Fig. 11.43

 [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1.PENDAHULUAN

2.TUJUAN

3.ALAT DAN BAHAN

4.DASAR TEORI DAN SOAL

5.PERCOBAAN

6.DOWNLOAD FILE 

LOGIC DIAGRAM OF IC 74194

1.Pendahuluan[Back]

Dalam sistem digital, pengolahan data biner sering memerlukan penyimpanan sementara dan manipulasi bit, seperti pergeseran ke kanan atau ke kiri. Salah satu komponen penting yang digunakan untuk keperluan tersebut adalah shift register. IC 74194 merupakan salah satu jenis 4-bit bidirectional universal shift register yang memiliki kemampuan lengkap, seperti shift left, shift right, no operation, dan parallel load. Dengan fitur-fitur tersebut, IC ini sangat fleksibel digunakan dalam berbagai aplikasi digital, termasuk pengolahan data, komunikasi serial, dan sistem kontrol.

Logic diagram dari IC 74194 menggambarkan bagaimana data berpindah dan dikendalikan di dalam rangkaian melalui gerbang logika seperti AND, OR, dan NOT. Diagram ini penting dipelajari untuk memahami alur kerja internal IC dan bagaimana kombinasi sinyal kontrol (S0, S1), input paralel, serta sinyal clock menentukan keluaran data. Dengan memahami logic diagram, kita dapat merancang sistem digital secara lebih efisien, mengoptimalkan fungsi register, dan memastikan integrasi yang tepat dalam rangkaian logika digital yang lebih kompleks.

2.Tujuan[Back]

•  Mengetahui dan memahami materi tentang logic diagram of IC 74194

• Menyelesaikan tugas mata kuliah sistem digital 

3.Alat dan Bahan[Back]

1. Logic State

Logic state adalah kondisi atau level sinyal dalam rangkaian digital yang menunjukkan nilai logika tertentu, biasanya berupa logika tinggi (1) atau logika rendah (0). Logic state ini merepresentasikan informasi digital yang diproses oleh perangkat elektronik, seperti komputer atau mikrokontroler. Selain dua kondisi dasar tersebut, dalam beberapa sistem juga bisa terdapat kondisi tidak pasti seperti high impedance (Z) atau undefined, yang menunjukkan bahwa sinyal tidak aktif atau sedang mengambang. Pemahaman tentang logic state penting untuk desain, analisis, dan troubleshooting rangkaian digital.

2. And Gate

AND gate adalah salah satu gerbang logika dasar dalam sistem digital yang menghasilkan output bernilai logika tinggi (1) hanya jika semua input-nya juga bernilai tinggi (1). Jika salah satu atau semua input bernilai rendah (0), maka output-nya akan rendah (0).

3. Or Gate
OR gate adalah salah satu gerbang logika dasar dalam sistem digital yang menghasilkan output logika tinggi (1) jika salah satu atau lebih input-nya bernilai tinggi (1). Output hanya akan rendah (0) jika semua input bernilai rendah (0).

4. Not Gate
NOT gate, atau disebut juga inverter, adalah gerbang logika dasar yang berfungsi untuk membalikkan keadaan logika dari input-nya. Jika input bernilai 1 (HIGH), maka output-nya akan menjadi 0 (LOW), dan sebaliknya.

5. Logic Probe

Logic probe adalah alat elektronik yang digunakan untuk mendeteksi dan menampilkan status logika (HIGH atau LOW) dari sinyal digital pada suatu rangkaian. Alat ini sangat berguna dalam perbaikan, pengujian, dan analisis rangkaian digital, karena memberikan informasi instan mengenai keadaan logika dari sebuah titik pengujian.

6. J-K Flip Flop

JK flip-flop adalah salah satu jenis flip-flop dalam rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan satu bit data dan dikenal sebagai penyempurnaan dari SR flip-flop. Flip-flop ini memiliki dua input utama, yaitu J dan K, serta input clock (biasanya diberi simbol CLK). Fungsi JK flip-flop mirip dengan SR flip-flop, tetapi tidak memiliki kondisi tak terdefinisi (undefined state), yang merupakan kelemahan pada SR flip-flop saat kedua input S dan R bernilai 1.

Berikut adalah karakteristik dasar JK flip-flop:

• Jika J = 0 dan K = 0, maka output tidak berubah (tetap).

• Jika J = 0 dan K = 1, maka output akan reset ke 0.

• Jika J = 1 dan K = 0, maka output akan set ke 1.

• Jika J = 1 dan K = 1, maka output akan toggle (berubah ke nilai kebalikannya).

JK flip-flop sangat berguna dalam rangkaian pencacah (counter), register, dan memori digital karena kemampuannya untuk berubah status secara fleksibel dan stabil tergantung pada input dan sinyal clock.

4.Dasar Teori[Back]

1. Shift Register

Shift register adalah rangkaian logika yang digunakan untuk menyimpan dan menggeser data biner dalam bentuk bit-bit. Register ini terdiri dari flip-flop yang terhubung secara berurutan dan dikendalikan oleh sinyal clock. Dalam shift register, data dapat digeser ke kiri atau ke kanan, tergantung pada kebutuhan sistem. Komponen ini banyak digunakan dalam komunikasi data serial, konversi data paralel ke serial, serta dalam penyimpanan sementara dalam rangkaian digital.

2. IC 74194 sebagai Universal Shift Register

IC 74194 merupakan 4-bit bidirectional universal shift register yang memiliki kemampuan untuk melakukan berbagai mode operasi: shift left, shift right, parallel load, dan no operation. Dengan kemampuan ini, IC 74194 sangat fleksibel dalam mengatur pergeseran dan pemuatan data. IC ini memiliki input kontrol (S0 dan S1) yang menentukan mode operasinya, serta input clock yang menentukan kapan data digeser atau dimuat.

3. Fungsi Kontrol S0 dan S1

Dua input kontrol, yaitu S0 dan S1, berfungsi untuk memilih mode kerja IC 74194. Kombinasi logika dari S0 dan S1 menentukan apakah register akan melakukan shift left (10), shift right (01), parallel load (11), atau tidak melakukan perubahan (00). Fungsi kontrol ini membuat IC dapat diatur secara dinamis sesuai kebutuhan sistem digital tanpa perlu mengubah rangkaian fisik.

4. Parallel Input dan Serial Input

IC 74194 memiliki empat input paralel (A, B, C, D) untuk melakukan parallel loading ke dalam register. Selain itu, terdapat dua jalur serial input, yaitu Serial Right Input (SR) dan Serial Left Input (SL), yang digunakan saat melakukan pergeseran data. Saat mode shift aktif, data dari SR atau SL akan masuk ke register dan menggantikan bit yang terdorong keluar akibat pergeseran. Hal ini memungkinkan transfer data secara efisien dalam sistem digital.

5. Logic Diagram IC 74194

Logic diagram dari IC 74194 menggambarkan secara rinci bagaimana sinyal input, clock, dan kontrol bekerja sama melalui gerbang logika dasar seperti AND, OR, dan NOT. Diagram ini menunjukkan alur data dari input hingga output melalui rangkaian internal flip-flop dan gerbang logika. Dengan mempelajari logic diagram, kita bisa memahami bagaimana operasi-operasi seperti shift atau load terjadi secara logis dan sistematis, serta dapat digunakan untuk menganalisis atau merancang sistem digital yang lebih kompleks.

Contoh soal (Example, Problem, dan Pilihan Ganda)

a. Example

1. Sebutkan fungsi utama dari masing-masing pin kontrol pada IC 74194: S0, S1, dan Clock berdasarkan logic diagram internalnya.

Jawaban:

S0 dan S1 adalah select inputs yang mengontrol mode kerja register:

00: No change

01: Shift right

10: Shift left

11: Parallel load

Clock (CLK) digunakan untuk mengatur waktu eksekusi pergeseran atau pemuatan data berdasarkan perubahan sinyal tepi (edge-triggered, biasanya rising edge).

2. Berdasarkan logic diagram IC 74194, apa yang terjadi jika S1 = 1, S0 = 0 dan diberikan input data di pin Serial Input Left (SL)?

Jawaban:

S1 = 1 dan S0 = 0 → mode kerja adalah shift left.

Maka, saat clock aktif (rising edge), data dari Serial Input Left (SL) akan masuk ke bit paling kanan (LSB), dan semua bit data akan bergeser ke kiri.

b. Problem

1. Gambarkan dan jelaskan bagaimana data 4-bit 1011 dipindahkan satu kali ke kanan menggunakan IC 74194, berdasarkan logic diagram internalnya.

Jawaban:

Input awal: Q3-Q0 = 1 0 1 1

Mode: Shift right → S1S0 = 01

Setelah satu clock pulse:

Q3 ← Q2 = 0

Q2 ← Q1 = 1

Q1 ← Q0 = 1

Q0 ← SR (Serial Right input) → tergantung input pengguna

Hasil: Tergantung nilai SR, misalnya SR = 0 → Q3-Q0 = 0 1 1 0

Penjelasan ini sesuai logika gerbang dalam diagram internal IC.

2. Jika IC 74194 diset pada mode parallel load (S1S0 = 11) dan input data A = 1, B = 0, C = 1, D = 0, apa yang terjadi pada output Q3-Q0 setelah satu clock pulse?

Jawaban:

Pada mode parallel load, data dari input paralel (A–D) langsung dimuat ke output register saat clock aktif.

A → Q3 = 1

B → Q2 = 0

C → Q1 = 1

D → Q0 = 0

Jadi output Q3-Q0 = 1010

c. Soal Pilihan Ganda

1. Apa fungsi dari S0 dan S1 pada IC 74194?

A. Mengatur arah shift dan mode kerja

B. Mengaktifkan clock internal

C. Menyimpan data sementara

D. Reset semua output ke 0

2. Jika S1 = 0 dan S0 = 0 pada IC 74194, maka yang terjadi adalah:

A. Shift ke kanan

B. Shift ke kiri

C. Parallel load

D. Tidak ada perubahan data

5. Percobaan[Back]  

  A. Langkah-langkah Percobaan

• Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus

• Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.

• Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian

• Selanjutnya, hubungkan  semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh

• Lalu mencoba menjalankan rangkaian, jika tidak terjadi error, maka rangkaian akan berfungsi yang berarti rangkaian bekerja.

  B. Prinsip Kerja

Gambar rangkaian tersebut merupakan diagram logika IC 74194, yaitu Universal 4-bit Shift Register yang dapat melakukan operasi shift kiri, shift kanan, paralel load, dan hold (tidak berubah). Rangkaian ini terdiri dari empat flip-flop yang terhubung dengan logika AND, OR, dan NOT sebagai pengontrol operasi. Terdapat dua input kontrol, yaitu S1 dan S0, yang menentukan mode operasi berdasarkan kombinasi logikanya: (00 = hold), (01 = shift kanan), (10 = shift kiri), dan (11 = load paralel). Input clock digunakan untuk menyinkronkan perubahan data. Data input paralel A, B, C, dan D dimasukkan ke flip-flop masing-masing saat mode load dipilih, sedangkan input serial digunakan saat operasi shift dilakukan. Flip-flop akan menerima sinyal berdasarkan hasil dari logika AND dan OR yang dikendalikan oleh sinyal kontrol dan clock. Output Q0 hingga Q3 menunjukkan hasil akhir dari data yang telah dimodifikasi sesuai dengan mode operasi yang dipilih. Rangkaian ini banyak digunakan dalam sistem digital untuk menyimpan dan menggeser data secara fleksibel.

  C. Rangkaian Simulasi

Figure 11.43

6. Download File[Back]

• Download File HTML klik disini
• Download rangkaian figure 11.43 klik disini
• Download datasheet JK Flip Flop klik disini
• Download Datasheet And Gate klik disini
• Download Datasheet Or Gate klik disini