Pencacah (counter)Sistem Digital 

Mengenal 6 macam pencacah (Counter) beserta contoh penerapannya

Pengertian

Pencacah merupakan sebuah register yang dapat menghitung jumlah pulsa detak yang masuk melalui masukan detaknya, oleh karena itu pencacah membutuhkan karakteristik memori dan pewaktu. Pencacah digital mempunyai karakteristik penting yaitu:

1) Jumlah hitung maksimal (Modus Cacahan).

2) Menghitung ke atas atau ke bawah.

3) Operasi Asinkron atau Sinkron.

4) Bergerak bebas atau berhenti sendiri.

Manfaat pencacah antara lain adalah sebagai :

1) Pengukur frekuensi.

2) Pembagi frekuensi.

3) Penyimpan data.

4) Pengurutan alamat, dan lain-lain.

a. Pencacah Gelombang

Pencacah digital hanya akan menghitung dalam biner atau dalam kode biner. Tabel di bawah ini menunjukkan urutan hitungan dalam biner dari 0000 sampai 1111 (0 sampai 15 dalam desimal). Suatu pencacah digital yang menghitung biner dari 0000 sampai 1111, dapat disebut sebagai pencacah modulo-16. Modulus dari suatu pencacah adalah jumlah hitungan yang dilaluinya. Istilah “modulo” kadang-kadang disingkat dengan “mod”. Dengan demikian maka pencacah ini dapat disebut sebagai suatu pencacah mod-16. Berikut ini tabelcacahan biner dari 0000 sampai 1111.

tabel Pencacah

Diagram logika pencacah mod-16 dan diagram pewaktunya ditunjukan pada Gambar di bawah ini.

diagram pewaktu

Gambar: (a) Pencacah Mod 16;  (b) Diagram Pewaktu Pencacah Mod 16 Cara kerja rangkaian

Penjelasan :

– Flip-flop JK tersebut dipacu ujung negatif.

– Semula Clear (Clr) dibuat 0 untuk mereset semua keluaran, sehingga keadaan awal keluaran Q3 Q2 Q1 Q0 = 0 0 0 0

–  Kemudian Clear (Clr) dibuat 1 untuk mengoperasikan semua flip-flop.

– Clk mentogel Q0 saat pulsa Clock dari 1 ke 0.

– Q0 mentogel Q1 saat pulsa Q0 dari 1 ke 0.

– Q1 mentogel Q2 saat pulsa Q1 dari 1 ke 0.

– Q2 mentogel Q3 saat pulsa Q2 dari 1 ke 0.

Perhatikan pulsa 16, semula keluaran cacahan adalah : Q3 Q2 Q1 Q0 = 1111

Saat pulsa 16 mencapai tepi negatif, nilai cacahan kembali pada : Q3 Q2 Q1 Q0 = 0 0 0 0

Pencacah ini tidak berhenti pada hitungan maksimumnya, melainkan melanjutkan penghitungan selama pulsa Clock dimasukan pada masukan clk pada FF0. Jenis Pencacah seperti ini disebut “Pencacah Gelombang” yang mempunyai karakteristik sebagai berikut :

–  Jumlah Cacahan maksimal 16 (mod-16).

– Menghitung ke atas (mulai 0000 s/d 1111).

– Operasi Asinkron, karena tidak semua Flip-flop mentogel tepat serempak dengan detak (clock).

– Bergerak bebas,karena cacahan tidak berhenti pada hitungan maksimumnya.

– Pencacah ini juga disebut sebagai pembagi frekuensi.

– Frekuensi Q0 = 1/2 frekuensi Clock.

– Frekuensi Q1 = 1/4 frekuensi Clock.

– Frekuensi Q2 = 1/8 frekuensi Clock.

– Frekuensi Q3 = 1/16 frekuensi Clock.

– Flip-Flop ke 1 membagi 2 frekuensi Clock.

– Flip-Flop ke 2 membagi 4 frekuensi Clock.

– Flip-Flop ke 3 membagi 8 frekuensi Clock.

–.

– .

– Flip-Flop ke n membagi 2n frekuensi Clock

b. Pencacah-Pencacah yang Lain

1. Pencacah Mod-6

Untuk membuat pencacah mod-6 diperlukan tabel berikut :

pencacah mod-6

Penjelasan:

Cacahan maksimal mod – 6 adalah 101, berikutnya harus kembali ke cacahan awal 000. Akan tetapi cacahan setelah 101 adalah 110. Ini berarti Q2 Q1 Q0 = 1 1 0. Agar menjadi cacahan 0 0 0, maka Q2 dan Q1 harus dijadikan 0 dengan cara memberikan gerbang NAND dan outputnya diumpankan pada masukan Clear. Akibatnya nilai CLR = 0, ini akan mereset semua flip-flop sehingga Q2 Q1 Q0 = 0 0 0. Selanjutnya pencacah akan mencacah mulai awal lagi. Berikut ini gambar pencacah gelombang mod-6

pencacah gelombang mod-6

Untuk diagram pencacah mod-6, sebagai berikut :

diagram pencacah mod-6

Pada gambar di atas tampak bahwa setelah pulsa clock ke-6, Q1 dan Q2 berharga 1. Dengan adanya gerbang NAND, menyebabkan nilai 1 pada Q1 dan Q2 dalam waktu yang sangat singkat berubah menjadi 0.

2. Pencacah Mod-10 (Pencacah Dekade)

Untuk merancang Mod-10, diperlukan tabel berikut.

pencacah mod-10

Untuk gambar pencacah mod-10 sebagai berikut :

gambar pencacah mod-10

Penjelasan :

Cacahan maksimal mod-10 adalah 1001, berikutnya harus kembali kecacahan awal 0000. Akan tetapi cacan setelah 1001 adalah 1010, ini berarti Q3 Q2 Q1 Q0 = 1 0 1 0. Agar menjadi cacahan 0000, maka Q3 dan Q1 harus dijadikan 0 dengan cara memberikan gerbang Nand dan outputnya diumpan kepada masukan clear. Akibatnya nilai Clr = 0, ini akan mereset semua flip-flop sehingga Q3 Q2 Q1 Q0 = 0 0 0 0. Selanjutnya pencacah akan mulai melakukan pencacahan dari awal lagi.

3. Pencacah gelombang berhenti sendiri

Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah cacahan gelombang yang bisa berhenti sendiri pada cacahan yang di inginkan. Cacahan berakhir pada kondisi cacahan yang terakhir (Tidak kembali ke 000), meskipun pulsa-pulsa detak terus memasuki pencacah.

pencacah gelombang berhenti sendiri

Cara kerja :

Count bekerja sebagai pengendali :

Bila count = 1, maka J = K = 1, sehingga pencacah bekerja seperti biasanya. Bila count = 0, maka J = K = 1, sehingga semua flip-flop berada pada mode tetap, artinya pencacah tetap mempertahankan pada pencacah terakhirnya.

4. Pencacah Paralel mod-16

Kelemahan pencacah gelombang Asinkron ialah kelambatan waktu dalam pemacuan semua flip-flop. Bila bit pindahan merambat melalui deretan n-buah flip- flop, maka waktu tunda propagasi total yang dialaminya adalah ntp. (tp = waktu tunda untuk propagasi untuk satu flip-flop). Untuk mengatasi hal ini dapat digunakan pencacah parallel (Parallel Counter). Disebut pencacah parallel karena semua masukan clk dari setiapflip-flop digabungkan kemasukan detak (clock).

pencacah paralel mod-16

Gambar di atas adalah pencacahan parallel mod 16 dengan menggunakan flip-flop pemicuan tepi positif. Dalam rangkaian ini semua flip=flop secara parallel dikendalikan oleh pulsa-pulsa detak.

– FF0 mengalami togel jika clock = 1

– FF1 mengalami togel jika Q0 = 1

– FF2 mengalami togel jika Q0 = Q1 = 1

– FF3 mengalami togel jika Q0 = Q1 = Q2 = 1

– FF ke-n mengalami togel jika Q0 = Q1 = Q2 =…….. = Q n-1 = 1

5. Pencacah Paralel yang bisa berhenti sendiri

Pencacah Paralel yang bisa berhenti sendiri

Gambar di atas menyajikan cara menyusun sebuah pencacah parallel terkendali (bisa berhenti sendiri). Bila count = 0, semua flip-flop mempunyai nilai J = k = 0, sehingga semua flip-flop berada pada mode tetap. Bila count = 1, semua flip-flop mempunyai nilai J = k = 1, sehingga semua flip-flop berada pada mode togel dan pencacah berfungsi sebagai pencacah parallel.

6. Pencacah Turun

Berikut ini pencacah gelombang dibawah 3 bit.

pencacah gelombang dibawah 3 bit

Gambar Diagram Pewaktu Pencacah turun Mod-8

pencacah gelombang mod-8

Gambar di atas adalah rangkaian gelombang pencacah kebawah 3-bit. Berbeda dengan pencacah keatas, pencacah ini dimulai dari cacahan 111 s/d 000. Perbedaan rangkaian pencacah keatas adalah pada masukan clk tiap-tiap flip-flop. Pada rangkaian ini.

0 dimasukan ke clk 1

1 dimasukan ke clk

Demikian artikel terkait materi kuliah yang berjudul “Mengenal 6 macam pencacah (Counter) beserta contoh penerapannya”. Untuk dapat mendapatkan materi terkait sistem digital secara lengkap, dapat didownload melalui link berikut Matkul Sistem Digital Semoga bermanfaat

Related posts

2 Thoughts to “Mengenal 6 macam pencacah (Counter) beserta contoh penerapannya”

  1. kindy

    thanks gan infonya mantaaaap

    1. Pudin Syah

      sama2..
      di tunggu kunjungan berikutnya..

Leave a Comment