Flip Flop.pdf

5/19/2018 Flip Flop.pdf

1/21

MAKALAH DASAR-DASAR KELISTRIKAN DAN ELEKTRONIKA

FLIP FLOP

D

I

S

U

S

U

N

OLEH

KELOMPOK 7

121402042 Irester Irmarettha

121402050 Novia Elisha Haloho121402064 Grace US Lumanauw

121402070 El Roy Miracle S

121402092 Budi Putra Gayo

121402102 Joko Kurnianto

121402112 Alwi Ichmas Pane

TEKNOLOGI INFORMASI USU

2013


2/21

Flip Flop

Pada elektronik, Flip-Flopatau latchmerupakan sirkuit elektronik yang memiliki dua

arus stabil dan dapat digunakan untuk menyimpan informasi. Sebuah flip-flop merupakan

multivibrator-dwistabil. Sirkuit dapat dibuat untuk mengubah arus dengan sinyal yang

dimasukkan pada satu atau lebih input kontrol dan akan memiliki satu atau dua output. Ini

merupakan elemen penyimpanan dasar padaLogika Sekuensial. Flip-flop dan latch

merupakan bangunan penting dalam sistem elektronik digital yang digunakan pada komputer,

komunikasi dan tipe lain dari sistem.

Flip-flop dan latch digunakan sebagai elemen penyimpan data, seperti penyimpan

data yang dapat digunakan untuk menyimpan memori, seperti sirkuit yang dijelaskan padalogika sekuensial. Ketika menggunakan Read-only Memory, output dan keadaan selanjutnya

tidak hanya bergantung pada input awalnya saja, namun pula pada keadaan yang sekarang.

Flip-flops juga dapat digunakan untuk menghitung detak, dan untuk mengsinkronisasikan

input signal waktu variable untuk beberapa signal waktu yang direferensi.

Flip-flop dapat digunakan secara sederhana tau clock, yang paling sederhana

dinamakan latch. The word latchis mainly used for storage elements, while clocked devices

are described asflip-flops.

Flip-flop dan latchdigunakan sebagai elemen penyimpanan data. Penyimpanan data

ini digunakan untuk menyimpanstate(keadaan) pada ilmu komputer, dan sirkuit ini

merupakan logika sekuensial. Saat digunakan di mesinfinite-state, hasil keluaran

danstateselanjutnya bergantung bukan hanya kepada keadaannya saat ini, namun juga

kepadastatesaat ini (dan, karena itu, masukan sebelumnya). Sirkuit juga dapat digunakan

untuk menghitung bunyi teratur dan sinkronisasi sinyal.


3/21

1. Jenis-jenis Flip Flop

a. SR flip-flop

Flipflop ini memiliki dua masukkan dan dua keluaran. SR flip-flop mempunyai dua

inputan yaitu S = set dan R = reset, mempunyai 2 output yaitu Q dan Q.Output Q dianggap

merupakan output normal, dan dalam kondisi normal kedua output selalu merupakan

komplementer. Karena fungsi flip-flop memegang data sementara, maka flip-flop ini sering

disebut SR Latch Flip-Flop. Flip-flop SR dapat dibentuk dari kombinasi dua gerbang NAND

atau kombinasi dari dua gerbang NOR. IC yang dipakai untuk SR flip-flop bisa IC 7400 (IC

NAND) atau IC 7402 (IC NOR).

b. D flip-flop

Nama flip-flop ini berasal dari Delay. Flip-flop ini hanya mempunyai satu

masukan, yaitu D. Jenis flip-flop ini sangat banyak dipakai sebagai sel memori dalam

komputer. D Flip-flop merupakan salah satu jenis flip-flop yang dibangun dengan

menggunakan flip-flop S-R. Perbedaannya dengan flip-flop S-R terletak pada inputan

R, pada D Flip-flop inputan R terlebih dahulu diberi gerbang NOT, maka setiap input

yang diumpankan ke D akan memberikan keadaan yang berbeda pada input S-R,

dengan demikian hanya akan terdapat dua keadaan S dan R yaitu S=0 dan R=1 atau

R S Q Q Modus

0 0 1 0 Tetap

0 1 1 0 Set

1 0 0 1 Reset

1 1 0 0 Dilarang


4/21

S=1 dan R=0, jadi dapat diisi. Master Save D Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop

yang memiliki 2 latch D dan sebuah inverter. Latch yang satu bernama Master dan

yang kedua bernama Slave.

Data flip-flop merupakan pengemangan dari RS flip-flop, pada D flip-flop

kondisi output terlarang (tidak tentu) tidak lagi terjadi. Data flip-flop sering juga

disebut dengan istilah D-FF sehingga lebih mudah dalampenyebutannya. Data flip-

flop merupakan dasar dari rangkaian utama sebuah memori penyimpan data digital.

Input atau masukan pada RS flip-flop adalah 2 buah yaitu R (reset) dan S (set), kedua

input tersebut dimodifikasi sehingga pada Data flip-flop menjadi 1 buah input saja

yaitu input atau masukan D (data) saja. Model modifikasi RS flip-flopmenjadi D flip-

flop adalah dengan penambahan gerbang NOT (Inverter) dari input S ke input R pada

RS flip-flop seperti telihat pada gambar dasar D flip-flop berikut.

Gambar Rangkaian Dasar D Flip-Flop


5/21

Pada gambar diatas input Set (S) dihubungkan ke input Reset (R) pada RS

flip-flop menggunakan sebuah inverter sehingga terbentuk input atau masukan baru

yang diberi nama input Data (D). Dengan kondisi tersebut maka RS flip-flop berubah

menjadi Data Flip-Flop (D-FF). Pada perkembanganya D flip flop ini ditambahkan

dengan input atau masukan control berupa enable/clock seperti ditunjukan pada

gambar berikut.

Gambar Data Flip-FLop Dengan Enable/Clock

Gambar diatas memperlihatkan Data flip-flop yang dilengkapi

denganmasukan enable/clock. Fungsi input enable/clock diatas adalah untuk menahan

data masukan pada jalur Data (input D) agar tidak diteruskan ke rangkaian RS flip-

flop. Prinsip kerja dari rangkaian Data flip-flop dengan clock diatas adalahsebagai

berikut. Apabila input clock berlogika 1 High maka input pada jalur data akan di

teruskan ke rangkaian RS flip flop, dimana pada saat input jalur Data 1 High maka

kondisi tersebut adalah Set Q menjadi 1 High dan pada saat jalur Data diberikan

input 0 Low maka kondisi yang terjadi adala Reset Q menjadi 0 Low. Kemudian

Pada saat input Clock berlogika rendah maka data output pada jalur Q akan ditahan

(memori 1 bit) walaupun logika pada jalur input Data berubah. Kondisi inilah yang

disebut sebagai dasar dari memor 1 bit.


6/21

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel Data flip-flop berikut.

Simbol D flip-flop :

Skema D Flip-flop :


7/21

Tabel D flip-flop :

c. T Flip-Flop

Flip-flop Tipe T (Toggle Flip-flop)T Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop

yang dibangun dengan menggunakan flip-flop J-K yang kedua inputnya dihubungkan

menjadi satu, maka akan diperoleh flip-flop yang memiliki watak membalik outputsebelumnya jika inputannya tinggi dan outputnya akan tetap jika inputnya rendah.

Flip-flop T dapat dibentuk dari flip-flop JK dengan menggabungkan masukan J dan K

sebagai masukan T. Perhatikan bahwa bila T=0 akan membuat J=K=0 sehingga

keadaan flip-flop tidak berubah. Tetapi bila T=1, J=K=1 akan membuat flip-flop

beroperasi secara toggle.

Mempunyai satu masukan T (Toggle) yang akan menyebabkan berubahnya

keadaan keluaran pada setiap pulsa/ bit masukan. Flip-flop tipe T dapat dibuat dengan

mengumpanbalikan Q ke R dan dari Q ke S, seperti pada gambar berikut :

Gambar Flip-flop Tipe T (Toggle)


8/21

Dengan menganggap bahwa flip-flop diset dengan Q = 1 dan Q = 0, maka S =

0 dan R = 1 karena umpan balik tersebut. Dengan masukan T pada logika 0, kedua

masukan pada G3 adalah 0 dan menghasilkan logika 1 pada keluarannya G4

mempunyai sebuah masukan pada logika 0 dan yang lain pada logika 1 sehingga

menghasilkan logika 1 pada keluarannya. Pada saat T = 1, hal ini akan mengubah

salah satu masukan G4 dari 1 menjadi 0 dana akan mengubah keadaan keluarannya

dari 1 menjadi 0. G2 mempunyai masukan pada logika nol dan memaksa Q untuk

berubah menjadi 1. Kedua masukan pada G1 akan berada pada arah tinggi dan

menghasilkan keluaran Q pada logika 0

Proses sama akan terjadi pada saat pulsa berikutnya datang pada masukan

karena keluaran berubah-ubah di antara logika 1 dan 0 sesuai dengan pulsa masukan.

Dengan demikian, perubahan keluaran akan terjadi pada separuh frekuensi dari

masukan. Karena sifat ini sering juga flip-flop ini disebut sebagai flip-flop toggle

(berasal dari skalar toggle/pasak). Flip-flop T dapat disusun dari satu flip-flop RS dan

dua gerbang AND.

T QSebelum QSesudah Status

0 0 0 Tidak Berubah

0 1 1 Tidak Berubah

1 0 1 Toggle (berubah)

1 1 0 Toggle (Berubah)


9/21

d. JK flip-flop

Flip-flop ini dapat dianggap sebagai flip-flop universal, karena flip-flop jenis lain

dapat dibuat dari flip-flop JK. Simbol logika terbagi tiga input sinkron (J, K dan CK).

Input J dan K merupakan input data, dan input clock memindahkan data dari input keoutput. Diperlukan keseluruhan pulsa (bukan sekedar tansisi low ke high atau high ke

low saja) untuk memindahkan data dari input ke output. IC yang digunakan dalam JK

flip-flop adalah IC 7400.

Dua sifat unik dari flip-flop JK adalah:

1. Jika kedua data input pada keadaan nol, tidak akan terjadi perubahan pada output

meskipun diberikan sinyal clock (output tetap).

2. Jika kedua data input pada keadaan satu, pada tiap pulsa clock data output akan

berubah dari sebelumnya (komplemen dari data sebelumnya).

Kita dapat membangun suatu flip-flop JK dari gerbang NAND. Nampak bahwa

sebenarnya flip-flop JK terdiri dari dua flip-flop yang terangkai menjadi satu. Flip-flop

yang kedua (slave-budak) mengikuti keadaan yang ditentukan oleh flip- flop yang

pertama (master-tuan). Suatu transisi hanya dapat terjadi dengan satu pulsa clock penuh.

Bila input J=1 K=0 maka akan menghasilkan output Q=1 dan keadaan Set

Bila input J=0 K=1 maka akan menghasilkan output Q=0 dan keadaan Reset

Bila Input J=0 K=0 maka akan menghasilkan output dan keadaan seperti sebelumnya

Bila Input J=1 K=1 maka akan menghasilkan Toggle output yaitu kebalikan dari output

sebelumnya.

JK Flip-flop dengan Preset & Clear

Samahalnya dengan JK Flip-flop, hanya saja flip-flop ini ditmbah dengan inputan

Preset dan inputan clear. JK flip-flop dengan Preset & Clear ini menggunakan IC 7476.

Simbol JK FF dengan Preset & Clear :


10/21

Skema JK FF dengan Preset & Clear :

Tabel JK FF dengan Preset & Clear :

2. Fungsi Flip-Flop

Fungsi dari flip-flop adalah :

1. Menyimpan bilangan biner

2. Mencacah pulsa

3. Menyerempakkan/men-sinkronkan rangkaian aritmatika

Flip-flop bersifat Bistable : dua kondisi yang stabil 0 atau 1. Kondisi ini akan tetap

stabil tidak akan berubah jika tidak ada pemicu (input) yang masuk.


11/21

3. Prinsip Kerja FlipFlop

a. JK FLIP-FLOP

PFF JK mempunyai masukan "J" dan "K". FF ini "dipicu" oleh suatu pinggiran

pulsa clock positif atau negatif. FF JK merupakan rangkaian dasar untuk

menyusun sebuah pencacah. JK FLIP-FLOP pada dasarnya terbentuk dari RS

FLIP-FLOP yang telah dimodifikasi dengan penambahan gerbang AND pada sisi

input RS-nya.

Cara kerja flip-flop ini adalah:

1) Pada saat J dan K keduanya rendah, gerbang AND tidak merespon sehingga

output Q tetap bertahan pada keadaan terakhirnya.

2) Saat J rendah dan K tinggi, FF akan direset hingga output yang diperoleh Q =

0. Terkecuali jika FF memang sudah dalam keadaan set atau Q sudah dalam

keadaan tinggi.

3) Saat J tinggi dan K rendah, maka inputan akan mereset FF hingga diperoleh

output Q = 1 dengan kondisi yang sama dengan keadaan sebaliknya.

4) Saat keduanya tinggi, FF ada pada keadaan toggle yang berarti output Q akan

berpindah pada keadaan lawan jika pinggiran pulsa clocknya tiba.

Gambar JK FLIP-FLOP


12/21

b. D FLIP-FLOP

D flip-flop adalah RS flip-flop yang ditambah dengan suatu inventer pada reset

inputnya. Sifat dari D flip-flop adalah bila input D (Data) dan pulsa clock berlogik 1,

maka output Q akan berlogik 1 dan bilamana input D berlogik 0, maka D flip-flop

akan berada pada keadaan reset atau output Q berlogik 0.

Symbolnya :

Logic diagram dengan nand nya:

Transisi table

IC yang dipakai adalah IC 7474


13/21

Skema ic ya:

Model operasinya

Cara Kerja Flip Flop D
http://endriputro.files.wordpress.com/2010/10/flip-flop.jpg


14/21

Nama flip-flop ini berasal dari Delay. Flip-flop ini mempunyai hanya satu

masukan, yaitu D. Jenis flip-flop ini sangat banyak dipakai sebagai sel memori dalam

komputer. Pada umumnya flip-flop ini dilengkapi masukan penabuh seperti

ditunjukkan pada Gambar 6.10. Keluaran flip-flop D akan mengikuti apapun keadaan

D pada saat penabuh aktif, yaitu: Q+ = D. Perubahan itu terjadi hanya apabila sinyal

penabuh dibuat berlogika 1 (CP=1) dan tentunya akan terjadi sesudah selang waktu

tertentu, yaitu selama tundaan waktu pada flip-flop itu. Bila masukan D berubah

selagi CP = 0,maka Q tidak akan terpengaruh.

Keadaan Q selama CP= 0 adalah keadaan masukan D tepat sebelum CP

berubah menjadi 0. Dikatakan keadaan keluaran Q dipalang (latched) pada keadaan D

saat perubahan CP dari aktifetak-aktif.

Dari uraian subbab-subbab sebelumnya dapat dilihat bahwa dasar dari semua

flip-flop adalah flip-flop RS. Dalam prakteknya, ada kalanya perlu merealisasikan

flip-flop tertentu daripada flip-flop yang tersedia, misalnya flipflop yang dibutuhkan

tidak tersedia atau dari serpih (chip) flip-flop yang digunakan masih ada sisa flip-flop

dari jenis lain yang belum termanfaatkan. Sebagaimana diuraikan di depan, flip-flop

D dapat dibangun dari flip-flop JK dengan memberikan komplemen J sebagaimasukan bagi K.
http://endriputro.files.wordpress.com/2010/10/untitled2.jpg


15/21

Flip-flop D yang disusun dari flip-flop JK Begitu juga flip-flop T dapat

dibentuk dari flip-flop JK dengan menggabungkan masukan J dan K sebagai masukan

T seperti ditunjukkan pada Gambar 6.11(b). Perhatikan bahwa bila T=0 akan

membuat J=K=0 sehingga keadaan flip-flop tidak berubah. Tetapi bila T=1, J=K=1

akan membuat flip-flop beroperasi secara toggle.

Rangkuman Fli p-flop:

c. T Flip-Flop

D flip-flop merupakan elemen penyimpan yang sangat banyak digunakan.

Dengan menambahkan rangkaian kombinasional sederhana pada masukannya, dari D

flip-flop ini dapat diturunkan jenis flip flop lain sebagai jenis elemen penyimpan.

Bentuk rangkaiannya adalah sebagai berikut :
http://endriputro.files.wordpress.com/2010/10/untitled3.jpghttp://endriputro.files.wordpress.com/2010/10/untitled1.jpg


16/21

Rangkaian di atas menggunakan positive-edged triggered D flip-flop. Fungsi

persamaan masukan D yang dihasilkan dari rangkaian kombinasional yang

ditambahkan pada flipflop mempunyai bentuk persamaan D = TQ TQ sehingga

jika T = 1, maka D = Q sebaliknya jika T = 0, maka D = Q. Sehingga jika

digambarkan table kebenaran dari rangkaian di atas akan diperoleh bentuk sebagai

berikut :

Rangkaian penyimpan yang memiliki bentuk table kebenaran seperti di atas

dikenal sebagai T Flip-Flop (T-FF). Simbol T berarti Toggle, yang menunjukkan

bahwa rangkaian akan mentoggles (menginversi) state keluaran pada saat T = 1.

Simbol grafik dari T Flip-Flop ini adalah sebagai berikut :


17/21

Sebagai contoh diagram pewaktu yang menunjukkan cara kerja dari T flip-flop ini

adalah sebagai berikut :

Jadi bentuk rangkaian T-FF di atas, bukanlah satu-satunya konfigurasi T-FF

yang dapat dibangun. Selama suatu konfigurasi dapat memenuhi table kebenaran T-

FF di atas, maka rangkaian tersebut dapat disebut sebagai rangkaian T-FF. Pada

kasus ini hanya dicontohkan suatu rangkaian T-FF yang dibentuk dengan

mengkonfigurasi kembali rangkaian D-FF yang ditambahkan rangkaian

kombinasional di bagian masukannya.


18/21

4. Penerapan Flip-Flop

Lampu LED

LED flip-flop dapat dipasang di :

a. Speedometer

b. Lampu rem

c. Lampu sein

Lampu sein flip flop adalah lampu sein yang dimodifikasi dengan

mengintegrasikan arus listrik lampu kota dengan lampu sein.Sehingga jika lampu sein

menyala , maka lampu kota akan ikut menyala.Dengan adanya flasher , maka lampu

kota dan lampu sein akan menyala secara bergantian.Jika lampu kota menyala , maka

lampu sein mati.Begitu juga sebaliknya. Pada umumnya , media yang dihubungkan

adalah lampu kota.Tetapi jika anda mau memberikan improvisasi , maka anda bisa

menghubungkan dengan lampu tambahan.Seperti lampu kecil.

Hal ini bisa anda lakukan di kendaraan beroda 2 mengingat kendaraan tersebut

hanya mempunyai 1 lampu kota di belakang. Langkah-langkahnya cukup mudah danbahan yang diperlukan mudah didapat. Kita memerlukan piranti tambahan yaitu relay

Gbr 2.6.2 Di pasaran yang banyak beredar yaitu relay 4 kaki dan relay 5 kaki. Disini

kita pakai yang 5 kaki karena relay ini ada 2 pilihan sistem kerja yaitu normally closed dan

normall open. Kita pakai yang normally closed.


19/21

Berikut langkah-langkah kerjanya:

1. Siapkan peralatan seperti kabel secukupnya, isolasi, gunting, cutter, obeng dan

peralatan pendukung lainnya

2.

Buka rumah lampu belakang sisi kanan mobil anda (mau dipasang depan belakang

juga bisa tapi kita bahas yang belakang saja, langkah langkahnya sama)

3. Setelah terbuka telusuri kabel-kabel yang menuju ke lampu kota dan lampu sein.

(Pada beberapa mobil ada yang bohlam lampu kota menjadi satu dengan bohlam

lampu rem, ada pula yang terpisah. Kita bahas yang bohlamnya jadi satu,

langkah2nya sama dengan bohlam yang terpisah dengan lampu rem).

4. Gambar berikut ini adalah wiring sebelum kita lakukan modifikasi :

5. 5 kaki. Banyak dijual ditoko-toko onderdil mobil, merk yang banyak dipakai

Antara lain hella atau bosch.

6. Ambil relay 5 kaki dan hubungkan kabel ground lampu kota ke kaki nomor 30

7. Sambung dengan menggunakan kabel, kaki nomor 86 dengan kabel positip lampu

sein.

8.

Untuk kaki nomor 85 & 87a bisa disambung menjadi satu menggunakan kabeldan dihubungkan ke negatif / ground


20/21

9. Kaki nomor 87 tidak kita pakai

10.Pasang kembali rumah lampu belakang mobil anda, lakukan langkah yang sama

untuk sisi kiri.

Tambahan , Satu sisi rumah lampu memerlukan satu buah relay. Jadi kalau mau di

flip-flop semuanya kita perlu 4 buah relay (2 buah di depan dan 2 buah dibelakang, sisi kiri

dan kanan) Saat switch lampu sein diposisikan on, arus listrik mengalir melalui kabel positip

lampu sein melewati filamen bohlam menuju ground dan lampu sein pun menyala. Disisi lain

arus listrik dari kabel positip lampu sein mengerjakan relay. Kontak antara kaki 30 dan 87a

pun terputus, akibatnya lampu kota akan mati. Jadi ketika bohlam lampu sein menyala,

sekaligus mengerjakan relay untuk mematikan bohlam lampu kota. Lebih jelasnya lihat

gambar berikut ini


21/21

DAFTAR PUSTAKA

1.

2012.Flip-flop. http://debelist.blogspot.com. Diakses pada tanggal 8 Desember 2013

2. 2013.Jenis-jenis rangkaian flip-flop.http://dvc-herman.blogspot.com.Diakses pada

tanggal 8 Desember 2013

3. 2011.Pengertian dan jenis flip-flop.http://taufikshare.com.Diakses pada tanggal 8

Desember 2013

4. 2012.Fungsi rangkaian flip-flop pada Elektronika.http://fungsi.info.Diakses pada

tanggal 8 Desember 2013

5.

2009.flip-flop.http://putulolin.wordpress.com.Diakses pada tanggal 8 Desember 2013

Flip Flop.pdf

Documents

Transcript of Flip Flop.pdf