flip-flop

Dikla

Oleh : Dra. Hj. Sri Murniati, ST, MT

EditorDrs. Tudenwan

PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIKDAN TENAGA KEPENDIDIKAN ( P4TK )

FLIP-FLOPBahan Ajar Diklat Guru Sekolah Menengah Kejuruan

PPPPTK MEDAN Dra. Sri Murniati, ST, MT

JL. SETIA BUDI UJUNG NO. 75 MEDANTAHUN 2010

KATA PENGANTAR

Pembuatan modul/bahan ajar ini merupakan suatu usaha untuk meningkatkan kwalitas proses

pembelajaran bagi lingkup kejuruan kelompok teknologi. Usaha tersebut adalah sebagai tindak

lanjut dari reformasi Sistem Pendidikan Kejuruan yang berfokus kepada penyiapan tamatan sesuai

dengan kebutuhan dunia kerja.

Modul / bahan ajar ini disusun dengan merujuk kepada Standar Kompetensi Guru, dimana isi

maupun teknik pengajarannya akan diupayakan implementasi prinsip pelatihan berbasis kompetensi.

Mengingat berbagai keterbatasan yang ada maka slstem penulisan dan isi yang terkandung dalam

modul / bahan ajar ini masih perlu pengembangan, untuk itu kepada sesama tim pelatih maupun

peserta diklat diharapkan dapat melengkapi, memperkaya dan memperdalam pemahaman serta

penguasaan materi untuk topik yang sarna dengan membaca referensi lainnya yang terkait. Untuk

itu kritik dan saran membangun bagi penyempurnaan isi bahan ajar ini sangat diharapkan dari pihak

yang relevan. Kepada semua pihak yang turut membantu dalam penyiapan naskah ini, disamping

penghargaan yang setinggi-tingginya serta ucapan terimakasih, kiranya modul / bahan ajar ini dapat

bermanfaat bagi pengembangan kompetensi guru kejuruan khususnya bagi peserta yang

memerlukannya.

Dengan demikian modul / bahan ajar ini ditetapkan resmi dapat digunakan sebagai pegangan utama

bagi para pengajar dan peserta diklat, untuk meningkatkan kelancaran proses pelatihan baik secara

regular maupun secara mandiri dalam upaya pencapaian kompetensi, sesuai tujuan dari setiap jenis

diklat yang ada.

Medan, Maret 2010Ka. P4TK Medan

Ir. H. Ponijan Asri, MMNIP 130781096

Flip-flop ii


DAFTAR ISI

Hal

KATA PENGANTAR………….………………….......................................... iiDAFTAR ISI…………...................................................................................... iiiPETA KEDUDUKAN MODUL....................................................................... iv

PENDAHULUAN............................................................................................. 1

Topik Kegiatan 1 : SR Flip-flop ................................................................... 2

Topik Kegiatan 2 : Clocked SR Flip-flop .................................................... 5

Topik Kegiatan 3 : D Flip-flop ..................................................................... 9

Topik Kegiatan 4 : JK Flip-flop .................................................................... 12

Topik Kegiatan 5 : T Flip-flop ..................................................................... 16

Flip-flop iii


PETA KEDUDUKAN MODUL

ELEKTRONIKA DIGITAL LANJUT

Anda disini

Flip-flop iv

FLIP-FLOP

COUNTER

SHIFT REGISTER

PROJECT WORK

Penerapan Software EWB 5.12

Penerapan Software PCB Designer

Project Work


Flip-flop v


PENDAHULUAN

A. Deskripsi

Flip-flop merupakan pengembangan dari gerbang logika yang bekerja berdasarkan urutan waktu

(sequential circuit), sehingga untuk membuat sebuah flip-flop dibangun dari beberapa gerbang

dasar, namun saat ini sebuah atau lebih flip-flop sudah terintegrasi dalam sebuah IC (Integrated

Circuit)

Pada modul ini anda akan mempelajari dan melakukan percobaan tentang RS flip-flop, Clocked

RS flip-flop, D Flip-flop, JK Flip-flop dan T Flip-flop.

Gambar 1. Simbol-Simbol Flip-Flop

B. Prasyarat

Sebelum anda mempelajari modul ini, diharapkan anda telah mempelajari:

Dasar elektronika

Gerbang – gerbang logika

C. Petunjuk Penggunaan Modul

1. Sebelum anda mengerti, topik kegiatan 1 jangan lanjutkan ke topik kegiatan

berikutnya.

2. Jika anda kurang mengerti, silahkan bertanya pada instruktor/widyaiswara.

3. Ikuti semua langkah-langkah yang ada pada modul disaat melakukan

praktek.

4. Sebelum dan sesudah praktek semua alat ukur dalam keadaan off.Flip-flop 1


5. Sebelum dan sesudah praktek semua peralatan harus dalam keadaan bersih

dan tersusun rapi pada tempatnya.

TOPIK KEGIATAN 1 S-R FLIP – FLOP

Tujuan Kegiatan Pembelajaran: Setelah mempelajari topik ini peserta diklat dapat membuat rangkaian dan menerangkan tabel kebenaran dari SR flip-flop .

SR FLIP – FLOP (SR-FF)

FF-SR merupakan dasar dari semua rangkaian flip flop. FF-SR disusun dari dua gerbang NAND atau dua gerbang NOR.

Gambar 1. Simbol SR Flip-Flop

Gambar 2a. Rangkaian dasar SR-FF dari gerbang NOR

Gambar 2b. Rangkaian dasar SR-FF dari gerbang NAND

Tabel Kebenaran SR-FFS R Qn+1 Keterangan0 0 Qn Hold0 1 0 Reset1 0 1 Set1 1 Don’t

CareTidak Boleh

Flip-flop

3

B1

b. Input SR aktif HIGHa. Input SR aktif HIGH

2


Gambar 3. Diagram Waktu SR-FF

Keterangan :Qn : kondisi Q sebelum diberi pulsa clockQn+1 : kondisi Q setelah diberi pulsa clockS : masukan setR : masukan reset

Latihan 1

1. Gambar simbol SR Flip-Flop adalah ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2. Gambar rangkaian SR Flip-Flop dari gerbang NOR adalah .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3. Tabel kebenaran SR Flip-Flop dari gerbang NOR adalah .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Persiapan Praktek 1

Sebelum melakukan praktek menguji coba rangkaian SR-FF dari gerbang NOR, siapkan alat dan

bahan sebagai berikut:

- 1 buah bread board

- 1 buah IC SN7400

- 1 buah IC SN7402

- 1 set saklar elektronik

Flip-flop

L1

Pp

3


- 1 set indikator LED

- 1 sumber tegangan dc +5Volt

- Data sheet IC SN 7400 dan IC 7402

Praktek 1

Tugas 1:

1. Pelajarilah data IC 7400 dan IC 74022. Rangkailah gerbang NOR dari IC 7402 sehingga membentuk rangkaian seperti gambar 43. Hubungkan input S dan R ke saklar elektronik4. Hubungkan Q dan Q ke lampu indikator LED

Gambar 4.

5. Hubungkan IC dengan power supply +5V6. Lakukan percobaan dengan memberikan kombinasi input S dan R seperti pada tabel kebenaran

berikut dan isilah tabel kebenaran sesuai dengan pengamatan anda.

S R Q Q0 00 11 01 1

7. Ulangi langkah 2 diatas dengan menggunakan IC 7400 sebagai RS-FF kemudian bandingkan hasil tebel kebenarannya dengan menggunakan IC 7402

Flip-flop

Pr

4


TOPIK KEGIATAN 2

CLOCKED S-R FLIP – FLOP

Tujuan Kegiatan Pembelajaran: Setelah mempelajari topik ini peserta diklat dapat membuat rangkaian dan menerangkan tabel kebenaran dari SR flip-flop .

CLOCKED SR FLIP – FLOP (CLOCKED SR-FF)

CLOCKED FF-SR merupakan pengembangan dari.SR-FF, juga disusun dari gerbang NAND atau gerbang NOR tetapi output FF tidak hanya ditentukan oleh input S dan R tetapi juga oleh clock ( C ). Pulsa clock berfungsi sebagai trigger agar input yang diberikan akan dieksekusi dan menghasilkan output Q dan Q. Pada gambar 5 terdapat simbol-simbol clocked SR-FF. symbol 5a adalah clocked SR-FF yang ditrigger pada saat pulsa clock pada level “1” (HIGH), gambar 5b clock mentrigger pada saat pulsa dari level “0” (LOW) menuju level “1” (HIGH) dan gambar 5c clock mentrigger pada saat pulsa dari level “1” (HIGH) menuju level “0” (LOW).Dalam aplikasi clocked SR-FF sudah dalam rangkaian terintegrasi dalam satu kemasan sehingga kita tidak perlu merangkai dari gerbang-gerbang seperti IC 74 yang di dalamnya terdapat dua SR-FF.

a. b. c.Gambar 5. Simbol Clocked SR Flip-Flop

Gambar 6 a. Rangkaian dasar Clocked SR-FF

Gambar 6 b. Diagram Waktu Clocked SR-FF

Flip-flop

B

C

5


Tabel KebenaranC S R Qn+1

0 1 0 Qn1 1 0 10 1 0 Qn0 0 1 Qn1 0 1 01 1 0 11 0 1 01 1 1 Don’t Care

Keterangan :Qn : kondisi Q sebelum diberi pulsa clockQn+1 : kondisi Q setelah diberi pulsa clockS : masukan setR : masukan resetC ; input clock

Latihan 2

1. Gambar simbol Clocked SR Flip-Flop adalah ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2. Gambar rangkaian Clocked SR Flip-Flop dari gerbang-gerbang adalah .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3. Tabel kebenaran Clocked SR Flip-Flop dari gerbang NOR adalah .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Persiapan Praktek 2

Sebelum melakukan praktek menguji coba rangkaian Clocked SR-FF , siapkan alat dan bahan

sebagai berikut:


- 1 buah IC SN7400

Flip-flop

L2

Pp

6


- 1 buah IC SN7402




- Data sheet IC SN 7400 dan 7402

-

Praktek 2

Tugas 2:

1. Pelajarilah data IC 7400 dan 7402 2. Rangkailah gerbang NOR dan gerbang AND dari IC 7400 dan IC 7402 sehingga membentuk rangkaian seperti gambar 73. Hubungkan input S dan R dan C ke saklar elektronik4. Hubungkan Q dan Q ke lampu indikator LED

Gambar 7.

8. Hubungkan IC dengan power supply +5V9. Lakukan percobaan dengan memberikan kombinasi input S dan R dan pulsa clock seperti pada

tabel kebenaran berikut dan isilah tabel kebenaran sesuai dengan pengamatan anda.

Clock S R Q Q0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 0

Flip-flop

Pr

7


1 1 1

10. Buatlah kesimpulan anda dari hasil percobaan yang anda lakukan

11. Bukalah rangkaian percobaan anda kemudian kembalikan semua alat pada tempatnya dengan

tertib

Flip-flop 8


TOPIK KEGIATAN 3

D FLIP – FLOP

Tujuan Kegiatan Pembelajaran: Setelah mempelajari topik ini peserta diklat dapat membuat rangkaian dan menerangkan tabel kebenaran dari D flip-flop .

D FLIP – FLOP (D-FF)

D-FF merupakan pengembangan dari.SR-FF, yaitu pada SR-FF input diberikan melalui S dan R tetapi pada D-FF input hanya melalui satu input yaitu dari S yang selanjutnya di sebut input D sedang input ke R diambil dari S yang di invert terlebih dahulu dengan menggunakan gerbang NOT. Pulsa clock berfungsi sebagai trigger agar input yang diberikan akan dieksekusi dan menghasilkan output Q seperti yang terlihat pada gambar Gambar merupakan symbol dari D-FF

Gambar 8. Simbol D-Flip Flop

Gambar 9. Rangkaian D-FF Gambar 10. Diagram Waktu D-FF

Tabel KebenaranC D Qn+1 Keterangan1 1 10 1 Qn0 0 Qn1 0 0

Keterangan :Qn : kondisi Q sebelum diberi pulsa clockQn+1 : kondisi Q setelah diberi pulsa clockD : masukan DC : masukan Clock

Flip-flop

B

9


Dalam aplikasi clocked D-FF sudah dalam rangkaian terintegrasi dalam satu kemasan sehingga kita tidak perlu merangkai dari gerbang-gerbang tetapi cukup dengan menggunakan IC 7474 yang di dalamnya terdapat dua D-FF.

Latihan 3

1. Gambar simbol D Flip-Flop adalah ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2. Gambar rangkaian D Flip-Flop dari gerbang – gerbang dasar adalah .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3. Tabel kebenaran D Flip-Flop adalah .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Persiapan Praktek 3

Sebelum melakukan praktek menguji coba rangkaian Clocked D-FF , siapkan alat dan bahan

sebagai berikut:


- 1 buah IC SN7402

- 1 buah IC SN7404

- 1 buah IC SN7408

- 1 buah IC SN7474




- Data sheet IC SN 7402, 7404, 7408 dan 7474

-

Flip-flop

L3

Pp

10


Praktek 3

Tugas 1:

1. Pelajarilah data IC 7402 , 7404, 7408, dan 74742. Rangkailah gerbang - gerbang dari IC 7402 , 7404 dan 7408 sehingga membentuk rangkaian D-FF seperti gambar 113. Hubungkan input D dan Clock ke saklar elektronik4. Hubungkan Q dan Q ke lampu indikator LED

Gambar 11.

5. Hubungkan IC dengan power supply +5V6. Lakukan percobaan dengan memberikan kombinasi input D dan pulsa clock seperti pada tabel

kebenaran berikut dan isilah tabel kebenaran sesuai dengan pengamatan anda.

Clock D Q Q0 00 11 01 1

7. Lakukanlah percobaan clocked D-FF dengan menggunakan IC 7474 dan buat tabel kebenaran

dari hasil percobaan anda

8. Bandingkan hasilnya dengan hasil percobaan clocked D-FF yang menggunakan gerbang-

gerbang



tertib

Flip-flop

Pr

11


TOPIK KEGIATAN 4

JK FLIP – FLOP

Tujuan Kegiatan Pembelajaran: Setelah mempelajari topik ini peserta diklat dapat membuat rangkaian dan menerangkan tabel kebenaran dari JK flip-flop .

JK FLIP – FLOP (JK-FF)

JK-FF dibangun dari dua rangkaian SR-FF, input diberikan melalui S dan R pertama dan output dari output SR-FF yang kedua. Pulsa clock berfungsi sebagai trigger agar input yang diberikan akan dieksekusi dan menghasilkan output Q dan Q seperti yang terlihat pada gambar 13 Gambar merupakan symbol dari JK-FF

Gambar 12. Simbol JK-Flip Flop

Gambar 13. Rangkaian JK-FF dari gerbang-gerbang

Flip-flop

B4

12


Tabel KebenaranC J K Qn+1 Keterangan1 0 0 Qn1 0 1 01 1 0 11 1 1 Qn

Keterangan :Qn : kondisi Q sebelum diberi pulsa clockQn+1 : kondisi Q setelah diberi pulsa clockJ : masukan JK : masukan KC : pulsa clock

Dalam aplikasi JK-FF sudah dalam rangkaian terintegrasi dalam satu kemasan sehingga kita tidak perlu merangkai dari gerbang-gerbang tetapi cukup dengan menggunakan IC 7473 yang di dalamnya terdapat dua JK-FF.

Latihan 4

1. Gambar simbol JK Flip-Flop adalah ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2. Gambar rangkaian JK Flip-Flop dari gerbang – gerbang dasar adalah .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3. Tabel kebenaran JK Flip-Flop adalah .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Flip-flop

L4

13


Persiapan Praktek 4

Sebelum melakukan praktek menguji coba rangkaian JK-FF , siapkan alat dan bahan sebagai

berikut:


- 1 buah IC SN7402

- 1 buah IC SN7404

- 1 buah IC SN7408

- 1 buah IC SN7473




- Data sheet IC SN 7402 , 7404, 7408, dan 7473

Praktek 4

Tugas 4:

1. Pelajarilah data IC 7402 , 7404, 7408, dan 74732. Rangkailah gerbang - gerbang dari IC 7402 , 7404, 7408 sehingga membentuk rangkaian JK-FF seperti gambar 143. Hubungkan input J, K dan C ke saklar elektronik4. Hubungkan Q dan Q ke lampu indikator LED

Gambar 14.

Flip-flop

Pp

Pr

14


11. Hubungkan IC dengan power supply +5V12. Lakukan percobaan dengan memberikan kombinasi input J, K dan pulsa clock seperti pada

tabel kebenaran berikut dan isilah tabel kebenaran sesuai dengan pengamatan anda.

C J K Qn+1 Keterangan1 0 01 0 11 1 01 1 1

13. Lakukanlah percobaan clocked JK-FF dengan menggunakan IC 7473 dan buat tabel kebenaran

dari hasil percobaan anda

14. Bandingkan hasilnya dengan hasil percobaan clocked JK-FF yang menggunakan gerbang-

gerbang



tertib

Flip-flop 15


TOPIK KEGIATAN 5

T FLIP – FLOP

Tujuan Kegiatan Pembelajaran: Setelah mempelajari topik ini peserta diklat dapat membuat rangkaian dan menerangkan tabel kebenaran dari T flip-flop .

T FLIP – FLOP (T-FF)

T-FF dibangun dari rangkaian JK-FF, input diberikan melalui J yang disebut dengan input T dan K disambung langsung ke input J. Pulsa clock berfungsi sebagai trigger agar input yang diberikan akan dieksekusi dan menghasilkan output Q dan Q seperti yang terlihat pada gambar Gambar merupakan symbol dari T-FF

Gambar 15. Simbol T-Flip Flop

Gambar 16. Rangkaian JK-FF dari gerbang-gerbang

Flip-flop

B5

16


Tabel KebenaranC T Qn+1 Keterangan0 0 Qn1 0 00 1 Qn1 1 1

Keterangan :Qn : kondisi Q sebelum diberi pulsa clockQn+1 : kondisi Q setelah diberi pulsa clockT : masukan TC : pulsa clock

Dalam aplikasi T-FF di rangkai dari rangkaian terintegrasi dalam satu kemasan IC 7476 yang di dalamnya terdapat dua JK-FF kemudian input K dihubungkan langsung ke input J.

Latihan 5

1. Gambar simbol T Flip-Flop adalah ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2. Gambar rangkaian T Flip-Flop dari gerbang – gerbang dasar adalah .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3. Tabel kebenaran T Flip-Flop adalah .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Persiapan Praktek 5

Sebelum melakukan praktek menguji coba rangkaian T-FF , siapkan alat dan bahan sebagai

berikut:


- 1 buah IC SN7402

- 1 buah IC SN7404

- 1 buah IC SN7408

- 1 buah IC SN7473


Flip-flop

L5

Pp

17




- Data sheet IC SN 7402 , 7404, 7408, dan 7473

Praktek 5

Tugas 5:

1. Pelajarilah data IC 7402 , 7404, 7408, dan 74732. Rangkailah gerbang - gerbang dari IC 7402 , 7404, 7408 sehingga membentuk rangkaian T-FF seperti gambar 173. Hubungkan input T dan C ke saklar elektronik4. Hubungkan Q dan Q ke lampu indikator LED

Gambar 17.

17. Hubungkan IC dengan power supply +5V18. Lakukan percobaan dengan memberikan kombinasi input T dan pulsa clock seperti pada tabel

kebenaran berikut dan isilah tabel kebenaran sesuai dengan pengamatan anda.

C T Qn+1 Keterangan0 00 11 01 1

Flip-flop

Pr

18


19. Lakukanlah percobaan T-FF dengan menggunakan IC 7473 dan buat tabel kebenaran dari hasil

percobaan anda

20. Bandingkan hasilnya dengan hasil percobaan T-FF yang menggunakan gerbang-gerbang



tertib

Flip-flop

Gambar 15 24

19


PRETEST

Nama :Waktu : 60 menitMata Tataran : Flip-Flop

1. Gambarkanlah simbol SR-Flip Flop

2. Gambarkanlah rangkaian SR-Flip Flop dengan menggunakan gerbang NOR

3. Buatlah tabel kebenaran SR-Flip Flop

4. Gambarkanlah simbol D-Flip Flop

5. Gambarkanlah rangkaian D-Flip Flop dengan menggunakan SR-Flip Flop

6. Buatlah tabel kebenaran D-Flip Flop

7. Gambarkanlah simbol JK-Flip Flop

8. Gambarkanlah rangkaian JK-Flip Flop dengan menggunakan gerbang - gerbang

9. Buatlah tabel kebenaran JK-Flip Flop

10. Gambarkanlah simbol T-Flip Flop

11. Gambarkanlah rangkaian T-Flip Flop dengan menggunakan JK-Flip Flop

12. Buatlah tabel kebenaran T-Flip Flop

Flip-flop 20


POST TEST

Nama :Waktu : 60 menitMata Tataran : Flip-Flop

1. Gambarkanlah simbol SR-Flip Flop

2. Gambarkanlah rangkaian SR-Flip Flop dengan menggunakan gerbang NOR

3. Buatlah tabel kebenaran SR-Flip Flop

4. Gambarkanlah simbol D-Flip Flop

5. Gambarkanlah rangkaian D-Flip Flop dengan menggunakan SR-Flip Flop

6. Buatlah tabel kebenaran D-Flip Flop

7. Gambarkanlah simbol JK-Flip Flop

8. Gambarkanlah rangkaian JK-Flip Flop dengan menggunakan gerbang - gerbang

9. Buatlah tabel kebenaran JK-Flip Flop

10. Gambarkanlah simbol T-Flip Flop

11. Gambarkanlah rangkaian T-Flip Flop dengan menggunakan JK-Flip Flop

12. Buatlah tabel kebenaran T-Flip Flop

Flip-flop 21


Flip-flop 22

flip-flop

Documents