah LED (Light Emitting Diode) yang memiliki 7 segmen. 7 dari segmen tersebut dapat menampilkan angka 0 sampai 9 dengan menyalakan dan mematikan beberapa segmen LED.

• Flip-Flop

Flip-Flop merupakan sirkuit digital terkecil yang berfungsi sebagai rangkaian memori. Flip-flop terdiri dari sebuah rangkaian gerbang logika dengan 2 kondisi yang stabil outputnya akan bersifat tetap hingga ada sinyal yang memicu perubahan nilai output tersebut. Terdapat banyak jenis flip-flop beberapa di antaranya yaitu SR-FF, JK-FF, D-FF, T-FF, dan JKMS-FF.

Set-Reset Flip-Flop (SR-FF) adalah flip-flop yang paling sederhana. SR-FF ini memiliki kekurangan yaitu keadaannya saat rangkaian di-set dan di-reset secara bersamaan sehingga output yang dihasilkan tidak stabil. 

JK Flip-Flop (JK-FF) merupakan perbaikan dari suatu sistem SR-FF dengan menambahkan saluran clock, sehingga kemungkinan timbulnya output terlarang dapat dihindari. JK-FF merupakan suatu rangkaian dasar SR-FF dengan 2 gerbang AND pada saluran ini input R dan S yang dilengkapi dengan clock.

Delay Flip-Flop (D-FF) merupakan perbaikan dari sistem SR-FF dengan menambahkan saluran clock dan sebuah gerbang not pada terminal input R pada SR-FF atau terminal K pada JK-FF, sehingga kemungkinan timbulnya output terlarang dapat dihindari.

Register yaitu komponen rangkaian digital yang terdiri dari atas beberapa elemen-elemen memori. Register berfungsi untuk menyimpan nilai data yang dapat dibaca, digeser posisinya dan bahkan dihapus. Register dapat juga dibentuk dari rangkaian sekuensial flip-flop. Register yang terdiri dari n flip-flop mampu menyimpan data sebanyak bit. 

Bentuk proses penyimpanan data pada register ini dilakukan dengan cara menggeser bit data output dari setiap flip-flop ke flip-flop berikutnya. Register dibagi menjadi beberapa jenis macam. Apabila dilihat dari proses metode transmisinya, register ini dapat dibagi menjagi empat tipe yaitu Serial In Serial Out (SISO), Serial In Paralel Out (SIPO), Paralel In Serial Out (PISO), dan Paralel In Paralel Out (PIPO). 

• Counter

Counter merupakan salah satu implementasi dari rangkaian flip-flop yang sering digunakan. Semua tipe flip-flop yang sudah dilengkapi saluran Preset, Clock, atau Clear bisa juga digunakan sebagai komponen rangkaian counter. Contohnya aplikasi rangkaian counter ini merupakan jam digital dan stopwatch. Di dalam dunia digital counter dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu synchronous counter dan asynchronous counter.

Asynchronous Counter Pencacah tidak sinkron ialah suatu rangkaian dengan output dari flip-flop yang sebelumnya akan menjadi input saluran clock pada flip-flop berikutnya. Kondisi output di dalam sebuah rangkaian juga tidak akan berubah secara bersamaan clock pulsa hanya terjadi pada FF ke-0. Synchronous Counter Pencacah sinkron ini juga menggunakan satu pulsa clock yang sama untuk semua flip-flop sehingga delaynya tidak terjadi.

Flip-flop yang paling depan berfungsi sebagai LSB dengan saluran J dan K dan diberikan dengan satu data bit. Selain itu saluran J dan K pada FF yang lain dikendalikan berdasarkan kombinasi output FF sebelumnya.(Yafi)