- Apa itu Penghitung?
- Apa itu Asynchronous?
- Penghitung Asinkron
- Penghitung Terpotong Asinkron dan Penghitung Dekade
- Diagram Waktu Penghitung Dekade Asinkron dan Tabel Kebenarannya
- Membuat Penghitung Asynchronous, Contoh, dan Kegunaan
- Pembagi Frekuensi
- Keuntungan dan Kerugian dari Asynchronous Counter
Apa itu Penghitung?
Penghitung adalah perangkat yang dapat menghitung peristiwa tertentu berdasarkan berapa kali peristiwa tertentu terjadi. Dalam sistem logika digital atau komputer, penghitung ini dapat menghitung dan menyimpan jumlah waktu terjadinya peristiwa atau proses tertentu, tergantung pada sinyal jam. Jenis penghitung yang paling umum adalah rangkaian logika digital sekuensial dengan input clock tunggal dan beberapa output. Keluarannya mewakili bilangan desimal berkode biner atau biner. Setiap pulsa clock menambah atau mengurangi jumlahnya.
Apa itu Asynchronous?
Asynchronous adalah singkatan dari tidak adanya sinkronisasi. Sesuatu yang tidak ada atau terjadi pada saat bersamaan. Dalam aliran komputasi atau telekomunikasi, Asynchronous berarti mengendalikan waktu operasi dengan mengirimkan pulsa hanya ketika operasi sebelumnya selesai daripada mengirimkannya dalam interval reguler.
Penghitung Asinkron
Sekarang kita mengerti apa itu counter dan apa arti kata Asynchronous . Penghitung Asynchronous dapat menghitung menggunakan input jam Asynchronous. Penghitung dapat dengan mudah dibuat menggunakan sandal jepit. Karena hitungan bergantung pada sinyal clock, dalam kasus pencacah Asinkron, bit status yang berubah disediakan sebagai sinyal clock ke flip-flop berikutnya. Flip-flop tersebut dihubungkan secara serial, dan pulsa clock berdesir melalui konter. Karena pulsa jam riak, ini sering disebut penghitung riak. Pencacah Asynchronous dapat menghitung 2 n - 1 kemungkinan status penghitungan.
Penghitung Terpotong Asinkron dan Penghitung Dekade
Karena ada jumlah keluaran maksimum untuk pencacah Asynchronous seperti MOD-16 dengan resolusi 4-bit, ada juga kemungkinan untuk menggunakan pencacah Asinkron dasar dalam konfigurasi yang keadaan penghitungannya akan kurang dari jumlah keluaran maksimumnya. Penghitung modulo atau MOD adalah salah satu jenis penghitung tersebut. Konfigurasi dibuat sedemikian rupa sehingga penghitung akan mengatur ulang dirinya sendiri ke nol pada nilai yang telah dikonfigurasi sebelumnya dan memiliki urutan terpotong.
Jadi, jika pencacah dengan jumlah tertentu dari resolusi (n-bit Resolution) dihitung sebagai pencacah urutan penuh dan sebaliknya, jika dihitung kurang dari jumlah maksimum, disebut sebagai pencacah terpotong.
Untuk mendapatkan keuntungan dari input asynchronous di flipflop, penghitung Asynchronous Truncated dapat digunakan dengan logika kombinasional.
Pencacah asinkron modulo 16 dapat dimodifikasi menggunakan gerbang logika tambahan dan dapat digunakan sedemikian rupa sehingga keluarannya akan memberikan keluaran pencacah satu dekade (dibagi 10), yang berguna dalam menghitung bilangan desimal standar atau dalam rangkaian aritmatika. Penghitung jenis ini disebut sebagai Penghitung Dekade.
Penghitung Dekade memerlukan pengaturan ulang ke nol saat keluaran mencapai nilai desimal 10.
Jika kita menghitung 0-9 (10 langkah) bilangan biner akan menjadi -
| Hitungan Angka | Bilangan Biner | Nilai Desimal |
| 0 | 0000 | 0 |
| 1 | 0001 | 1 |
| 2 | 0010 | 2 |
| 3 | 0011 | 3 |
| 4 | 01.00 | 4 |
| 5 | 0101 | 5 |
| 6 | 0110 | 6 |
| 7 | 0111 | 7 |
| 8 | 1000 | 8 |
| 9 | 1001 | 9 |
Jadi, Ketika output mencapai 1001 (BCD = 9), penghitung perlu diatur ulang. Untuk mengatur ulang penghitung, kita perlu memberi makan kondisi ini kembali ke input pengaturan ulang. Penghitung yang menghitung 0000 (BCD = 0) hingga 1001 (BCD = 9), disebut sebagai Pencacah Desimal BCD atau Binary-coded.
Diagram Waktu Penghitung Dekade Asinkron dan Tabel Kebenarannya
Pada gambar di atas, penghitung Asynchronous dasar yang digunakan sebagai konfigurasi pencacah dekade menggunakan 4 JK Flip-Flop dan satu gerbang NAND 74LS10D. Penghitung Asynchronous menghitung ke atas pada setiap pulsa clock mulai dari 0000 (BCD = 0) hingga 1001 (BCD = 9). Setiap keluaran JK flip-flop menyediakan digit biner, dan keluaran biner dimasukkan ke flip-flop berikutnya sebagai masukan clock. Pada keluaran akhir 1001, yaitu 9 dalam desimal, keluaran D yang merupakan bit Paling Signifikan dan Keluaran A yang merupakan bit Signifikan Terkecil, keduanya berada dalam Logika 1. Kedua keluaran ini terhubung melalui masukan 74LS10D. Ketika pulsa clock berikutnya diterima, output 74LS10D mengembalikan status dari Logic High atau 1 ke Logic Low atau 0.
Dalam situasi seperti itu ketika 74LS10D mengubah output, Flip-flop 74LS73 JK akan direset karena output dari gerbang NAND terhubung ke input 74LS73 CLEAR. Ketika flip-flop direset, keluaran dari D ke A semua menjadi 0000 dan keluaran dari gerbang NAND diatur ulang kembali ke Logika 1. Dengan konfigurasi seperti itu, rangkaian atas yang ditunjukkan pada gambar menjadi Modulo-10 atau pencacah satu dekade.
The Tabel kebenaran dari Dekade kontra ditampilkan dalam tabel-berikutnya
| Jam Denyut | Nilai Desimal | Keluaran - D | Keluaran - C | Keluaran - B | Keluaran - A |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 3 | 2 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 4 | 3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 5 | 4 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 5 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 7 | 6 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 8 | 7 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 9 | 8 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 9 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 11 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Gambar di bawah ini menunjukkan diagram waktu dan 4 status keluaran pada sinyal clock. Pulsa reset juga ditunjukkan pada diagram.
Membuat Penghitung Asynchronous, Contoh, dan Kegunaan
Kita dapat memodifikasi siklus penghitungan untuk penghitung Asynchronous menggunakan metode yang digunakan dalam memotong keluaran penghitung. Untuk siklus penghitungan lainnya, kita dapat mengubah koneksi input melintasi gerbang NAND atau menambahkan konfigurasi gerbang logika lainnya.
Seperti yang telah kita bahas sebelumnya, bahwa modulus maksimum dapat diimplementasikan dengan n jumlah flip-flop adalah 2 n. Untuk ini, jika kita ingin mendesain pencacah asinkron terpotong, kita harus menemukan pangkat dua terendah, yang lebih besar atau sama dengan modulus yang kita inginkan.
Sebagai contoh, jika kita ingin menghitung 0 sampai 56 atau mod - 57 dan mengulang dari 0, jumlah tertinggi sandal jepit yang dibutuhkan adalah n = 6 yang akan memberikan modulus maksimum 64. Jika kita memilih jumlah sandal jepit yang lebih sedikit maka modulus tidak akan cukup untuk menghitung angka dari 0 sampai 56. Jika kita memilih n = 5 MOD maksimum akan menjadi = 32, yang tidak cukup untuk penghitungan.
Kita dapat mengalirkan dua atau lebih pencacah riak 4-bit dan mengonfigurasi setiap individu sebagai formasi " dibagi 16" atau " dibagi 8" untuk mendapatkan pencacah MOD-128 atau lebih yang ditentukan.
Pada segmen 74LS, IC 7493 dapat dikonfigurasi sedemikian rupa, seperti jika kita mengkonfigurasi 7493 sebagai counter “ dibagi 16 ” dan meng-cascade chipset 7493 lainnya sebagai counter “ dibagi 8 ”, kita akan mendapatkan frekuensi “ bagi dengan 128” pembagi.
IC lain seperti 74LS90 menawarkan penghitung atau pembagi riak yang dapat diprogram yang dapat dikonfigurasi sebagai pembagian dengan 2, bagi dengan 3 atau bagi dengan 5 atau kombinasi lainnya juga.
Di sisi lain, 74LS390 adalah pilihan fleksibel lain yang dapat digunakan untuk pembagian besar dengan angka dari 2 hingga 50.100 dan kombinasi lainnya juga.
Pembagi Frekuensi
Salah satu kegunaan terbaik dari pencacah asinkron adalah menggunakannya sebagai pembagi frekuensi. Kita dapat mengurangi frekuensi clock tinggi ke nilai yang dapat digunakan dan stabil, jauh lebih rendah daripada clock frekuensi tinggi yang sebenarnya. Ini sangat berguna dalam hal elektronik digital, aplikasi terkait waktu, jam digital, generator sumber interupsi.
Misalkan kita menggunakan IC timer NE555 klasik yang merupakan Multivibrator Monostabil / Astabil, berjalan pada 260 kilohertz dan stabilitasnya +/- 2%. Kita dapat dengan mudah menambahkan pencacah riak 18-bit “ Divided by 2” dan mendapatkan output stabil 1 Hz yang dapat digunakan untuk menghasilkan jeda 1 detik atau pulsa 1 detik yang berguna untuk jam digital.
Ini adalah rangkaian sederhana untuk menghasilkan frekuensi atau timing yang stabil dari sumber yang tidak stabil dengan membagi frekuensi menggunakan penghitung riak. Osilator kristal yang lebih presisi dapat menghasilkan frekuensi tinggi yang tepat selain generator sinyal.
Keuntungan dan Kerugian dari Asynchronous Counter
Penghitung asinkron dapat dengan mudah dibuat menggunakan sandal jepit Tipe D. Mereka dapat diimplementasikan dengan menggunakan sirkuit pencacah “ bagi dengan n ”, yang menawarkan lebih banyak fleksibilitas pada aplikasi terkait rentang penghitungan yang lebih besar, dan pencacah terpotong dapat menghasilkan penghitungan bilangan modulus apa pun.
Namun, terlepas dari fitur-fitur itu, penghitung Asynchronous menawarkan beberapa batasan dan kerugian.
Saat menggunakan penghitung Asynchronous, tambahan sandal jepit keluaran sinkronisasi ulang diperlukan untuk menyinkronkan ulang flipflop. Selain itu, Untuk hitungan urutan terpotong, jika tidak sama dengan, diperlukan logika umpan balik tambahan.
Saat menghitung bit dalam jumlah besar, karena sistem rantai, penundaan propagasi secara bertahap menjadi terlalu besar yang sangat sulit untuk dihilangkan. Dalam situasi seperti itu, penghitung Sinkron lebih cepat dan andal. Ada juga kesalahan penghitungan di Asynchronous Counter ketika frekuensi clock tinggi diterapkan di atasnya.