Flip Flop

Flip Flop

Flip-flop adalahrangkaianutamadalamlogikasekuensial. Counter, register sertarangkaiansekuensial lain disusundenganmenggunakan flip-flop sebagaikomponenutama. Flip-flop adalahrangkaian yang mempunyaifungsipengingat (memory). Artinyarangkaianinimampumelakukan proses penyimpanan data sesuaidengankombinasimasukan yang diberikankepadanya. Data yang tersimpanitudapatdikeluarkansesuaidengankombinasi masukan yang diberikan.

           

Ada beberapamacam flip-flop yang akandibahas, yaitu flip-flop R-S, flip-flop J-K, dan flip-flop D. Sebagaitambahanakandibahas pula masalahpemicuan yang akanmengaktifkankerja flip-flop.

Sedangkan fungsi rangkaian flip-flop yang utama adalah sebagai memori (menyimpan informasi) 1 bit atau suatu sel penyimpan 1 bit. Selain itu flip-flop juga dapat digunakan pada Rangkaian Shift Register, rangkaian Counter dan lain sebagainya.

Macam - macam Flip-Flop:

1. RS Flip-Flop

2. D Flip-Flop

3. T Flip-Flop

4. CRS Flip-Flop

5. J-K Flip-Flop

1.     RS Flip-Flop

RS Flip-Flop yaitu rangkaian Flip-Flop yang mempunyai 2 jalan keluar Q dan Q (atasnya digaris). Simbol-simbol yang ada pada jalan keluar selalu berlawanan satu dengan yang lain. RS-FF adalah flip-flop dasar yang memiliki dua masukan yaitu R (Reset) dan S (Set). Bila S diberi logika 1 dan R diberi logika 0, maka output Q akan berada pada logika 0 dan Q not pada logika 1. Bila R diberi logika 1 dan S diberi logika 0 maka keadaan output akan berubah menjadi Q berada pada logik 1 dan Q not pada logika 0.

Sifat paling penting dari Flip-Flop adalah bahwa sistem ini dapat menempati salah satu dari dua keadaan stabil yaitu stabil I diperoleh saat Q =1 dan Q not = 0, stabil ke II diperoleh saat Q=0 dan Q not = 1

 

 

Dengan adanya gerbang AND tersebut, R dan S akan berkeadaan 0 bila pulsa penabuh CP (Clock Pulse) berkeadaan 1 dan flip-flop tidak akan berubah keadaan. Tanpa pulsa penabuh, artinya CP=0, maka apapun perubahan yang terjadi pada masukan R dan S tidak akan mengubah keadaan flip-flop. Rangkaian flip-flop itu akan merasakan keadaan R dan S hanya bila CP= 1. Tabel kebenaran flip-flop RS ditabuh ini untuk CP= 1 tepat sama dengan tabel kebenaran rangkaian dasar flip-flop RS.

Perlu dicatat bahwa dalam bentuk rangkaian terpadu banyak flip-flop RS yang diberikan kelengkapan untuk menyetel dan mereset flip-flop melalui masukan terpisah yang diberi nama masukan PRESET dan CLEAR, misalnya IC tipe SN74279 atau SN74LS279.

2.     Flip-flop D

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 aktif ke tak-aktif. Dapat dilihat bahwa sebenarnya flip-flop D berfungsi seperti apa yang dila­kukan oleh flip-flop JK bila masukan masukan K dihubungkan dengan komple­men masukkan J.

 

3.     Flip Flop T

Nama flip-flop T diambil dari sifatnya yang selalu berubah keadaan setiap ada sinyal  pemicu  (trigger) pada masukannya. Input T merupakan satu-satunya masukan yang ada pada flip-flop jenis ini sedangkan keluarannya tetap dua, seperti semua flip-flop pada umumnya. Kalau keadaan keluaran flip-flop 0, maka setelah adanya sinyal pemicu keadaan-berikut menjadi 1 dan bila keadaannya 1, maka setelah adanya pemicuan keadaannya berubah menjadi 0. Karena sifat ini sering juga flip-flop ini disebut sebagai flip-flop toggle (berasal dari skalar toggle/pasak).
 

4.     Flip Flop CRS

CRS Flip-flop adalah clocked RS-FF yang dilengkapi dengan  sebuah terminal pulsa clock. Pulsa clock ini berfungsi  mengatur keadaan Set dan Reset. Bila pulsa clock berlogik 0, maka perubahan logik pada input R dan S tidak akan  mengakibatkan perubahan pada output Q dan Qnot. Akan  tetapi apabila pulsa clock berlogik 1, maka perubahan pada input R dan S dapat mengakibatkan perubahan pada output Q dan Q not 

5.     Flip Flop JK

Flip-flop JK yang diberi nama berdasarkan nama masukannya, yaitu J dan K. Flip-flop ini mengatasi kelemahan flip-flop RS, yang tidak mengizinkan pem­berian masukan R=S= 1, dengan meng-AND-kan masukan dari luar dengan keluaran seperti dilakukan pada flip-flop T. Dengan susunan ini, maka masukan J dan K berfungsi tepat sama dengan masukan S dan R pada flip-flop RS, kecuali untuk J=K=1. Kalau pada flip-flop RS masukan R=S=1 terlarang, maka pada flip-flop JK, masukan J=K=1 akan membu­at flip-flop JK berfungsi seperti flip-flop T.

Macam-macam Flip-Flop

Untuk memahami lebih jelas mengenai Flip-flop, maka dapat dilihat pada materi berikut ini:

A. Astabil Flip - Flop

    Astabil Flip-Flop merupakan Flip-Flop yang secara langsung outputnya bergantian berubah saat catu daya diberikan kepadanya. 

Syarat pada Astabil Flip – Flop, yaitu :

1. R1 = R2 ≤ 2,2 kΩ
2. C1` = C2 , bebas

Frekuensi outputnya = 1/1,414 x R x C

Dengan C = 1/1,414 x R

Astabil Flip-Flop berfungsi sebagai sumber lock pada rangkaian logika. Untuk memahami Astabil Flip-Flop dapat dilihat pada rangkaian pengujian berikut. 

Rangkaian Pengujian

• Alat / Bahan : * Papan Bread Board

                               * IC SN 7404
                               * Capasitor
                               * Resistor
                               * Dioda LED
                               * Kabel
                               * Baterai

• Gambar Rangkaian :

 

B. Bistabil Flip – Flop

     Merupakan Flip –Flop yang outputnya akan tetap selama tidak dilakukan perubahan. Berikut macam-macam Bistabil Flip-Flop :


1) RS Flip-Flop
      a. Teori Singkat :

Suatu RS Flip-Flop mempunyai dua kedudukan stabil. Dalam keadaan tidak bekerja informasi input pada RS Flip-Flop tipe in adalah R = 0, S = 0. Flip-flop bereaksi dengan cepat apabila informasi pada salah satu inputnya berubah. Suatu pulsa set (S = 1) membuat Flip-Flop dalam keadaan Set yaitu Q = 1, sedangkan pulsa Reset (R = 1) membuat Flip-Flop Reset misalnya Q' = 1. Penggabungan input tidak boleh dilakukan karena akan menghasilkan kedudukan yang tidak tentu. Gerbang yang dipakai adalah Gerbang NAND. Flip-flop RS atau SR (Set-Reset) merupakan dasar dari flip-flop jenis lain. Flip-flop ini mempunyai 2 masukan : satu disebut S (SET) yang dipakai untuk menyetel (membuat keluaran flip-flop berkeadaan 1) dan yang lain disebut R (RESET) yang dipakai untuk me-reset (membuat keluaran berkeadaan 0).

Simbol : 

                          

b. Rangkaian Pengujian

• Alat / Bahan : * Papan Bread Board

                               * IC SN 7402
                               * Capasitor
                               * Resistor
                               * Dioda LED
                               * Kabel
                               * Baterai

• Gambar Rangkaian :
• 
   c. Hasil Pengujian

  In		Out		Keterangan
  R	S	Q	Q'
  0	0	1	1	Dilarang
  0	1	0	1	OK
  1	0	1	0	OK
  1	1	-	-	Tidak diketahui

    
• d. Kesimpulan
• Jika harga R = 0 dan S = 0 maka Outputnya Q = 1 dan Q'= 1, hasil tersebut dilarang.
• Jika harga R = 0 dan S = 1 maka Outputnya Q = 0 dan Bukan Q' = 1, hasil tersebut OK.
• Jika harga R = 1 dan S = 0 maka Outputnya Q = 1 dan Bukan Q' = 0, hasil tersebut OK.
• Jika harga R = 1 dan S = 1, hasil yang diperoleh tidak diketahui.

"Apabila hasil Outputnya berlainan, maka RS Flip-Flop dapat dipakai, dan jika kedua Outputnya sama, maka hasilnya dilarang dan tidak diketahui".

2) RS Clocked Flip – Flop

       a. Teori Singkat

Bekerjanya sebuah clocked RS Flip-Flop sama caranya seperti RS Flip-Flop pada rangkaian pertama, kecuali bahwa Flip – Flop ini aktif hanya selama CP = 1.

R-S-C Flip-Flop bersifat output akan berubah jika R dan S diubah dan diubah oleh Clock.

Simbol :

b. Rangkaian Pengujian

• Alat / Bahan : * Papan Bread Board

         * IC SN 7400

         * Capasitor

         * Resistor

         * Dioda LED

         * Kabel

         * Baterai

• Gambar Rangkaian

 

 c. Hasil Pengujian

In			Out		Keterangan
C	S	R	Q	Q'
0 ke 1	0	0	-	-	Tdk terdefenisi
0 ke 1	1	0	1	0	OK
0 ke 1	0	1	0	1	OK
0 ke 1	1	1	1	1	Dilarang

 

d. Kesimpulan

1. Jika S = 0, R = 0 maka Outputnya tidak terdefenisi
2. Jika S = 1, R = 0 maka Q = 1, Q' = 0, hasilnya OK.
3. Jika S = 0, R = 1 maka Q = 0, Q' = 1, hasilnya OK.
4. Jika S = 1, R = 1 maka Q = 1, Q' = 1, hasilnya Dilarang.

" Jika output keduanya berlainan, maka hasilnya OK, dan jika sama maka hasilnya tidak terdefenisi dan dilarang".

Tweet